舰船腐蚀与防护

第一章概述.....................................................................................................................................1第二章舰船的主要防腐措施.........................................................................................................2§2.1舰船的涂漆防腐...............................................................................................................2§2.2舰船的阴极保护...............................................................................................................2§2.2.1牺牲阳极法............................................................................................................2§2.2.2外加电流阴极保护法..................................................................................................3§2.2.3阴极保护......................................................................................................................4§2.3船体的结构设计防腐.......................................................................................................4§2.4船底微生物清除...............................................................................................................5第三章现代的舰船阴极保护系统设计.........................................................................................5§3.1阴极保护系统...................................................................................................................5§3.2计算机仿真技术在阴极保护系统的应用.......................................................................5第四章国内外舰船阴极防腐技术发展.........................................................................................6§4.1国外舰船防腐...................................................................................................................6§4.2国内舰船防腐...................................................................................................................7第五章结语.....................................................................................................................................7致谢..................................................................................................................................................7参考文献...........................................................................................................................................7舰船腐蚀与防护摘要：随着科技的发展，舰船的应用越来越广泛，但同时我们也面临着新的考验。现在大多数舰船都是金属外壳，而海水这个恶劣环境，海水盐度、湿度、海洋大气等，都容易使金属腐蚀，是舰船的杀手。船体造成舰船的受损，每年为人类造成了巨额损失。因此，舰船防腐成为了许多行业的研究热点之一。现在人们根据电化学腐蚀原理，以阴极保护为主，涂层防护为辅来防腐。