船舶海水管系腐蚀的原因及防腐措施探究

船舶海水管系腐蚀的原因及防腐措施探究

海水是含盐浓度非常高的电解质溶液，是一种腐蚀性较强的天然腐蚀剂。船舶终年漂泊于海上，受到海水的腐蚀是无法避免的。大多数海水管系处于潮湿、高温的恶劣环境中，安装布置空间狭小，维修保养困难，加之管系使用的管材多为金属，因此不可避免的面临着腐蚀问题。

标签：船舶；海水管系；防腐措施

1、海水管系其腐蚀机理分析

在所有的海水管系中都有不同程度的腐蚀，但一般会在一些特殊位置其腐蚀会更加严重：如海水管系的阀门、出口及泵出口、汇流及分流、拐角、异径以及海底门等部位。这些位置因为其形状的变化、快速开合的阀门及转换，都会导致管内部发生水流速度的急剧变化，使得管内部压力也随之变化，引起水击现象。这种现象发生的时候，管内部的压力变得特别大，且频率也很高，致使腐蚀的速度加剧，甚至会使得水管发生爆裂现象。船舶海水管系的腐蚀多种多样，其中包括直接接触腐蚀、冲击腐蚀、应力腐蚀和空泡腐蚀，这是几种较为常见的腐蚀方式，另外还有好多其他的腐蚀方式，都严重影响了船舶海水管系的正常工作。

2、船舶海水管系腐蚀的原因

2.1管系的材质

管系材质的耐蚀性是影响海水管系腐蚀破坏的主要因素，是管系的固有特性，因海水管道材料大都与输送介质直接接触。常用的海水管路材料耐蚀性能递增顺序为：钢、镀锌钢、铝黄铜、铜镍合金、70-30铜镍合金。

2.2腐蚀的环境

使用船舶或潜艇的海水系管时，会受到流动海水对它的冲刷，在未使用时受到的是海洋潮湿的大气作用及海水的浸蚀。常常在淡水（河水）港停泊的船舶或舰艇管系，因为容易受到特质沉积作用及被污染河水等的作用，不但其沉积腐蚀增大，还会遭受到酸性海水对其的腐蚀，使得管系破损的速度加快。

2.3海水流速

管系使用时，海水在管内是流动的，流速越高，越容易发生紊流，尤其是含盐量及含砂量高的海水，会加剧管系的磨蚀和腐蚀：其一对钢管内壁形成较大的冲刷作用力，会冲刷掉金属表面的各种保护膜；其二使空气中的氧扩散到金属表面的流速加快，使管壁处的氧供应量得到充分保证，因而氧的去极化作用一直处于高峰状态，加剧了电化学腐蚀；其三流速超过一定极限后，与海水接触的管系表面不断地有空气泡或蒸汽泡形成和破灭，其冲击压力很大，形成气蚀，加剧电

化学腐蚀。

2.4海生物的影响

船舶长期漂泊在海上，而海水中大量海生物必然会对船舶海水管系造成影响。由于海水中存在大量的海生物，会增加海水中的氧气含量，加上海生物的呼吸作用，海生物排放大量二氧化碳加速了海水酸化过程，使船舶海水管系腐蚀速度加快，给船舶海水管系造成了更严重的腐蚀。

2.5气蚀

管内海水流速过快导致的海水及泥砂扩散冲击、旋涡，以及因流道急剧变化、振动和阀门开闭速度较快等因素，船舶海水管系在流体中会形成涡流产生低压区，在金属管壁与海水的界面上，无数气泡产生又破裂，产生强大的气体冲击力甚至会产生水锤现象。这会对管壁产生机械损伤而形成气蚀，也因为气蚀的存在，管壁和阀件、附件、弯头、分流、汇流以及异径处会产生马蜂窝状的麻孔。

2.6海水管系的结构布置

船舶海水管系的结构布置是影响腐蚀的关键。在管道的分流处、拐弯处等易发生腐蚀的地方，没有进行特别的加固处理，造成了海水管系的特殊位置存在腐蚀隐患。另外船舶海水管系的连接方式也存在着较为严重的问题，在进行管道连接时，没有应用特殊的焊接技术，对于焊接之后的焊接口也没有采取相应的防护措施，增加了海水对其的腐蚀可能性，从而造成今后在使用船舶时船舶的海水管系发生故障。

2.7管系的维护保养

管系的腐蚀问题与船员的维护保养密切相关，船员较差的维护保养技术是影响腐蚀的重要因素，在海水管路腐蚀初期，不采取任何防腐措施而放任管路腐蚀，将造成船舶管系的严重腐蚀。

3、船舶海水管系防腐措施

3.1合理选材

选用海水管道材料时，应首先注意到各种管材的最大允許流速值。对于受流动海水作用较少的管道来说，最大允许流速可以适当提高，纯铜可以为1.5m/s。90-10铜镍合金和镀锌钢可为4m/s。对于受流动海水作用时间少于500小时的管道来说，通常没有最大允许流速的规定。

3.2进行合理的设计

在进行管系设计时，应该防止因为布置与设计不当而引起的腐蚀，应该尽可

能地运用标准化的管构件与直管系，少用或不用套管连接。在设计时，每条的管道的线路都要最短，少用弯管，必须用的弯管其半径需要进行统一；另外把管路的接头数量减少，尤其是可拆接头的数量更要少，以减轻扰动流体，避免发生腐蚀。

3.3涂层保护

金属表面喷、涂、衬、渗、镀上一层耐蚀性好的金属或非金属，以及将金属磷化、氧化处理，使被保护金属表面与介质机械隔离降低金属腐蚀。传统的办法有热浸锌等，现在也有采用涂塑方法的，效果较好，涂塑后的无缝钢管使用中要注意防止涂层损坏，涂层一旦局部损坏将导致管路大面积腐蚀，而且产品在加工过程中一定要严保质量，防止局部裸露形成腐蚀。

3.4电绝缘隔离

电绝缘隔离方法主要使用在异种金属发生连接的场合，在该情况下易发生电腐蚀。尽管已经要求船上海水管路的管材最好统一，但在实际中却很难做到，如管路和设备之间、紧固件和管路之间往往存在异种金属连接的现象，因此该场合下要用电绝缘隔离。通常的措施是在两构件之间或构件与紧固件之间装上不透性塑料制作的填料垫圈和衬套，有时也使用油漆。

3.5保养与维护

对船舶海水管系进行及时的保养与维护，可以起到减少海水管系腐蚀的作用。在安装之前，要对新管做出运用镀锌及刷防锈漆等防腐的处理，还要定期地对管面进行补漆及防锈的处理，并且对附着物等进行有效清理，可以减慢管系腐蚀。

4、结束语

近年高科技技术得到了快速发展，耐腐蚀性材料越来越多，在当今的船舶行业得到广泛应用。随着相应部门对船舶海水管系腐蚀问题的深入研究，海水管系腐蚀问题在一定程度上也得到了解决。但是防腐措施还并不完善，今后还需要继续研究和探索，从而在根本上解决船舶海水管系腐蚀问题，促进船舶行业的发展。

参考文献：

[1]舰船海水管系腐蚀风险分析与综合评估方法[J].杨光付，裘达夫，潘金杰，滕艳娜，雍兴跃.中国舰船研究.2017（03）.

[2]船舶防腐蚀技术应用及研究进展[J].孔祥峰，张婧，姜源庆，白强.全面腐蚀控制.2014（10）.