汽车的腐蚀与防护

汽车腐蚀与防护

张思旭

（南京工程学院,材料工程系,材料工程101班）

摘要：汽车已作为人们日常生活中不可或缺的代步工具，让我们的生活变得更加狭隘的同时他也会给我们带来各种各样的问题。本文从相关资料总结性的介绍了汽车腐蚀的形成和危害及防护措施，还介绍了腐蚀所造成的经济损失和我国汽车工业发展的状况。

关键词：腐蚀与防护；汽车工业；新型涂料POR一15高性能新型聚亚氨醋防腐蚀涂料。

Corrosion and protection of motor

Zhang Si Xu

(School of Materials and Engineering , Nangjing Institute Technology) Abstrust:The car has been used as people's daily life indispensable tool of ride instead of walk , Let our life be more narrow at the same time he also bring us all kinds of questions . This article from the information summary introduction car corrosion formation and hazards and protective measures , Also introduced the corrosion caused by the economic loss and the development of China's automobile industry status .

Keywords:Corrosion and protection ; Automobile industry ; New paint POR 15 high performance model poly ammonia vinegar anti corrosion coating.

1 背景：

随着经济的发展，生活水平的提高，自驾车成为一种主力代步工具是一种必然趋势。中国汽车工业自1953年开始起步以来，经过近60年的发展，现已成为汽车生产大国，被国际制造商组织列为世界十大汽车生产国之一。2012年上半年我国汽车产销分别为952.92万辆和959.81万辆，累计同比分别增长4.08和2.93%。其中乘用车销售761.35万辆，累计同比增长7.08%。商用车销售198.46万辆，累计同比增长10.40%。仅上半年的产量就接近1000万辆，位居世界前列。目前我国的汽车保有量稳居世界第二，却没有达到世界平均水平，如果达到世界平均水平，我国应有1.6亿辆汽车，是现在的2倍。由此可见，我国汽车市场发展潜力较大。中国作为一个人口众多的大国，发展汽车产业是必须的，因为汽车产业是一个技术密集型和劳动力密集型相结合的产业，发展良好的话可以解决就

业问题，提高整体技术水平，带动汽车产业链全面发展，GDP 增长等等。

在汽车发展中，各国追求的目标之一是延长汽车服役寿命。一般造成汽车损坏的因素有三个，即腐蚀、磨损、意外事故。汽车的腐蚀不仅造成巨大的经济损失，造成材料、能源浪费，而且还带来环境污染、交通事故。

汽车腐蚀可以造成汽车严重的经济损失，并且已成为一大社会问题；据统计，全世界每年因腐蚀造成的经济损失约为7000亿美元，约是地震、水灾、台风等自然灾害造成经济损失总和的6倍，占各国国民生产总值(GNP)的2%～4%。按照全世界因腐蚀使每辆汽车平均年损失为150～250美元/辆/车，可以推算，2012年中国汽车产量将达2000万辆，汽车保有量达1.04亿辆，那么我国由此产生的每年因腐蚀造成的损失达300亿美元。

为保证汽车服役寿命，国外各汽车厂商对汽车防腐提出了要求。1989年前，以加拿大腐蚀防护规范为标准，对汽车车身涂装防腐期要求为1.5年，穿孔腐蚀期为5年，支撑部件穿孔腐蚀期为6年。目前，美国有关标准规定，汽车涂装防腐蚀期为3年，支撑部件腐蚀穿孔期为6年，日本则分别为6年和10年。 2 汽车腐蚀的特点：

汽车的腐蚀频率与车龄和运行里程有关。所谓的腐蚀频率是指出现腐蚀的车辆占被调查车辆的百分数。如图1所示；可见，汽车腐蚀频率分别随着车龄和运行里程的增加而增加。

20

40

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100

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X

车龄/运行里程

腐蚀频率 图1：汽车腐蚀与车龄关系或汽车腐蚀与运行里程关系

3 汽车腐蚀的类型：

汽车的腐蚀宏观上主要分为两大类，即全面腐蚀和穿孔腐蚀。路上的沙子等

打在汽车的外表面，引起涂层脱落，导致汽车材料生锈，则引起全面腐蚀。而穿孔腐蚀主要起源于汽车不同部件的连接处，如孔槽部位，进入的水分很难立即挥发，长时间维持较高的湿度和盐度，形成腐蚀性较强的环境，最终导致汽车主体材料的穿孔破坏。一般来说，穿孔腐蚀比全面腐蚀破坏的程度更大。另外还存在其他类型的局部腐蚀破坏形态，如缝隙腐蚀、电偶腐蚀、间晶腐蚀、垢下腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等。从环境介质看，引起汽车腐蚀破坏的主要介质是大气环境，其中的二氧化硫和氯离子在汽车腐蚀中扮演者重要的作用。

4 汽车腐蚀的危害：

汽车腐蚀的结果，不仅会破坏汽车美丽的外观，造成环境的污染，更重要的是使零部件尺寸减薄，降低其机械强度；严重的会出现裂纹、脆性断裂和穿透，造成渗漏甚至丧失原有的功能。

