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油船防腐专业技术论文

一、油船腐蚀的类型分析

(1)普遍腐蚀普遍腐蚀通常是指发生在没有涂层或是涂层失效的油船船体构件的表层。该腐蚀类型最显著的特点就是腐蚀的厚度尺寸比较大,分布较其他类型更均匀、更持久,但又不便从外观上对腐蚀程度做出定量判断。(2)点状腐蚀点状腐蚀即为局部化的腐蚀,多发生于油船舱室底板或相关构件相对更容易积水和潮湿的部位。通常情况下,发生在涂层部位的点状腐蚀锈坑直径小但比较深,而发生在非涂层部位的点状腐蚀直接较大但锈坑较浅。(3)槽状腐蚀该腐蚀类型属于局部线状腐蚀,主要发生在构件交接的水流不畅或水流过快处,也容易发生在挠曲变形的舱壁板的平面或垂直构件上。(4)焊接腐蚀属于金属电化腐蚀,多发生于手工焊接的焊缝及热影响区附近,尤其是焊接存在缺陷的部位。

二、对油船腐蚀产生影响之因素分析

防止腐蚀是维护和保养油船结构的重点内容之一,因此应当重视对其腐蚀规律性的分析研究工作,笔者经过一定归纳总结,认为对油船腐蚀产生影响的因素主要表现在以下几方面。(1)洗舱频率经过一定时间的持续作用,原油能在油船舱内部件表层形成保护油膜,但高频率的清洗油舱往往能在一定程度对这些油膜造成破坏,以至使部件暴露而加快腐蚀进程。(2)洗舱介质常用的洗舱介质包括常温或高温的海水,当然还有原油,而几乎所有的洗舱介质都会对保护油膜造成不同程度的破坏,其破坏力的强弱又以原油最小,而高温海水破坏力最强。(3)油货成分一般来说,具有更强黏结特性的油货更有利于油船的防腐,而黏结特性较差或甚至是含硫含水含氧较高,则往往产生相对较强的酸腐蚀作用,尤其在原油卸载之后会表现的更为明显。(4)压载情况通常认为,油船的腐蚀程度和舱室的压载时间是成正相关的,同时,如果压载水如果发生污染繁衍有大量微生物的时候,会加快腐蚀的速度。(5)舱温湿度邻舱温度越高、空舱湿度越大,腐蚀的速度也相应更快,另外,在无水的条件下,阳极保护装置不会发挥防腐的作用。(6)阴极保护和阳极保护一样,只有在有水存在的情况下,阴极保护装置才能正常发挥功能,因此,不能对舱室的上部区域起到很好的保护作用。(7)涂层脱落如果舱室的涂层发生区域性的脱落,那么该区域的腐蚀程度会加速,甚至比相同条件下的完全无涂层舱室表面的腐蚀速度还要快很多。(8)结构设计在结构设计方面,如果未能对流水或积水区域做到很好的处理,或是因构件的刚性问题产生屈曲的现象,都能导致腐蚀的发生。(9)离港到港正常情况下,货油到港后都要进行频繁的洗舱,基于前文的分析,明显油船到港的腐蚀概率要比离港时高。

三、油船防腐技术探讨

油船的腐蚀防护的优良与否直接关系到油船的寿命和运输安全。其防护措施包括从材料的选择、结构的设计到表面和阴极保护等多个环节。针对船体受腐蚀的影响,其防护系统有两个大的组成部分,分别为防腐蚀涂漆系统以及阴极保护系统。

(一)防腐蚀涂漆系统

船舶的防腐蚀涂漆系统即是指通过合理选择船舶涂料,确立科学的涂漆工艺,最终在船舶各个部位的钢铁表面形成完整而致密的涂层,并以此来隔断与腐蚀环境的接触,从而对船体起到防腐保护的系统。当前常见的传播涂料包括水线涂料、甲板涂料、船壳涂料、饮水舱涂料、油舱涂料、压载水舱涂料、防污涂料等多个品种。其中,用于水线以下的防腐蚀涂料又分作三个大类:⑴油性和沥青类的传统型防腐涂料;⑵高性能有机防腐涂料;⑶出现于上世纪80年代之后的以改性环氧树脂涂料、玻璃鳞片涂料、无溶剂环氧涂料、氟树脂涂料等为典型代表的高性能水下船底防腐涂料,这些材料目前已普遍进入了工业化的生产应用。另外,水线以上的防腐蚀涂料通常表现出更好的耐久耐候性,而且其保光保色效果也不错。

