海水腐蚀与防护
（一）
1.腐蚀带来的危害：（1）造成巨大的经济损失。（2）危害生命财产安全。（3）阻碍新技术发展。
2.腐蚀的特性：具有普遍性、隐蔽性、渐进性和突发性的特点。
3.海洋环境可分为海洋大气带、飞溅带、潮差区、海水全浸区、海泥区。
4.腐蚀：金属材料与周围环境相互作用，在界面处发生化学、电化学或生化反应而引起破坏的现象
5.防腐蚀技术：改善金属的本质、形成保护层、改善腐蚀环境、电化学保护。
改善金属的本质：合金处理、锻造淬火。
形成保护层：非金属保护层（油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层）和金属保护层（镀层金属）、磷化处理、氧化处理、钝化处理。
改善腐蚀环境：使用缓蚀剂、减少腐蚀介质的浓度，除去介质中的氧，控制环境温度、湿度等。
电化学保护：牺牲阳极保护法、外加电流法。
6.为什么海水环境与普通水环境相比更能够加重金属的腐蚀：
化学因素、物理因素、生物因素其影响常常是相互关联的。
化学因素：pH（弱碱性，化学成分腐蚀高）、溶解氧（溶解氧高，加快腐蚀）、盐度（是电解质溶液，能使金属加快腐蚀速率）、复杂有机物（与金属发生络合或螯合反应）；
物理因素：温度（布朗运动加快腐蚀速度）、水动力（水动力使溶解氧提高）、水文和泥沙（力的作用）；
生物因素：附着生物、污损生物、细菌的代谢产物；大型生物的冲撞作用。
（二）
1.小孔腐蚀和缝隙腐蚀的异同点：区别：孔蚀的初始阶段是金属钝态的破坏取源于自己开掘的蚀孔内，而缝隙腐蚀这发生在金属表面既存的缝隙中；形态上孔蚀的蚀坑窄而深，缝隙腐蚀的蚀坑广而浅。相同点：都属于局部腐蚀；均形成闭塞腐蚀电池效应。
2.全面腐蚀均匀分布在整个或大部分金属的表面上，宏观上难以区分电池的阴阳极。通常伴有保护膜的产生。分布均匀，危害小。
3.造成金属表面化学性不均匀的原因：
①化学成份不均匀：一般金属都含有一定的杂质或其它化学成份。
②组织的不均匀：金属或合金中，金属晶粒与晶界电位往往不相同。
③物理状态的不相同：金属在机械加工中会造成金属各部分形变及内应力不均匀。
④表面膜不均匀：金属表面的膜（氧化膜）通常是不完整的，具有空隙或裂缝。
⑤氧气溶度差异：金属与含氧量不同的溶液相接触会形成氧浓差电池。氧浓度小的地方金属电位较低，成为阳极；氧浓度高的地方金属电位较高，成为阴极。
4.防止电偶腐蚀的方法措施：
①尽量避免电位差悬殊的异种金属作导电接触
②避免形成大阴极小阳极的不利面积比
③电位差大的异种金属组装在一起时，中间一般要加绝缘片
④加入缓蚀剂或涂漆以减轻介质的腐蚀
⑤加上第三块金属进行阴极保护等
5.缝隙腐蚀：当金属表面存在异物或者结构上存在缝隙的时候，由于缝隙内溶液中有关物质迁移困难所引起的缝隙内金属的腐蚀。
6.晶间腐蚀可使金属失去强度和延展性，在正常载荷下碎裂。防护措施①固溶淬火处理②降低碳含量③加入合金。
7.应力腐蚀破裂的裂缝形态有晶间破裂、穿晶破裂。
8.选择性腐蚀：由于合金组分在电化学性质上的差异或者合金组织的不均匀性造成某中组分优先溶蚀的的情况。
9.氢损伤是由于化学或电化学反应所产生的氢原子扩散到金属内部所引起的各种破坏，主要有氢腐蚀、氢脆、氢鼓包三种腐蚀形态。
（三）
3.原电池是化学能转化为电能的装置