汽车腐蚀还给社会带来极大危害，一是造成巨大的经济损失；二是造成社会资源（材料和能源）的巨大浪费；三是造成严重的环境污染；四是可能带来严重的交通事故。

5 影响汽车腐蚀的因素：

影响汽车腐蚀的因素主要是大气环境，空气中的相对湿度、二氧化硫、氯离子和灰尘，以及寒冷地区防冰盐。此外还包括以下五个因素：1)含有湿气的污垢或碎屑物留在车身板部分、空间或其他部位。2)由于砂砾或小的交通事故造成的喷漆层或其他防护层损伤。3)车身下部积存的砂、污垢或积水。4)是在相对湿度较高的地区腐蚀会加速;而当气温持续在冰点以上，有大气污染以及往公路上撒盐的地区腐蚀更为严重。5)湿度高、通风不良，会使零部件腐蚀加速。在我国，大气中的二氧化硫和氯离子高的青岛，汽车腐蚀最严重，其次是温度高、湿度大、潮湿时间长的成都，汽车腐蚀较轻的是广州，而干燥、低温的北京和乌鲁木齐汽车腐蚀最轻。酸雨严重的重庆，其市公共汽车、电车新车1年后即产生锈斑，严重的1.5～2年即有腐蚀穿孔现象。

6 防护措施：

6.1从机构设计上避免腐蚀

在汽车整体布置上考虑要防止腐蚀介质的积聚，尽量避免封闭区域，或保持封闭系统和排水良好，如考虑整车的通风、散热；发动机产生的尾气排放或通过净化、降温等；在外形设计上注意防护、避免积存水汽和尘土。注意外露件的保护，电器件与接头布置在内侧或加防护罩壳。整车外露易腐蚀和易进水的部位设防尘罩。零部件设计时考虑其均匀腐蚀，选择一种或几种组合防腐蚀方式。汽车常用的防护方式由涂层、电镀、转化膜和涂防锈油脂等。不同的工艺，具有不同的耐腐蚀性能。通过完善表面处理要求，提高零部件设计的合理性以及有效规范表面处理工艺，可以促进产品外观质量和耐腐蚀性的提高。

6.2从制造工艺上防腐蚀

金属表面的涂漆防腐蚀欲达到预期的良好效果，首先是其材料的选择，在制造中采用耐蚀性优良的材料。至今，国外应用较广的耐蚀性材料有塑料、铝、不锈钢、各类涂镀层钢板。其次是具体施工工艺，要想让涂漆层在金属表面具有良好的防腐蚀效果，首先必须使涂漆层与金属表面具有非常强大的附着力。用于汽车制造的涂镀层钢板种类很多，主要有热镀锌板、热镀铝板、涂层板、有机涂层板及电镀锌有机涂层复合板。目前，一种新型涂料POR一1 5系列防腐蚀涂料，正逐步向汽车等工业领域推广，这种涂料是美国上世纪70年代末研发的高性能新型聚亚氨醋防腐蚀涂料，早期应用于航天、军工领域，由底漆、多种面漆、高温漆、各类金属表面处理剂、粘结剂修补膏等组成的一个完整的防腐蚀系统，是金属较好的抗腐蚀保护剂。

6.3在使用保养方面防腐蚀

经常刷洗汽车，定期打蜡,以保护喷漆层并保持光亮。经常检查车辆是否有较小的损伤，如有损伤应及时进行修理;保持车门底部和后挡板的排水孔畅通，以避免积水，引起腐蚀;经常检查车身下部和车门，如有砂砾、污物等，应用水将其冲洗干净。汽车最好入库，不要露天存放；及时冲洗汽车的尘、泥沙积存；汽车清洗的水压和温度控制得当。在修理中注意临时的防腐蚀措施。

7 总结：

腐蚀是金属材料，尤其是车辆材料和构建重要失效模式之一。我国汽车工业每年由于腐蚀造成的损失达千亿元，同时还严重影响汽车的外观美观和安全性。

中国的自然环境条件较国外更容易产生腐蚀，而中国汽车工业的镀层板的应用比例要低于国外，防腐蚀处理工业也较国外有差距，因此，开展汽车腐蚀和防护研究更应刻不容缓。

从汽车的背景到汽车腐蚀的特点和类型，再到危害和影响因素及防护措施。让我们对汽车的腐蚀与防护有了一个大概的认识，了解汽车工业目前的状况和因腐蚀所造成的经济损失，以及采取的措施对更深刻地了解汽车的腐蚀与防护具有重要意义。

参考文献：

【1】表面工程资讯,汽车中的防腐蚀技术,2008,(6):47～48.

【2】严伯昌.谈现代汽车的金属腐蚀与防腐措施[J].化工科技市场,2007, 30(7):44～49.

【3】马鸣图，路洪州.中国汽车工业腐蚀与防护研究概况和进展[J]. 第五届全国腐蚀大会文集，2009,(9):1～8.

【4】黄谌.轿车车身防腐结构及材料应用[J]. 武汉理工大学硕士学位论文，2009,(5):1～5.

【5】曾容错，韩恩厚，等.材料的防护与腐蚀[A].北京:化学工业出版社，2006.

金属管道腐蚀防护基础知识

编号：SY-AQ-09483 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 金属管道腐蚀防护基础知识 Basic knowledge of metal pipeline corrosion protection

金属管道腐蚀防护基础知识 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的

现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在 0.025~0.1mm）足以使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。

材料腐蚀与防护

华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power 题目材料腐蚀与防护论文 学院环境与市政工程学院 专业 姓名 学号 指导教师 完成时间2016年10月20日 华北水利水电大学

