阀门防海水腐蚀技术探讨

阀门防海水腐蚀技术探讨

一、前言

近年来,随着海洋开发进展的加快和沿海电厂的大量建立，对泵、阀和管道材料的耐海水性提出了越来越高的要求。为了确保阀门的性能能够满足海洋开发和沿海电厂建设的要求，有必要对阀门防海水腐蚀技术进行深层次的探究。

二、海水对金属的腐蚀机理

海水是一种含有许多盐类的电解质溶液。漆含盐量约为3%，其中的氯化物含量占总盐含量的88.7%，pH值为8左右，并溶有一定量的氧气。除了电位很负的镁及其合金外，大部分金属材料在海水中都是氧去极化腐蚀。其主要的特点是海水中氯离子含量很大，因此大多数金属在海水阳极极化阻滞很小，腐蚀速度相当高；海浪、飞溅和流速等这些利于供氧的环境条件都会促进氧的阴极去极化反应，促进金属的腐蚀。海水电导率很大，所有不仅腐蚀为电池活性大，宏电池的活性也很大。海水中不同的金属相接触时，很容易发生电偶腐蚀。即使两种金属相距数十米，只要存在电位差，并实现电联结，就可能发生电偶腐蚀。

海水中溶有大量以氯化钠为主的盐类。含盐量影响到水的电导率和含氧量。因此对腐蚀有很大影响。海水中所含盐分几乎都是电离状态，这使得海水成为一种导电性很强的电解质溶液。

另外，海水中存在着大量的氯离子对金属的钝化起着破化作用，也促进了金属的腐蚀。由于氧去极化腐蚀是海水腐蚀的主要形式，因此海水中溶解氧的含量是影响海水腐蚀的主要因素。同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。

浸入海水中的金属，表面会出现稳定的电极电势当电势不同的两种金属在海水中接触时，形成腐蚀电池,发生接触腐蚀。海洋环境对金属腐蚀的影响：化学因素物理因素生物因素三、目前国内外常用的防海水腐蚀方法及存在的问题

金属构件在海洋环境中发生的腐蚀。海洋环境是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，海洋腐蚀主要是局部腐蚀，即从构件表面开始，在很小区域内发生的腐蚀，如电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等。此外，还有低频腐蚀疲劳、应力腐蚀及微生物腐蚀等。通常，金属构件在海洋飞溅区（指风浪、潮汐等激起的海浪、飞沫溅散到的区域）的全面腐蚀速率最高。

防止海洋腐蚀的措施除正确设计金属构件、合理选材外，通常有以下几种：

①采用防腐涂料（如富锌环氧底漆）。

②对重点部件采用耐腐蚀材料包套。（如衬胶）

③设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。

④根据电化学腐蚀原理，采用牺牲阳极。

⑤选用防腐材料（如：采用316L或镍鉻铸铁）

上述各种方法都不同程度地存在着一些不足：

1、采用富锌环氧底漆。

富锌环氧底漆环氧底漆的防腐能力虽然较好，成本低，但漆膜厚度厚度受到限制，抗冲刷能力较差，漆膜易被破坏，所以，使用范围有一定的局限，在海水中较少独立使用，常需配合要求较高的面漆使用

2、设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。

这是一种以牺牲成本为代价的防腐方法。其实这种方法丝毫不能阻止腐蚀的进行。

3、根据电化学腐蚀原理，采用牺牲阳极。

这种方法的防腐效果好。但当作为阳极的金属破坏后，防腐能力将随之丧失。而且，成本较高

4、对重点部件采用耐腐蚀材料包套。这种方法只能适应口径较小的阀门而且，效果也很好。但对于较大口径的阀门，其工艺难度很大。所以，使用范围，有局限性。

5、选用防腐材料。

通常，在海水中真正具有较好的防腐能力的金属材料只有高镍鉻金属。而且即使是高镍鉻金属同样是会被腐蚀的，只是腐蚀的速度很慢而已。而且成本极高。

四、新型防海水工艺

长期以来,防腐涂料作为简单和有效的防腐手段，

常用的防腐涂料已不能满足这些需要,大约在60～70年代,人们提出了“重防腐涂料(Heavy-duty Coating)”的概念.重防腐涂料的概念是在生产实践中形成的，一般都把在苛刻的使用条件下，在一定年限内能有效防腐的涂料视为重防腐涂料，所谓苛刻的使用条件，可简单概括为以下几方面：

⑴强腐蚀介质，如强酸、强碱，各种盐溶液或溶剂等；

⑵各种高强度机械应力的腐蚀环境；

⑶多种腐蚀因素交互作用的环境；

重防腐粉末涂料及其涂装技术，作为一种新型材料，新的工艺，新的技术在国内开发

应用推广已有十多年了，越来受到防腐界的重视和熟知，一经出现就倍受青睐，享有“4E涂料”的美誉，是最具发展前途的粉末涂料品种之一，其应用领域不断扩展，由最初作为管道防腐材料发展到建筑钢筋、钢结构管件等，西气东输管道工程；杭州湾跨海大桥钢管桩防腐及其建筑钢筋，涂层防腐就是其中例证，随着新型材料不断出新及其涂装技术的不断发展，其应用前景必将更加广阔。

重防腐粉末涂料的特点和发展趋向

重防腐涂料的优良特性

⑴有机溶剂挥发物（VOC）等于零，既节省能源，又无环境污染，相对而言，无三废问题，无危害，无危险。

⑵涂装效率高，其成膜物质100%，没有闪蒸（节约时间和空间），不会过喷涂（喷逸粉末可回收循环使用），应用时涂料损失小，因而总的涂料利用率高，通常达90%以上。

⑶涂膜厚度容易控制，一次涂装可以厚涂达50～1000μm，因此可以简化生产工序，施工效率高，节省能耗和劳力。

⑷边角涂覆性良好，不会出现流挂等弊病。

⑸生产和操作比较安全，无臭，无毒，不含重金属，对人体无生理上的影响。不过非常细微的粉末颗粒粉尘极可能引起爆炸（氧气含量，火源），必须注意粉末爆炸的极限浓度。

⑹涂层具有良好的抗化学品性、抗溶剂性，能够抵御传输介质中的H2S、CO2、O2、酸、碱、盐、有机物等物质的化学腐蚀，并能长期接触含盐地下水、海水，以及土壤中微生物产生的各种有机酸等腐蚀物质；

（7）涂层坚韧耐磨，抗冲击性及抗弯曲性优良，与钢管之间有极佳的附着力，能有效地防止施工中的机械损坏及使用过程中的植物根系和土壤环境应力的损坏；

(8) 涂层具有良好的绝缘电阻，能在阴极保护作用下抵抗化学腐蚀，达到长期保护的目的；

(9) 涂层具有很高的玻璃化温度，所以使用温度范围宽，能在-30~100。C之间保持优异的使用性能；环氧涂料。

1996

五、结束语

综上所述,目前，阀门防海水技术很多，各个厂家所采用的方法都不一样。但本人多年的实践表明：相比之下，