4.构成原电池的基本条件：①金属材料之间存在电位差②两电极必须浸在电解质溶液中③能够形成回路
5.钝化的影响因素：①介质的氧化能力②阴极的极化③活性离子
④温度：越低越易实现钝化
6.浓差极化：电流通过电池或电解池时，如整个电极过程为电解质的扩散和对流等过程所控制，则在两极附近的电解质浓度与溶液本体就有差异，使阳极和阴极的电极电位与平衡电极电位发生偏离，这种现象称为“浓差极化”。
（四）
1.耐腐蚀材料按照材料的性质可分为金属材料和非金属材料，其中前者又分为黑色金属、有色金属、稀有贵重金属，后者分为有机非金属材料、无机非金属材料。
2.可锻铸铁的优越性来自于其内部呈团絮状的碳存在体。
3.碳钢在全浸条件下的方式形态初期表现为全面腐蚀，随着时间延长会出现点蚀和坑蚀。
4.不锈钢材料通常发生的腐蚀形态有点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀。
5.铝合金在海水中的腐蚀特点：①铝合金在海水中的点蚀有一定的随机性。②海水中铝合金有缝隙腐蚀敏感性。③铝合金在海水中的腐蚀主要受电位影响。
6.多数铜合金在海水中的腐蚀形态以均匀腐蚀为主。腐蚀速度与时间关系服从幂函数规律。在海水腐蚀环境中全浸区腐蚀最严重，潮差区次之，飞溅区最轻。
7.镍合金在海水中的腐蚀速率较低或很低，其明显的缺点是在海水中没有抗生物污损能力。
8.橡胶、塑料、有机玻璃、化工陶瓷可作为里衬的耐腐蚀材料。
9.大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应。
塑料制造成本低。
橡胶：具有可逆形变的弹性聚合物材料。
化工陶瓷主要用于各种化学工业的耐酸容器、管道，塔、泵、阀以及搪砌反应锅的耐酸砖、灰等。
（五）
1.使用覆盖层防止金属腐蚀时，对覆盖层的基本要求：①结构紧密，完整无孔，不透介质②与基本金属有良好的结合力③高硬度、高耐磨、分布均匀
2.覆盖层用于腐蚀防护主要隔离金属器件和介质达到控制腐蚀的目的。具有功能性和装饰性两重意义。
3.金属保护覆盖层按照功能分为：金属覆盖层、非金属覆盖层、化学转化膜层、临时性防护层。
4.覆盖层腐蚀保护过程适用的方法：电镀、化学镀、热喷涂、渗镀（表面合金化）、热镀（热浸镀）、包镀（碾压）、物理气相镀（PVD真空镀）、化学气相镀（CVD气相镀）
（六）
1.最早有关海水中碳钢缓蚀剂的报道是提出用甲烷作海水中碳钢的缓蚀剂。
2.按照作用机理分类可将腐蚀剂分为阳极抑制型缓蚀剂、阴极抑制型缓蚀剂和混合抑制型缓蚀剂。
3.缓蚀剂：是一种当它以适当的浓度和形式存在于环境（介质）时可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。
4.缓蚀剂防腐法的特点：1.使用过程不需特殊附加设备2.不需要改变金属制品或设备构件的性质及外表3.效果显著、经济效益较高，适应性强4.操作非一次性，需要后续工作。
5.气相缓蚀剂在使用过程中有哪些注意事项？
（1）了解缓蚀剂的使用范围。（2）气相腐蚀剂的有效作用半径和死角。（3）使用环境的温度和湿度。（4）避免酸碱接触控制包装纸等挥发的酸碱物质。
（七）
1.金属腐蚀降低到最低值时所需提供的最小保护电流密度取决于金属种类和表面状态、介质条件等因素。