前言 工程材料的腐蚀给国民经济和社会生活造成的严重危害已越来越为人们所认识重视。金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震灾害（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一个氧化过程即阳极过程。随着腐蚀过程的进行，在多数情况下，阴极或阳极过程会因溶液离子受到腐蚀产物的阻挡，导致扩散被阻而腐蚀速度变慢，这个现象称为极化，金属的腐蚀随极化而减缓。影响金属腐蚀的因素有内部因素、外部因素及设备结构因素。控制腐蚀的根本办法自然应是控制电化学作用，即如何消除腐蚀电池。即使不能完全消除，也要设法使腐蚀电流密度降至最低程度。常用的腐蚀防护方法有涂料、缓蚀剂和电化学保护 关键词：金属腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀 Abstract:The serious damage to the national economy and the social life caused by the corrosion of engineering materials has been more and more recognized by people. The loss of metal corrosion is far more than the flood, fire, typhoon and earthquake disaster (average) the total loss, here does not include indirect losses due to corrosion caused by production downtime, and explosion caused by. Corrosion of metals in aqueous solutions is an electrochemical reaction. The formation of a corrosion cell isolation of anode and cathode area on the metal surface, the metal loses electrons in solution, a positively charged ion, this is a process that the anodic process of oxidation. With the development of the corrosion process, in most cases, cathode or anode process will be blocked by ionic corrosion products, leading to the proliferation resistance and corrosion speed is slow, this phenomenon is called polarization, the corrosion of metal decreases with increasing polarization. Factors affecting metal corrosion include internal factors Keyword :Metal corrosion Electrochemical corrosion

管道的腐蚀与防护方法

管道的腐蚀与防护方法集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

管道的腐蚀与防护方法一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。 2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以Fe３O４或Fe２O３为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2－的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。

管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁： 3Fe+7NaOH→Na3FeO3·2Na2FeO2+7H Na3FeO3·2Na2·2Na2FeO2+4H2O→7NaOＨ+Fe3O4+H 7H+H→4H2 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2 该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。 原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。 该管道在50℃以上的情况下使用和停用交替进行时，由于碱液的富集及较高温度的双重作用，很快发生应力腐蚀开裂，使管道泄漏在冬季频繁发生。 3.材料选择依据

海洋平台腐蚀与防护1

第一章前言 1.1 国内外海洋平台事故 近30年来，海洋腐蚀向人类敲响的警钟。1980年3月，在北海艾克菲斯油田上作业的“亚历山大·基定德”号钻井平台，在8级大风掀起的高6∽8m的海浪的反复冲击下，5根巨大的桩腿中的D号桩腿因6根主撑管先后断裂而发生剪切断裂，万余吨重的平台在25min 内倾倒，使123人遇难，造成近海石油钻探史上罕见的灾难。挪威事故调查委员会检查报告表明，D号桩腿上的D-6主撑管首先断裂。该主撑管曾经开过一个直径325mm的孔，并焊上一个法兰，准备安装平台定位声纳装置，实际上后来并未安装，开裂就是从这个法兰角的6mm焊缝处开始的，裂纹在海浪与荷载的反复作用下不断扩展，最后导致平台沉没。 2010年9月7日23时，山东东营胜利油田位于渤海的作业3号修井作业平台受玛瑙台风影响(风力最大时阵风9级，浪高近4米)平台发生倾斜发生倾斜45度事故。平台上4人落水，32人被困平台。目前已有34人获救。平台设计通常都考虑台风的影响，况且又是在中国的内海-渤海，我觉得平台倒塌与海洋腐蚀应有一定的关联。 1.2 腐蚀工程 腐蚀工程包括腐蚀原理和防护技术两部分。 腐蚀原理是从热力学和动力学方面解释和论述腐蚀的原因、过程和控制。 防护技术泛指防止或延缓腐蚀损害所采用的有效措施。大体上有以下几种： ①选择材料，根据使用环境合理选用各类金属材料或非金属材料； ②电化学保护技术，主要是阴极保护技术、阳极保护技术与排流技术；③表面处理技术，如磷化、氧化、钝化及表面转化膜； ④涂层、镀层技术，主要有涂料、油脂、镀层、衬里与包覆层等； ⑤调节环境，即改善环境介质条件，如封闭式循环体系中使用缓蚀剂、调节pH值，以及脱气、除氧和脱盐等； ⑥正确设计与施工，从工程与产品设计时就应考虑腐蚀问题，如正确选材与配合，合理设计表面与几何形状，严格施工工艺，采取保护措施，特别是防止接触腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀及焊接腐蚀等。 由此可见，腐蚀工程涉及的专业知识领域很广，主要有冶金、材料、机械、表面处理、化学、

材料的腐蚀与防护

姓名：贾永乐学号：201224190602 班级：机械6班 检索主题：材料的腐蚀与防护 数据库：中国知识资源总库——中国期刊全文数据库 检索方法：用高级检索，主题词：腐蚀与防护关键词：材料相与检索结果：1456篇，其中关于航空材料的13篇；金属材料的腐蚀的183篇；材料的防护的522篇，其余为腐蚀与防护相关 的其它技术和方法。 文献综述 1材料腐蚀与防护的发展史： 所有的材料都有一定的使用寿命，在使用过程中将遭受断裂、磨损、腐蚀等损坏。其中，腐蚀失效的危害最为严重，它所造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和，造成许多灾难性的事故，造成了资源浪费和环境污染。因此，研究与解决材料的腐蚀问题，与防止环境污染、保护人民健康息息相关。在现代工程结构中，特别足在高温、高压、多相流作用下，以及在磨损、断裂等的协同作用下，腐蚀损坏格外严重。据统计，材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1．8％～4．2％。而常用金属材料最容易遭受腐蚀，因此金属腐蚀的研究受到广泛的重视【1】。我们只有在搞清楚材料腐蚀的原因的基础上，才能研制适宜的耐腐蚀材料、涂层及采取合理的保护措施，以达到防止或控制腐蚀的目的。从而减少经济损失和事故，保护环境保障人类健康。 每年由于腐蚀引起的材料失效给人类社会带来了巨大的损失。航