(二)阴极保护系统

通过采用一定的措施,可使船舶与海水直接接触的整体部位变成阴极,以此保护钢铁船体减少或免除受腐蚀侵害的效果,该方法即为船舶的阴极保护。阴极保护系统主要有牺牲阳极和外加电流两种保护策略。(1)牺牲阳极保护技术。牺牲阳极保护技术是指通过采用具有更低电极点位的金属或合金材料与船体钢铁部位进行连接安装,并以牺牲安装材料为代价保护船体构件钢材不被腐蚀的技术。该技术对于船舶浸水部位的保护效果最为明显,所以应用比较广泛。该技术对船舶腐蚀的保护效果取决于所用阳极材料电化学性能的优良,就当前来看,锌铝镉三元合金、高效铝合金阳极以及铁合金阳极是最为常见的阳极材料。在阳极材料型号和数量的选择方面,视船舶的船型而定,但都应充分考虑各部位的形状、面积和环境情况等因素。牺牲阳极保护技术因为毋须外加电流,所以不会对临近的设备造成任何干扰,其施工过程也非常简单易行。以新型的铝合金阳极替代传统锌合金阳极是该技术既定的发展趋势,技术的实现,不仅更有利于保护寿命的延长,而且可大大降低保护费用的支出。(1)外加电流防腐技术。外加电流阴极保护防腐技术是用只起导电作用的辅助阳极替代牺牲型阳极材料,该辅助材料不会在使用的过程中被逐渐溶解,具体的做法是在它与船体钢材构件之间外加一直流电流,并利用海水形成电流回路,通过保护电流的输入而实现对阴极的保护。该系统由施加外加电流的恒电位仪、参比电极以及不溶辅助阳极构成,可较好地实现将船体的电位始终维系在合适的保护电位范围。该技术最显著的优点就是具有较长的保护寿命以及较强的电位电流可调节性,因此愈发得以广泛地应用与船舶的腐蚀防护。但目前在可靠性、稳定性和经济性两方面有所欠缺,这些也是未来此项技术需要着手改进的地方。

(三)其他油船防腐措施

(1)减少和防止无利于腐蚀防护的不当操作。现实中,船舶的个别部位会发现有快速的异常穿孔,究其原因,当然可能是由于钢板存在质量方面的问题而不具有较强的耐腐蚀性能,但更常见的原因则是由于人为的不当操作所形成的电腐蚀现象。人为电腐蚀多发生于有违操作规范的单双线电焊焊接或其他不正确的焊接施工,导致焊接电流从船体的水下外表面向海水转流,从而造成对船体钢板的腐蚀。所以,规范焊接施工是提高船舶防腐能力的必然选择。(2)减少不同类型金属的直接连接。就构建船舶的金属材料来看,其类型是比较多样化的,在综合利用钢、铜、铝、钛合金等材料的情况下,很难完全避免各种材料间的相互接触,在各种构件内外表面存在海水的情况下,发生电偶可形成腐蚀,导致负电位构件材料快速溶解。为避免此类现象的发生,在船舶上,需尽量采用合适的电绝缘防腐材料作为连接的中间材料,可对此种船舶的腐蚀类型起到一定防范效果。(3)对油船腐蚀进行监测。船舶的腐蚀监测包括两个方面的内容,即是对船体腐蚀状况的监测以及对腐蚀防护效果的监测。其中,船体电位监测技术可对船体的阴极保护状态实施监测;利用X射线或超声波技术可对船体钢板厚度和钢板腐蚀坑深度进行实时监测;其余还有水下电视监测系统和热波成像监测系统等。


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