2.牺牲阳极发的阴极保护法常用的阳极材料有Mg、Al、Zn 其中最早使用的是Zn，相对廉价的是Al，而目前开发研究较多的是Mg。
3.阴极保护法进行腐蚀防护过程中，是否提供的电流越大，腐蚀效果就越好，回答并说明具体情况：
不一定。
欠保护-阴极保护电流密度过小起不到完全保护作用。
过保护-导致H+放电析氢，增加局部pH值加速腐蚀，破坏保护涂层，诱发氢脆等负保护效应。
4.从使用对象、介质以及能耗、参数测定和投资等方面比较电化学阴极保护和阳极保护法。
（八）
1.海洋环境中生物粘膜的形成：一般任何一种物体浸入海水以后，在几小时内就有细菌在其表面附着，并以几何基数进行繁殖。有很多细菌能够产生粘液性的分泌物，分泌物为多糖类，具有一定的粘性。接着就有硅藻附着，也以细菌同样的方式繁殖，形成一层薄的粘膜。粘膜的颜色，可由半透明乳白色变成黄绿色。然后以藻类为食的虫类、大型生物附着。形成一层肉眼可见的微生物、植物、动物的生物粘膜。
2.海洋污损生物的危害：①增加船舶的阻力②堵塞管道③加速金属腐蚀④使仪表及转动机构、声学仪器失灵⑤对水产业产生危害。
3.现代防污损技术：1、涂刷防污涂料2、向海水中大量添加毒料3、电解海水生成次氯酸盐4、电解重金属法5、人工或机械清除法6、采用防污材料制作结构物7、过滤法8、利用淡水9、导电涂膜法10、臭氧法11、其它方法
（九）
1.腐蚀试验方法根据采取的手段可分为：实验室试验、现场试验和实物试验。
2.腐蚀实验对试样常用的具体实验有浸泡试验和盐雾试验。其中浸泡实验根据浸泡方式不同又可分为全浸实验、半浸实验、间浸实验。
3.在腐蚀实验过程中试样制备的操作有：常见的方法：机械切边去棱，喷砂、酸洗研磨、抛光等（除去表面氧化皮），去油、脱脂除污（清洗），干燥（恒重）。
4.试样标记方法有哪些？
（1）钢印（2）电刻（3）化学刻蚀（4）人工记录位置
5.在做试样的表面宏观检查时需要重点观察和记录的信息：①材料表面的颜色与状态②材料表面的附着物③腐蚀介质的变化④判别腐蚀类别⑤观察重点部位
6.如何去除腐蚀产物：①机械法：自来水冲洗、橡皮毛刷擦洗、木制或塑料刮刀刮擦。②化学法：加入化学溶液及缓蚀剂去除腐蚀产物。③电解法：选择适宜的阳极和电解质，以试样为阴极，外加直流电源，电解时产生氢气。依靠氢分子作用把腐蚀产物冲击下去。
7.腐蚀监测技术应满足哪些基本要求？
①必须耐用可靠，可长期进行测量，有适当的精度和测量重现性，以便能确切地判定腐蚀速度和状态；
②腐蚀监测应当是无损检测，要求在进行腐蚀监控时向着非破坏、在线和自动采集数据的方向发展；
③有足够的灵敏度和响应速度，测量迅速，以满足自动报警和自
动控制的要求；④操作维护简单，不要求对操作人员进行特殊培训。
（十）
1.使用电化学方法进行测量时，对研究电极、参比电极和辅助电极的要求：研究电极要求表明干净光亮，有准确的暴露面积，便于连续操作，应当使电力线分布均匀。
参比电极要求是可逆电极，在规定的条件下具有稳定、重现性好的可逆电极电位。辅助电极，一般使用稳定性好的碳和铂。也可以在使用在既定的介质中保持惰性的金属，在特定情况下使用指定的材料。
2.电化学测量法的优缺点？
优点：（1）测量简单——可以将一般难以测定的化学量直接变换成容易测定的电参数加以测定。
（2）测量灵敏度高——微量的物质变化也可以通过测定的电流或电量来测定。
（3）即时性——除了高灵敏度，也可以把微反应量同时检出，并进行定量。