空材料的腐蚀损失尤为巨大。我国针对航空产品的腐蚀与防护的研究和应用起始于上世纪五十年代，经过几十年的曲折发展，取得了很大进步。目前在航空产品的常温腐蚀与防护上，已经进入了向国际接轨的发展阶段。航空材料由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀, 增加了飞行器的运营成本, 对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。英美空军每架飞机每年因腐蚀造成的直接修理费用为11 000~ 55 000美元之间【2】。1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡500余人。因此航空材料的腐蚀防护技术研究对航空业的发展具有举足轻重的作用。 1978．10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国《腐蚀科学》学科组，笔者作为学科组成员，第三专业组(大气腐蚀专业组)副组长，承担了航空航天部分的调查任务。1980．1—1982．6广泛函调一百多个工厂，并深入26个厂、所、部队，机场进行了实地考查，发现了大量的腐蚀问题，笔者1985年在我国首次出版了《航空产品腐蚀故障事例集》，汇集了数据比较周全，二十世纪六、七十年代的46个腐蚀故障【3】。 1990年前，铁道车辆车体结构通常采用普碳钢制造，加之使用涂料档次低，对表面处理和涂装工艺不够重视，车辆锈蚀严重，修理时车体钢板的更换率相当高，有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。1985年，耐大气腐蚀钢（即Corten钢，又称耐候钢）开始用于车辆，到1990年，已在全部新造车辆上采用。由于这类钢材含有(0.2%~0.4%

船舶的腐蚀与防护

船舶上材料保护研究进展作者姓名卜祥星 专业班级材研1302 指导教师姓名乔宁 学号 摘要：船舶海上腐蚀是影响其寿命的最大因素之一。因腐蚀导致结构损坏和破坏， 严重影响船舶性能和安全。本文介绍了当前船舶防腐蚀技术措施的实际应用情况。探讨在船体防腐蚀新技术的发展情况，如船体防腐涂料技术、防腐涂装技术、阴极保护功能和涂膜结合技术、防腐蚀监测新技术等方面的新技术应用。 关键词：船舶，防腐蚀新技术，阴极保护，防腐蚀检测 ABSTRACT：The ships marine corrosion is one of the biggest factors that affect its life span，The structure damage and the destruction caused by corrodes affects the ships performance and security seriously．This article introduces the practical application situation of the current ships corrosion preventing technology and methods，discusses the development situation of new hull anticorrosion technology and new technology application，such as the hull an corrosion painting technology ，the anticorrosion painting and camouflage technology ，the cathode protection function and the painting film combination technology ，the new anticorrosion monitor technology and so on． Key words: ship,new technology of corrosion protection ,catholic protection, corrosion test 目前，大多数船舶都采用金属外壳。而金属在海洋环境中，受海水温度、海水含盐度、海洋大气温度、海洋大气湿度的影响，腐蚀程度很严重，腐蚀不仅降低了船舶钢结构的强度，缩短了船舶的使用寿命，同时还会使航行阻力增加，航速降低，影响使用性能[1]。更为严重的是，一旦出现穿孔或开裂，还会导致海损事故的发生，造成惊人的损失[2]。这已引起国内外防腐专家的极大关注，并积极研究探索解决金属腐蚀的各种防护技

十大海洋腐蚀防护技术

盘点十大海洋腐蚀防护技术 前言 海洋工程构筑物大致分为：海岸工程(钢结构、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等。控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括：涂料(涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。 从腐蚀控制的主要类型看(表1)，涂料(涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之，表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法，电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段，缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用，结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据，腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。建立全寿命周期防护理念，结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数，在建设初期就重视防腐蚀方法，通过维修保养实现耐用期内整体成本最小化并保障安全性，是重大海洋工程结构值得重视的问题。 表1腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例 一、防腐涂料(涂层) 涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同，海洋防腐涂料又可分为

海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料；非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。 海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。海洋防腐涂料的用量大，每万吨船舶需要使用4～5万升涂料。涂料及其施工的成本在造船中占10%～15%，如果不能有效防护，整个船舶的寿命至少缩短一半，代价巨大。 海洋防腐领域应用的重防腐涂料主要有：环氧类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶类防腐涂料、氟树脂防腐涂料、有机硅树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等，其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大，具体见表2。实际上，从涂料使用的分类看，涂料可以分为：底漆、中间漆和面漆。其中，底漆主要包括富锌底漆(有机：环氧富锌；无机：硅酸乙酯)、热喷涂铝锌；中间漆主要有环氧云铁、环氧玻璃鳞片；面漆包括聚氨酯、丙烯酸树脂、乙烯树脂等。 表2我国重防腐涂料的种类与比例 我国重防腐涂料增长率较快，2012年我国涂料总产量1270万t，居世界第一位，但企业数量多，单产低。 我国涂料生产企业有上万家，但产量在5000t以上的涂料企业不足10%。美国涂料年生产总量约700万t，厂家只有400多个。日本是世界第3大涂料生产国，总产量200万t，生产企业只有167家。我国涂料公司的产值低：从企业销售额来看，我国最大的涂料公司的年销售额不足AkzoNobel(阿克苏诺贝尔)公司的1/50。此外，我国许多涂料公司的产品质量还有待进一步提高。我国虽有先进的纳米复

