船舶压载舱腐蚀原因及防腐涂层的研究

wangting5540 · 发表于 2010-9-3 10:09:05

摘要：船舶的压载水舱由于工作环境恶劣，干湿交替频繁，以及结构复杂不易进行清洁和涂装维护，是船舶各舱室中腐蚀最为严重的部位之一。而压载舱的腐蚀问题往往会带来严重的安全隐患。一些重大船舶事故便是由于压载舱严重腐蚀导致结构强度大幅下降而造成的。而目前国内船舶压载舱防腐涂料的性能与新标准要求的相差较大。因此，研制出我国自己的符合新标准要求的船舶压载舱防腐涂料己成为当务之急。
关键词：船舶压载舱；防腐涂层；纳米二氧化钛
中图分类号：U672.7+2文献标识码：A文章编号：1006-7973（2010）01-0026-02

由于海水中含NaCl约3%左右，是对金属腐蚀速率最高的浓度[1]。船舶长期处于这样的海洋环境中，腐蚀极其严重[2]。船舶的压载水舱由于工作坏境恶劣，干湿交替频繁，以及结构复杂不易进行清洁和涂装维护，从而成为船舶各舱室中最为严重的部位之一。多年来，船体结构腐蚀问题一直备受关注。

一、船舶压载舱服役环境及其腐蚀问题
船舶压载舱是用于为船舶提供稳性及调整船舶吃水量，以满足船舶良好的操纵性能要求。船舶压载舱用钢一般具有良好的塑性和冲击韧性，满意的可焊性和较好的耐海水、海泥、海洋大气腐蚀性能等。船舶的压载舱随船舶航行的需要和海况的不同可能遭遇到的腐蚀环境主要有海水大气区、海水飞溅区、海水全浸区和舱底泥沙区。
由此可见，船舶的压载舱始终处于空舱/海水压载这样的干湿交替状态，而且难以维修，因此其腐蚀环境非常严酷。早期，对船舶压载舱的腐蚀不重视，没有保护措施，靠增加钢板厚度来提高腐蚀余量，增加了空船重量。后来曾涂过水泥浆，也无明显作用。近二十多年来尽管作了涂装，但对涂料和涂装工艺没有严格规定，因此腐蚀还是相当严重，甚至不断引起海难事故。
二、船舶腐蚀防护的种类
处于严酷海洋环境中的船舶的防护是十分重要的事[6]。船舶由于腐蚀而遭受破坏的形式多种多样，引起船舶腐蚀的原因也各不相同且非常复杂。因此防腐蚀措施也有所不同。在实际中应用较为广泛的防腐技术主要有以下几种。
金属表面覆盖层处理，在金属材料表面喷、衬、镀或涂上一层耐蚀性、阻隔性较好的金属或非金属物质，使金属材料表面不与腐蚀介质相接触，从而达到防腐的目的。其中以防腐涂料的应用最为广泛。
合金化处理，在冶炼过程中加入少量的惰性非金属或金属改变化学活性或结晶形态，以提高钝化能力或耐腐蚀性能。电化学保护，主要包括阳极保护和阴极保护。阳极极化即是对于易钝化的金属材料而言，可采用外加阳极电流的方法促使被保护的金属材料达到阳极钝化形成钝化层，从而降低金属材料的腐蚀。阴极保护即是利用电化学原理将被保护的金属材料进行外加阴极极化以降低或防止金属的腐蚀。