（4）经济性——使用仪器都比较便宜。
缺点：以伏安法为中心的电化学测定方法测定到的电流和电位与通常回路中观测到的电流和电位有区别。如（1）在电化学测定中，一般情况下，电流与电位之间的欧姆定律不成立。（2）电极的电特性难以用单纯的电阻或者阻抗来说明。（3）在回路中电流不为0的测定法中，伴随着化学反应的发生，所以测定条件保持一定，但测量数据仍随时间而变化，难以一直保持稳定状态。（4）电极反应与电极测定前的状态紧密相关，为了保持较好的重现性，记明各种实验条件。
3.阻抗：在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用。阻抗是电阻与电抗在向量上的和。对于一个具体电路，随着频率的变化而变化。在电阻、电感和电容串联电路中，电路的阻抗一般来说比电阻大。
（十一）
1.钢筋混凝土腐蚀的原因：①腐蚀介质的大量存在，使混凝土腐蚀破坏。②混凝土的中性化（碳化），使混凝土内部碱性降低，导致钢筋腐蚀。③氯离子的侵入破坏钢筋的钝化膜，使钢筋活化，氯离子本身又不消耗，并且增加了混凝土的导电性，导致钢筋腐蚀严重。④其他盐类（如硫酸盐、镁盐）对混凝土的腐蚀。⑤酸的腐蚀（主要来源于工业车间及酸雨）。⑥微生物的腐蚀。
2.腐蚀对混凝土结构性能的影响体现在哪几个方面：①使钢筋截面积变小，从而使钢筋承载能力下降，极限延伸率减小。②钢筋腐蚀产物的体积比腐蚀前的体积大得多，体积膨胀压力使钢筋周围混凝土产生拉压力，使混凝土顺筋开裂，严重的使混凝土保护层剥落，加重钢筋的腐蚀。③钢筋腐蚀使钢筋与混凝土之间的粘结力下降，破坏了钢筋和混凝土的协同工作基础，使结构的可靠度降低。
3.钢筋混凝土腐蚀的防治措施有：①提高混凝土本身的性能，使用新型混凝土。②使用耐腐蚀钢筋，钢筋表面处理。③使用新型混凝土保护层。④使用环保高效钢筋阻锈剂。⑤电化学除盐增碱法。⑥电化学阴极保护法。
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
碳钢在海水中的腐蚀和防护 摘要 对碳钢在海水中的腐蚀与防护进行了现场实地考察,分析了它作为海水中常用材料的腐蚀特点,同时在实验室进行了挂片实验和电化学测试,评价了它的耐蚀性能,对其防蚀提出了一点经验。 关键词:碳钢海水腐蚀防护 1 前言 碳钢是应用最广泛的工程材料之一。海洋腐蚀环境苛刻,尽管在应用这些材料时,需进行必要的防护,但开展这些材料在海水中腐蚀性能的研究仍非常必要,二十世纪三十年代以来,美国积累了各腐蚀区域527 种金属材料长达3 a～16 a 的海水腐蚀数据。我国则仅限于碳钢在海水全浸条件下的五年数据,而在潮差区、飞溅区的腐蚀数据几乎没有。这给海洋工程设计、选材、开展防护工作造成了很大困难,金属材料在海水中的腐蚀受其环境影响是非常复杂的过程,在不同海域所表现出的耐蚀性有很大差别,既使在同一海域不同区带,其腐蚀性能各异,因此对常用金属材料在我国海域进行系统的腐蚀试验及研究,获得可靠的材料腐蚀数据,为海洋工程、沿海建筑物的设计、选材、开展防护,开发新的耐蚀材料提供依据。 碳钢、低合金钢是应用最广泛的工程材料。海洋腐蚀环境苛刻,尽管在应用这些材料时,需进行必要的防护,但开展这些材料在海水中腐蚀性能的研究仍非常必要,二十世纪三十年代以来,美国积累了各腐蚀区域527 种金属材料长达 3 a～16 a 的海水腐蚀数据。我国则仅限于碳钢、低合金钢在海水全浸条件下的五年数据,而在潮差区、飞溅区的腐蚀数据几乎没有。这给海洋工程设计、选材、开展防护工作造成了很大困难,金属材料在海水中的腐蚀受其环境影响是非常复杂的过程,在不同海域所表现出的耐蚀性有很大差别,既使在同一海域不同区带,其腐蚀性能各异,因此对常用金属材料在我国海域进行系统的腐蚀试验及研究,获