金属管道腐蚀防护基础知识

金属管道腐蚀防护基础知识 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在0.025~0.1mm）足以 使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过

程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。 10．腐蚀疲劳的定义？ 金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏，称为腐蚀疲劳。 11．氧浓差腐蚀是如何产生的？ 地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。由于在管道的不同部位氧的浓度不同，在贫氧的部位管道的自然电位（非平衡电位）低，是腐蚀原电池的阳极，其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度，故遭受腐蚀。管道通过不同性质土壤交接处时，粘土段贫氧，易发生腐蚀，特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。对储油罐来讲，氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良，还有罐周和罐中心部位的透气性差别，中心部位氧浓度低，成为阳极被腐蚀。 12．什么是细菌腐蚀？它是如何产生的？ 细菌腐蚀是当金属在含有硫酸盐的土壤中腐蚀时，阴极反应的氢将硫酸盐还原为硫化物，硫酸盐还原菌利用反应的能量进行繁殖从而加速金属腐蚀的现象。 在某些缺氧的土壤中含有硫酸盐时,硫酸盐还原细菌就会繁殖起来,它们在代谢过程中需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原为硫化物利用反应的能量而繁殖。 SO42-+8H→S2-+4H2O 由于硫酸盐及其它H+的存在，金属在土壤中腐蚀过程的阴极反应有原子态氢产生。在土壤中它附在金属表面上，不能连续地成为气泡逸出，就会发生阴极极化，使腐蚀过程明显减慢。但硫酸还有菌的存在，恰好给原子氢找到了出路，把SO42-还原成S2-，再与Fe2+化合生成黑色的FeS沉积物。当土壤pH值在5~9，温度在25~30℃时，最有利于细菌的繁殖。 13．电偶腐蚀是怎样产生的？ 当两种具有不同电极电位的金属或合金互相接触，并处于电解质溶液之中时，电极电位较负的金属不断腐蚀，而电极电位较正的金属却得到了保护，这种腐蚀称为电偶腐蚀。

腐蚀与防护

《腐蚀与防护》课程教学大纲 一、课程性质 本课程是应用化学的专业选修课，有助于学生拓展知识面，更好的开展科研、生产专业学习。通过介绍工业生产过程中产生的各种腐蚀过程及其原理，各种防腐蚀技术，腐蚀试验方法等，使学生熟悉企业不同生产过程中所产生的各种腐蚀，充分了解如何对其进行有效的防护。 二、教学目的 本课程是化学工程专业一门应用性较强的专业课程。主要目的是使学生了解材料发生各种腐蚀的基本规律及作用机理，掌握材料腐蚀的评价方法。控制原理及防腐技术，并能够结合材料的成分与结构特征，分析耐腐蚀材料的设计及其热处理原理。 三、教材教参 教参 1. 王增品，姜安玺，腐蚀与防护工程高等教育出版社，1991 2. 美国腐蚀工程师协会编，腐蚀与防护技术基础，冶金工业出版社，1987 3. 化学工业部化工机械研究院主编，腐蚀与防护手册，化学工业出版社，1991 4. 尤里克，腐蚀与腐蚀控制，石油工业出版社，1996 5. 张远声，腐蚀破坏事故,100例，化学工业出版社，2001 6. 王保成，材料腐蚀与防护(21世纪全国高等院校材料类创新型应用人才培养规划教材)，北京大学出版社，2012 四、教学方式 本课程以课堂讲授为主、自学和讨论为辅的方式组织教学，适当使用多媒体课件进行教学，增大课堂容量，在有限的学时内取得最佳的教学效果。 五．教学内容及时数 根据化学本科专业人才培养方案，本课程共1.5学分，总的教学时数为27学时，具体如下： 第一章腐蚀与防护概论（2学时） 基本内容：腐蚀的定义、分类，影响腐蚀的因素及腐蚀的普遍性与严重性。腐蚀防护的意义，腐蚀与防护工作概况，防腐蚀方法。防腐蚀设备的使用与保养；防腐蚀工作中劳动保

管道的腐蚀与防护方法(新版)

管道的腐蚀与防护方法(新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0382

管道的腐蚀与防护方法(新版) 一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa 压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。 2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以Fe３ O４

或Fe２ O３ 为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2 － 的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。 管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁：

船舶的腐蚀与防护

船舶上材料保护研究进展 作者姓名卜祥星 专业班级材研1302 指导教师姓名乔宁 学号2013200313

摘要：船舶海上腐蚀是影响其寿命的最大因素之一。因腐蚀导致结构损坏 和破坏，严重影响船舶性能和安全。本文介绍了当前船舶防腐蚀技术措施的实际应用情况。探讨在船体防腐蚀新技术的发展情况，如船体防腐涂料技术、防腐涂装技术、阴极保护功能和涂膜结合技术、防腐蚀监测新技术等方面的新技术应用。 关键词：船舶，防腐蚀新技术，阴极保护，防腐蚀检测 ABSTRACT：The ships marine corrosion is one of the biggest factors that affect its life span，The structure damage and the destruction caused by corrodes affects the ships performance and security seriously．This article introduces the practical application situation of the current ships corrosion preventing technology and methods，discusses the development situation of new hull anticorrosion technology and new technology application，such as the hull an corrosion painting technology ，the anticorrosion painting and camouflage technology ，the cathode protection function and the painting film combination technology ，the new anticorrosion monitor technology and so on． Key words: ship,new technology of corrosion protection ,catholic protection, corrosion test