关键字：舰船腐蚀与防护、腐蚀、阴极保护、涂层保护ShipscorrosionandprotectionAbstract:withthedevelopmentofscienceandtechnology,shipusedmorewidely,butatthesametimewealsofacenewtest.Nowmostshipsaremetalshell,andthebadenvironmentwater,salinity,humidity,Marineatmosphere,easytomakemetalcorrosion,arethekiller.Thehulloftheship'sdamaged,causedayearforahumancausedahugeloss.Therefore,shipsanticorrosivebecamemanyindustrythehotspot.Nowpeoplebyelectrochemicalcorrosionprinciple,accordingtocathodicprotectionisgivenpriorityto,complementarytocorrosionprotectioncoating.Keyword:shipscorrosionprotection,andcorrosion,cathodicprotection,coatingprotection第一章概述腐蚀是材料由于环境的作用而引起的破坏或变质，材料所处的环境越差，则对其耐腐蚀性和需要采取的防护措施要求越高。大多数舰船的外壳都是金属，它们处于海水这个苛刻的腐蚀环境之中，受海水盐度、湿度、海洋大气等影响，腐蚀成为了它们使用寿命的一个严重威胁。舰船结构的强度下降，阻力增大，更有甚能导致灾难性的危害。每年我国舰船腐蚀造成的损失可达几百亿。因此，腐蚀一直是造船业和腐蚀专业研究的重点之一。舰船处于海水环境和海洋大气环境之中，其各个结构遭受着不同程度的腐蚀危害。而且如果不采取有效的防护措施，腐蚀会越来越快。人们根据腐蚀原理，将舰船的腐蚀分为了化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。海洋中的舰船多发生电化学腐蚀，由于舰船水线一下部分，长期受到海水的直接作用，腐蚀最为严重。第二章舰船的主要防腐措施现在舰船主要采取涂层保护和阴极保护。阴极保护是针对电化学腐蚀而采取的一个有效措施之一，向被保护的结构提供阴极电流，使其成为阴极，从而得到防护。涂层则简单，就是隔绝被保护结构与其腐蚀环境，从而防腐。但由于涂层保护存在着一定的缺陷，人们还是以阴极保护为主，来消除涂层缺陷，从而达到防腐。§2.1舰船的涂漆防腐涂漆是各个行业防腐的最基本方法之一，作为对防腐这么重要的舰船，涂漆更不可避免。而且要求更为严格，舰船的各个部分要用不同的漆来合适的防腐。所以防腐漆的种类各种各样，如水线涂料、甲板涂料、船壳涂料等等。§2.2舰船的阴极保护舰船的阴极保护历史悠久，从二十世纪六十年代，它已成为各国的主要舰船防腐技术之一。舰船的阴极保护技术有两种：牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。§2.2.1牺牲阳极法图一如图一所示，利用腐蚀电池的原理，在原腐蚀电池中接上一个更活泼的金属。通过牺牲这被加的金属而来保护原有的腐蚀电池。锌一铝一锡三元合金(称为三元锌牺牲阳极)、高效铝合金阳极、铁合金阳极等，现在经常被用来做牺牲的阳极。该方法简单、方便。但消耗阳极金属量大，会增大舰船的航行阻力，而且不能控制，故而不能被大型舰船所采用。§2.2.2外加电流阴极保护法顾名思义，该方法与牺牲阳极法类似，不过是把需要牺牲的阳极金属换成了导电而不溶解的辅助阳极，在其与被保护阴极之中连接一个直流电源，三者在海水中形成了一个回路。当电路接通，电源电流从阳极通过海水流向作为被保护阴极的舰壳上形成闭合回路，进而使舰壳得到保护。该方法的外加电压、电流都可以任意改变，可以根据外界环境变化而实现具体控制，使用周期长，成为大型舰船的主要防腐措施。如下面图二所示：图二§2.2.3阴极保护现在对于一些水面舰船，人们通常采用牺牲阳极和外加电流阴极保护相结合的双重阴极保护措施。像水线一下的船体和船底部分，常采用外加电流阴极保护法配合合适的涂料联合防腐。而像那些水舱等因会产生氢气或其他原因不能使用外加电流，更适合采用高效牺牲阳极配合涂料来达到防腐。而且在舰船上接触海水的不同管材的接头、法兰之间，都需要进行有效的电绝缘处理。§2.3船体的结构设计防腐由于外部大气和海水的作用，舰船的结构的设计和材料的选取对防腐也相当重要。对船的保养、使用、维修等，起着重要作用，直接影响着舰船的几个关键因素：使用寿命、经济性、可靠性。结构的设计包括很多方面，例如选材、防止水滞留、电偶腐蚀、缝隙腐蚀等等。在舰船结构设计时，要尽量采用相同的材料或是匹配性合格的耐腐蚀材料。异种金属材料之间要进行绝缘处理，减少电位腐蚀。在舰船设计结构中注意防止甲板或船底板的水滞留，避免结构死角防止腐蚀；像液舱也要保持流水通常。而针对那些经常要与海水接触的舰船结构和器材，更要选择合适的耐腐蚀材料。§2.4船底微生物清除海水中有着大量生物和微生物，有些生物很容易附着在船底上，形成船底污底，附着在船底的微生物希望后释放的H2S，加速金属腐蚀。因此微生物腐蚀也是舰船防腐所需注意的一个问题。第三章现代的舰船阴极保护系统设计随着科技的进步，信息技术和电子技术的不断发展，辅助电极、控制电流等技术发展的越来越完善。现在舰船防腐成为了一个系统工程，以防腐为中心，由舰船设计、工艺技术、系统设计等部门的团体协作，来进一步对舰船的腐蚀进行防护。§3.1阴极保护系统人们将舰船的水下主船体、螺旋桨、球鼻首导流罩三极电偶电池系统与防护保护的外加电流阴极保护系统以及牺牲阳极系统共同形成一个广义上的电池耦合系统。该系统是外加电流保护系统向复杂的电池系统提供电流保护，来由覆盖螺旋桨等形成的导流罩对船体的腐蚀作用，让舰船的主船体一直在良好的防腐状态。§3.2计算机仿真技术在阴极保护系统的应用广义耦合电池系统计算模型局部科技的不断进步，计算机现在已成为了我们不可或缺的，而计算机仿真技术作为现代一种强有力的技术，也被利用到舰船的防腐上面。利用计算机仿真技术，我们可以在舰船阴极保护系统的仿真模型中，利