金属材料的海洋腐蚀与防护金属材料与电解质溶液相接触时，在界面上将发生有自由电子参与的广义氧化和广义还原过程，致使接触面金属变成单纯离子，络离子而溶解，或者生产氢氧化物，氧化物等稳定化合物，从而破坏了金属材料的特性。这被称为电化学腐蚀或湿腐蚀。 海洋生物的生命活动会改变金属—海水的界面状态和介质的性质，对金属产生不可忽视的影响。海水中金属腐蚀是金属﹑溶液﹑生物群三个要素互相作用的结果。由于附着微生物对钢结构表面的覆盖作用，阻碍了氧的运输，有利于减少钢的平均腐蚀；但是附有海生物的金属难以形成完整致密的覆盖层，钢的局部腐蚀却增加了。这严重影响了在海洋环境下工作的材料的寿命。由于微生物的生命活动也可以使金属遭到破坏, 故称为微生物腐蚀。 海洋腐蚀的热力学基础： 海洋腐蚀是金属与周围海洋环境发生化学或者电化学反应而产生的一种破坏性腐蚀。很多金属元素如铜、铁、镁等在自然界都是以化合物的形式存在，也就是以它们的最稳定态——氧化态存在。人们通过冶炼时使这些元素吸收并储存一定能量后变为中性金属态，相对于氧化态而言，这是一种能量较高的不稳定态，在合适的条件下便自发的便会为稳定的氧化态。中性金属态到氧化态的转变的吉布斯自由能小于零，可自发进行；从热力学上来讲，海洋腐蚀上由于金属与其
周围介质构成一个热力学不稳定的体系，此体系具有自发的从这种不稳定状态趋向稳定状态的倾向。 海水腐蚀的电化学特征： 海水是一种含有多种盐类近电解质溶液，并溶有一定的氧，含盐量、海水电导率、溶解物质、PH值、温度、海水流速和波浪、海生物等都会对腐蚀产生影响，这就决定海水腐蚀的电化学特征： (1) 海水中的氯离子等卤素离子能阻碍和破坏金属的钝化, 海水腐蚀的阳极过程较易进行。氯离子的破坏作用有: 对氧化膜的渗透破坏作用以及对胶状保护膜的解胶破坏作用; 比某些钝化剂更容易吸附; 在金属表面或在薄的钝化膜上吸附, 形成强电场, 使金属离子易于溶出; 与金属生成氯的络合物, 加速金属溶解。以上这些作用都能减少阳极极化阻滞, 造成海水对金属的高腐蚀性。 ( 2) 海水腐蚀的阴极去极化剂是氧, 阴极过程是腐蚀反应的控制性环节。 ( 3) 海水腐蚀的电阻性阻滞较小, 异种金属的接触能造成显著的电偶腐蚀。 ( 4) 在海水中由于钝化的局部破坏, 很易发生点蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀。 金属的电化学腐蚀的基础： 腐蚀学里，通常规定电位较低的电极为阳极，电位较高的电极为阴极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。如果金属与氢电极构