钢筋混凝土桥梁腐蚀机理和防治措施

交通世界TRANSPOWORLD 收稿日期：2018-09-27 钢筋混凝土桥梁腐蚀机理和防治措施 徐卫宾 （新疆塔城公路管理局，新疆塔城834700） 摘要：在总结钢筋混凝土桥梁腐蚀机理研究现状的基础上，阐述了钢筋混凝土桥梁腐蚀分类，包括应力腐蚀、软水腐蚀、 离子交换腐蚀等，并探讨了钢筋混凝土桥梁腐蚀的防治措施，包括采用高性能的混凝土、设置表面涂层、采取阴极防护措施等。 关键词：钢筋混凝土桥梁；腐蚀；防治中图分类号：U448.34文献标识码：B 0引言 钢筋混凝土结构分为普通钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构。随着科学技术发展，钢筋混凝土桥梁在我国得到广泛的应用，在既有桥梁材料类型中占有着较大的比重，与此同时腐蚀引起的钢筋混凝土桥梁受损情况越来越普遍。就目前国内有关钢筋混凝土桥梁腐蚀和防治的研究来说，很多腐蚀的机理还不明确，对于腐蚀的防治工作也有待研究。本文分析了钢筋混凝土桥梁腐蚀机理和防治的研究现状，总结提出了对于钢筋混凝土桥梁腐蚀和防治的进一步措施。 1桥梁腐蚀机理研究现状 现阶段对于桥梁腐蚀机理的研究主要认为：由于混凝土受到腐蚀性介质的作用，混凝土被腐蚀，对钢筋造成了破坏，钢筋在外界因素的作用下遭受破坏，对于混凝土会产生一定的应力变形，进而导致混凝土的裂缝[1-4] 。这些裂 缝会导致钢筋腐蚀进一步加重。 2钢筋混凝土桥梁腐蚀分类 钢筋混凝土桥梁腐蚀分类研究主要分为应力腐蚀、软水腐蚀、离子交换腐蚀以及钢筋的锈蚀。2.1应力腐蚀 目前，对于混凝土腐蚀的研究工作，主要集中在单个 因素对于混凝土腐蚀的影响，但是在实际中发现混凝土除了受到外界环境的腐蚀介质影响以外，应力也会在一定程度上影响钢筋混凝土。 在应力的作用下，对于钢筋混凝土桥梁的腐蚀，与各种外界因素对钢筋混凝土的腐蚀不同。对于钢筋混凝土桥梁施加一定的水平应力，将会在这个部分引起集中应力，从而加速了混凝土的腐蚀速率，并因为应力的作用，会使混凝土内表面产生裂缝，裂缝的破坏发展经历3个阶段：微裂缝的产生、微裂缝的不断发展、宏观裂缝出现，并使得 构件的稳定性遭到破坏。还有其他的观点是：混凝土的腐蚀不仅与那些腐蚀离子有关系，还和钢筋混凝土的氧化有关，根据现有的研究数据，钢筋混凝土在外部应力与外界环境因素的同时作用之下，外界应力对于混凝土的腐蚀要比环境因素所造成的腐蚀更大。2.2软水腐蚀 软水腐蚀的原理就是当混凝土表面与水接触，随着时 间的增长，水泥中含有的氢氧化钙与水融合，在化学作用下，氢氧化钙会被析出，从而引起混凝土流失。并且，因为化学作用，在混凝土中的氢氧化钙，其浓度会逐渐降低，从而导致了混凝土的孔隙变大，会将混凝土的内部构造破坏。2.3离子交换腐蚀 离子交换腐蚀是指各种离子在相互作用之下，新生成 的物质更加容易溶解，对于钢筋混凝土的腐蚀程度就会很大。这些离子与混凝土中含有的氢氧化钙发生反应，会将混凝土的水泥石破坏。但是，对于碱性物质来说，它们对混凝土的腐蚀性较小。2.4钢筋的锈蚀 （1）在离子作用下钢筋发生了锈蚀 在一般情况之下，混凝土孔隙中充满氢氧化钙的过饱 和溶液，在这种碱性过大的环境之下，一开始钢筋并不会开始腐蚀，但一段时间后，混凝土就发生了碳化，而过多的氯离子会破坏钢筋，导致混凝土的碱性降低，对于混凝土的保护作用也将大大降低[5-6]。在这种情况下，氯离子过多对钢筋混凝土局部产生侵害，进而对整个钢筋混凝土桥梁系统造成破坏。 （2）混凝土的碳化作用引起的锈蚀 在水泥遇到水以后，发生了一系列的反应形成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙。在空气中会有一些二氧化碳进入混凝土的溶液中，并与里面已经溶解的氢氧化钙反应，混凝土溶液中的pH 值会降低，称为混凝土碳化[7]。在碳化作用 119

管道的腐蚀与防护

管道的腐蚀与防护方法 一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以 Fe ３O ４ 或Fe ２ O ３ 为主要成分的表面膜，同 时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO 2 －的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。 管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁： 3Fe+7NaOH→Na 3FeO 3 ·2Na 2 FeO 2 +7H

