船舶海水管系腐蚀的原因及防护措施

笔者通过多年来对船舶海水 管系主要是冷却海水
管系 的观 察 ，发现 海 水 管 系经 常会 在 以下 几 个位 置 出
下 的破 坏 。 这是 一种 危 险 的腐蚀 形 态 ， 缝 形态 有 沿 晶 裂
界发展和穿晶破裂或它们 的混合型。
４ ）空 泡腐蚀 指 流体 高 速流 动 时 会发 生 紊 流 ， 在 物体 内负压 区所 产 生 的气 泡 受 到压 缩并 破 裂 ，会 对 周 围金 属 产生 连续 激 烈 的锤 击 ，并 与其 它 腐 蚀共 同作 用
中 外 船 舶 科 技
２０ ０ 年 第 １期 １
舟 雨
船舶海 水管 系腐蚀 的原因及 防护措 施
张 敏 丽
（ 中远 船 务 工 程 有 限 公 司 ， 宁 辽
大连
１６ １ ） １ １３
摘
要： 本文主要分析 了船舶海水管系腐蚀 的机理 和原 因 ， 针对海水管系腐蚀 的特点 ， 出海水 管系选材和工艺 的要求 ， 提 以
表 ２ 在静止水中金属 的腐蚀速度
（ ：Ｉ／ 单位 ｒ Ｉ 年）
２２ 腐 蚀环 境 ．
常用的金属在各种速度下空泡腐蚀程度如表 ３ 所 示。 当流速达到或超过一定范围时， 冲击和空泡腐蚀将
加剧 。
２４ 气 蚀 ．
船舶海水管系在使用期间受到 的是流动海水的冲
刷 ；在 关 闭期 间遭 受 的则 是海 水浸 蚀 或潮湿 海 洋大 气
单一的腐蚀介质 （ 如盐水等 ） 所引起的腐蚀 复杂得 多 。 海水管路 的腐蚀形式多样， 以下是海水管系常见 的腐
蚀 形式 及其 产生 机 理 ： １接 触腐 蚀 ） 两 种 不 同金 属在 导 电介 质 如 海水 电 解 质 中直 接接 触 时形 成宏 观 电池腐 蚀 ，或金 属本 身 的 不 均匀 性 ， 生无 数 个微 电池 ， 产 在微 电池 中 的 阳极 区产 生 电化 学腐 蚀 。
２ 海水 管 系的腐蚀 因素
腐 蚀 是金 属 内外 表 面 与 周 围介 质 发 生 化 学 反 应 ，
１ ９
电
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２０ ０年 第 １期 １
有时还包括机械、物理和生物的作用而使金属遭受破 坏。 从热力学观点而言， 除少数贵金属外的其它各种金 属均存在与周围介质发生反应而生成离子的倾 向， 即 金属腐蚀是普遍存在的自然趋势。影响腐蚀的主要 因 素有设计 、 工艺、 环境和使用情况等。
硫酸盐 碳 酸
总 盐 度 中 的含 （ ％）
８ ７ ８． ｌ ８ ０． ０－ ３ Ｏ． ２ １ ０ ０
水的腐蚀无 法避免。舰船海水管系是舰船推进保障系
统 、 电机 组保 障 系统 和 辅助 系统 的重 要 组成 部分 。 发 它 用 途 广 泛 ， 要 担 任 冷却 主 辅机 、 防 、 载 和 清洗 等 主 消 压 任务 ， 对保 证 舰 船 动力 装 置 、 辅助 机 械 和设 备 的正 常工
方和建造方不懈地研究并采用各种方法以减轻或避免 腐蚀的发生， 取得 了一定 的成果 。
１ 海水 管 系 的腐 蚀机 理分 析
２ 冲击腐蚀 ） ３ 应力腐蚀 ）
指金属表面受到电化学腐蚀 的同时 金属在拉应力和腐蚀介质共 同作用
还 受到 流体 冲击 作用 而 遭到 破坏 的腐 蚀 现象 。
现腐蚀 问题 ： 管系的拐角处 、 海底门处 、 的出 口处和 泵 低 温水 冷 却 器 海水 管 出 口处 。腐 蚀 刚 开始 的 时候 会 出
现滴水现象 ， 随着 压 力 的变 化 ， 泄露 口开 始 变 大 ， 果 如
没 能及 时 发现 ， 导 致严 重 的后果 。 将
天然海水 中含有大量 的可溶性盐 ， 主要成分（ 其 见 表 １ 是氯化钠和硫酸盐及一定量的可溶性碳酸盐 ， ） 其
及对海水管系 的防腐对策 。 关键词 ： 舰船 ； 海水管 系 ； 材料防腐蚀技术
海 水 作 为含 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 。 舶终 年漂 泊 于海上 ， 到海 船 受
表 １ 海 水 中主 要 盐 的 含 量 成 分 氯化物
中氯离 子 约 占 ５ ％。 ５ 高含 盐 量 、 砂 量 的海水 中通 常溶 含
导致管路损坏 ， 即以空泡的机械破坏为主 ， 其它腐蚀为 辅 的综 合 腐蚀 类 型 。
此外还有 晶界腐蚀 、 择腐蚀 、 选 氢腐蚀 、 脱层腐蚀
等不 常见 的腐 蚀情 况 发生 。
解有空气 ， 使得海水对金属具有强腐蚀性 ； 海生物也会 增 加海 水 的 含 氧量 ， 释放 出 Ｃ 并 Ｏ 等气 体 ， 而使 周 围 从 海水酸化 ； 这两者都将导致海水管系腐蚀速度的加快。 此外 ， 影响腐蚀速度的还有海水的 ｐ Ｈ值。
２１ 管 系材质 ．
管 系材 质 的耐蚀 性是 影 响海 水 管系腐 蚀 破 坏 的 主
பைடு நூலகம்
要因素 ， 这是管系固有的特性 。 常用的海水管路材料耐 蚀性能的递增顺序为 ： 镀锌钢 、 钢、 铝黄铜 、 铜镍合金、 ７ —Ｏ铜镍合金 。不同的材质在静水中的腐蚀速度如 ０３
表 ２所 示 。
溴化物等
合 计
作具有重要 的作用。 大多数海水管系都处于潮湿 、 高温 的恶劣环境 中 ， 安装布置空问狭小 ， 维修保养 困难 ， 并 且管系使用 的管材多为金属。 因此 ， 必然会面临腐蚀的
问题 。
海 水 温度 、 氧 量 、 溶 海水 流 速及 海 洋 生物 等 诸 多 因
素 的变化对海水腐蚀都会产生影响 ，其腐蚀机理也 比
船 舶 管 系 的腐蚀 和 由腐 蚀 带 来 的设 备损 坏 ，轻 者 会 造成 船 员 的 生 活不 便 ， 者 则 会影 响舰 船 的 在航 率 ， 重
甚 至影 响 到 舰船 人 员和 整 舰 的安 全 。 由英 国海 洋工 程
营 运公 司所 作 的一 项 失 效 分 析 表 明： 在所 有设 施 失 效 的例 子 中， ３ 是 由腐 蚀 造成 的。 直 以来 船舶 的设 计 ３％ 一