Na 3FeO 3 ·2Na 2 ·2Na 2 FeO 2 +4H 2 O→7NaOＨ+Fe 3 O 4 +H 7H+H→4H 2 3Fe+4H 2O→Fe 3 O 4 +4H 2 该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。 原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。 该管道在50℃以上的情况下使用和停用交替进行时，由于碱液的富集及较高温度的双重作用，很快发生应力腐蚀开裂，使管道泄漏在冬季频繁发生。 3.材料选择依据 通过对几种防腐方法比较，认为“天津大学国家教委形状记忆材料工程研究中心”提供的“Fe基形状记忆合金管接头”效果最佳。因为形状记忆合金的效应是指材料经变形后（通常在Ms 温度以下或Ms附近），当加热到超过一定温度时能恢复原来的形状。这种具有形状记忆效应的材料称为记忆材料。 利用铁基形状记忆合金连接管道的原理如图2所示。在室温下，使管接头扩孔形变，形变后管接头内径大于被连接管子的外径，因此可使被连接管较容易插入到管接头中间，然后加热管接头到一定温度（Af以上），管接头欲恢复其原来小口径形状收缩而抱紧管子。达到连接管子的目的。 采用铁基形状记忆合金管接头连接管道，可以避免管道连接因焊接而引起的金相组织变化和管道焊口的应力腐蚀开裂。

《材料腐蚀与防护》思考题

《材料腐蚀与防护》思考题 第一章绪论 何谓腐蚀？为何提出几种不同的腐蚀定义？ 表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有何联系？ 镁在海水中的腐蚀速度为 1.45g/m2.d, 问每年腐蚀多厚？若铅以这个速度腐蚀，其 深(mm/a)多大？ 已知铁在介质中的腐蚀电流密度为0.1mA/cm2，求其腐蚀速度 失和 深。问铁在此介质中是否耐蚀？ 第二章电化学腐蚀热力学 如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向？如何使用电极电势判断金属腐蚀的倾向？ 何谓电势-pH图？举例说明它在腐蚀研究中的用途及其局限性。 何谓腐蚀电池？有哪些类型？举例说明可能引起的腐蚀种类。 金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么？ a)计算Zn在0.3mol/LZnSO4溶液中的电解电势（相对于SHE）。 b) 将你的答案换成相对于SCE的电势值。 当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中，CN-的活度为1.0和Ag(CN)2-的活度为0.001时，银是否会发生析氢腐蚀？ Zn浸在CuCl2溶液中将发生什么反应？当Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止？ 第三章电化学腐蚀反应动力学 从腐蚀电池出发，分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。 在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？ 浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？ 混合电位理论的基本假说是什么？它在哪方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论？ 何谓腐蚀极化图？举例说明其应用。 试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的计算方法。 何谓腐蚀电势？试用混合电位理论说明氧化剂对腐蚀电位和腐蚀速度的影响。 铁电极在pH=4.0的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极化到电势-0.916V（相对1mol/L 甘汞电极）时的氢过电势是多少？ Cu2+离子从0.2mol/LCuSO4溶液中沉积到Cu电极上的电势为-0.180V（相对1mol/L甘汞电极），计算该电极的极化值。该电极发生的是阴极极化还是阳极极化？ 碳钢在pH=2的除去空气的溶液中，腐蚀电势为-0.64V（相对饱和Cu-CuSO4电极）。对于同样的钢的氢过电势（单位为V）遵循下列关系：(=0.7+0.1lg ，式中 单位为A/cm2。假定所有的钢表面近似的作为阴极，计算腐蚀速度（以mm/a为单位）。 第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀 在稀酸中工业锌为什么比纯锌腐蚀速度快？酸中若含有Pb2+离子为什么会降低锌的腐蚀速度？ 说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法，并解释其理由。 影响吸氧腐蚀的主要因素是什么？为什么？ 假定所有的Zn表面起阴极作用，Tafel斜率为±0.10V，Zn和H2在Zn上的交换电流密度分别为0.1和10-4A/m2，求Zn在1mol/L盐酸中的腐蚀电势和腐蚀速度（以mm/a为单位）。 计算纯铜与含质量分数为30%锌的铜合金在非含氧酸中的腐蚀速度比。 第五章金属的钝化

船舶金属腐蚀失效与防护研究

船舶金属腐蚀失效与防护研究 摘要：目前，大多数船舶都采用金属外壳。而金属在海洋环境中，受海水温度、海水含盐度、海洋大气温度、海洋大气湿度的影响，腐蚀程度很严重，腐蚀不仅 降低了船舶钢结构的强度，缩短了船舶的使用寿命，同时还会使航行阻力增加， 航速降低，影响使用性能。更为严重的是，一旦出现穿孔或开裂，还会导致海损 事故的发生，造成惊人的损失。所以，加强对船舶防腐新技术的研究具有重大意义。 关键词：船舶金属；腐蚀失效；防护； 船舶由于长期处于盐度较高的海洋环境中，腐蚀极为严重，腐蚀不但能够降 低船舶钢结构的强度，缩短船舶寿命，还会增加航行阻力，降低航速，影响船舶 性能和航行安全。因腐蚀导致结构损坏和破坏，财产甚至生命的损失屡见不鲜， 可以说船舶腐蚀是影响其寿命的最大的因素之一。 一、船舶金属腐蚀失效 1．在船体钢结构上的电化学腐蚀主要有以下几种。（1）氧的浓差电池作用。由于氧有夺取电子的能力，且水面的氧较水下的氧多，故近水面部分的金属得到 电子成为阴极，而水中部分的金属失去电子成为阳极而发生腐蚀。腐蚀发生后， 缝隙或缺口处的氧多，而底部氧少，从而底部继续腐蚀，最后成为锈坑或锈穿。（2）两种不同金属或钢种的腐蚀。在海水中，两种不同成分的金属接触时，电 势较低的金属成为阳极发生腐蚀，例如铆钉和焊缝处容易锈蚀，原因即于此。（3）氧化皮引起的腐蚀。由于氧化皮的电极电位比钢铁的高0.26V，所以成为阴极，而钢铁本身成为阳极发生腐蚀。（4）涂膜下的腐蚀。由于实际上涂膜表央 有微孔存在，所以海水仍可缓慢穿过涂膜产生电化学腐蚀。此时，含涂膜的部分 成为阴极，不含涂膜的部分成为阳极而发生腐蚀，在涂膜未损坏或失效时，这一 过程是缓慢的。涂漆前未除尽的氧化皮、锈蚀物、污物、水分、盐类等，在涂膜 下加速进程，破坏涂膜。涂装时漏涂等施工缺陷也会加速腐蚀进程，从而过早破 坏涂膜。涂膜损坏后，将产生前述各种腐蚀，这种腐 2．机械作用腐蚀。机械作用的腐蚀包括腐蚀作用和机械磨损，二者相互加速。其中包括冲击腐蚀，这是由于液体湍流或冲击所造成；空泡腐蚀，高速流动的液体，因不规则流动，产生空泡，形成“水锤作用”，常常破坏金属表面的保护膜， 加速腐蚀作用，如螺旋浆、泵轴等处易发生；微振磨捐腐蚀，两个紧接着的表面 相互振动而引起的磨捐；应力腐蚀开裂，是在拉伸应力和腐蚀介质作用下的金属 金属腐蚀破坏，金属内会产生沿晶或穿晶的裂纹。 3．生物腐蚀。生物腐蚀是由海洋生物的船底附着引起的，这种腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。由于海洋生物在船底的附着，破坏了漆膜，造成钢板局 部电化学腐蚀；由于微生物的新陈代谢作用，分泌出具有侵蚀性的产物如CO2、NH4OH、H2S等以及其他有机酸和无机酸引起钢板的腐蚀作用等。 4．化学腐蚀。化学腐蚀的特点是：腐蚀反应产物是直接地参与反应的金属，在表面区域生成，无电流产生。一般分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀两 大类。例如钢铁在高温蒸汽中产生的氧化皮，在有机液体中浸泡的破坏等。 二、防护技术 1．防腐蚀涂料技术。采用合适的船舶涂料，以正确的工艺技术，使其覆盖在船舶的各个部位，形成一层完整、致密的涂层，使船舶各部位的钢铁表面与外界 腐蚀环境相隔离，以防止船舶腐蚀的措施，称之为船舶的涂层保护。目前，船舶

XXX大桥特殊结构件的腐蚀与防护~~~

XXX大桥特殊结构件的腐蚀与防护 1 工程概况 XXXX大桥项目是交通部规划的“五纵七横”中京珠国道主干线广州绕城公路的东段，又是珠江三角洲经济区环形公路的东环段。项目包括华南地区最大跨径钢箱梁悬索桥（主跨1108m）、国内目前最大跨径独塔双索面钢箱梁斜拉桥（主跨383m）和南、北引桥为62.5m、45m、30m跨径的连续刚构（梁）桥梁，桥面宽度34.5m，大桥全桥总长7016.5m。XXXX大桥特殊结构件主要是用于悬索桥上部结构的索鞍、主缆索股、钢箱梁、索夹、吊索及附属钢构件和用于斜拉桥的钢箱梁、斜拉索及附属钢构件。XXXX大桥项目中特殊结构件总投资额达人民币约8亿，占建设总投资的31％，具有重要的控制性地位。 在桥梁领域内由于钢结构系统发生腐蚀破坏引起的安全事故和经济损失是非常惨重的，因此必须加强和重视桥梁钢结构的防腐防护问题。本文主要介绍了XXXX大桥特殊构件选用的腐蚀防护方法和方案，并探讨了其他桥梁项目的经验教训，为此类桥梁特殊构件腐蚀防护提供了非常有益的参考意见。 2桥梁钢结构的应用和腐蚀防护 桥梁钢结构在我国应用较早，但受国家经济实力和技术水平限制，发展较慢，近十年来随着桥梁钢结构大量应用，我国也逐步成为有影响的世界桥梁大国。在桥梁钢结构应用过程中，存在着一般钢结构的腐蚀破坏问题，为了保证桥梁的安全，桥梁钢结构的防腐保护已经成为保证钢结构桥梁长期安全营运的重要课题。 桥梁钢结构应用广泛，主要有钢塔、钢梁（钢桁梁、钢箱梁）、钢拱（钢管拱、钢箱拱）、缆索（斜拉索、主缆索股、吊索）及钢锚座、钢支座、索鞍、索夹等。XXXX大桥建设规模庞大，同时采用了大跨悬索桥和大跨斜拉桥二种桥型，基本涉及到了绝大部分桥梁钢结构的应用。 桥梁钢结构由金属材料加工构成，主要腐蚀原因有金属化学反应而引起的化学腐蚀、金属和介质发生电化学反应而引起的电化学腐蚀、各种因素相互作用产生的化学或电化学反应引起的腐蚀。金属腐蚀的防护措施主要应用以下三个基本原理:（1）屏障保护。（2）化学抑制。（3）电流（阴极）保护。 XXXX大桥特殊结构件采用的方法有：（1）涂料涂装方法，主要应用于桥梁钢箱梁防腐。（2）结构件表面热镀锌（铝）、热喷锌（铝）方法，主要在结构附属件上应用。（3）干燥空气除湿，主要用于钢箱梁内部防腐，锚室、鞍室腐蚀防护。（4）结构防护和结构密封、填充措施，通过结构措施减少腐蚀环节和腐蚀条件，减缓腐蚀，目前主要是缆索索体、锚具部位