核电站海水管道腐蚀防护 核电站是重要的能源发电设施，也是国家战略性保障工程。核电站海水管道是核电站 循环系统的重要组成部分，其正常运行关系到核电站发电效率、安全性和稳定性等方面。 然而，由于海水的化学成分和氧化性比较大，加之管道长期处在潮湿、高盐度、高温、高 湿度等环境之中，常常容易出现腐蚀现象，不仅影响了管道的连续性稳定性，也可能导致 管道泄漏和故障的发生，进而对核电站的安全稳定运行造成严重的威胁。 为了增强海水管道的防腐蚀能力，需要在管道的材料选择、防腐蚀层配置、维护养护 等方面采取一系列的科学措施。本文将就海水管道腐蚀及防护问题进行分析和探讨。 一、海水管道腐蚀的成因 海水管道的腐蚀主要是由于海水中盐分含量较高，同时含有氯离子、硫酸根离子、碳 酸氢根离子等二次污染物，这些物质会对海水管道内部金属材料进行腐蚀。此外，由于海 水运动不断，其中还含有沙砾物质，容易产生磨蚀和刮擦现象，加速海水管道的腐蚀。 其次，海水管道在长期使用中，会受到环境因素的影响，如海水温度的变化、水流速 度的变化、海洋生物等物理和化学因素均会对海水管道造成不同程度的影响，给其长期运 行和可靠性带来挑战。 二、海水管道防腐措施 1、材料选择 海水管道的材料选择十分关键，应选择能够耐受海水和环境腐蚀的材料，如316L不锈钢、奥氏体不锈钢、双相钢、钛合金等，以确保海水管道的长期稳定运行。 2、防腐蚀层配置 防腐蚀层配置的合理性能够很好地延长海水管道的使用寿命，常见的防腐蚀方式有： （1）镀锌：镀锌就是把钢结构表面涂上一层锌金属，锌金属带有更强的活性和负电了，能够形成一层坚硬、稳定、不易变黄的氧化锌层，起到一定的防腐蚀作用。 （2）喷涂：喷涂抗海水腐蚀材料是一种成本相对较低，施工方便的防腐蚀方式。常用的喷涂材料有：环氧树脂、塑料、橡胶等。 （3）防腐蚀管材：防腐蚀管材是在管材表面涂装具有耐酸碱、耐高温、耐潮湿和耐腐蚀性能的涂层，常用的防腐蚀材料有：FBE（环氧粉末涂料）、三层PE（三层聚乙烯）以及PP（聚丙烯）等。 3、阴极保护
1.腐蚀带来的危害：（1）造成巨大的经济损失。（2）危害生命财产安全。（3）阻碍新技术发展。 2.腐蚀的特性：具有普遍性、隐蔽性、渐进性和突发性的特点。 3.海洋环境可分为海洋大气带、飞溅带、潮差区、海水全浸区、海泥区。 4.腐蚀：金属材料与周围环境相互作用，在界面处发生化学、电化学或生化反应而引起破坏的现象 5.防腐蚀技术：改善金属的本质、形成保护层、改善腐蚀环境、电化学保护。 改善金属的本质：合金处理、锻造淬火。 形成保护层：非金属保护层（油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层）和金属保护层（镀层金属）、磷化处理、氧化处理、钝化处理。 改善腐蚀环境：使用缓蚀剂、减少腐蚀介质的浓度，除去介质中的氧，控制环境温度、湿度等。 电化学保护：牺牲阳极保护法、外加电流法。 6.为什么海水环境与普通水环境相比更能够加重金属的腐蚀： 化学因素、物理因素、生物因素其影响常常是相互关联的。 化学因素：pH（弱碱性，化学成分腐蚀高）、溶解氧（溶解氧高，加快腐蚀）、盐度（是电解质溶液，能使金属加快腐蚀速率）、复杂有机物（与金属发生络合或螯合反应）； 物理因素：温度（布朗运动加快腐蚀速度）、水动力（水动力使溶解氧提高）、水文和泥沙（力的 作用）； 生物因素：附着生物、污损生物、细菌的代谢产物；大型生物的冲撞作用。 （二） 1.小孔腐蚀和缝隙腐蚀的异同点：区别：孔蚀的初始阶段是金属钝态的破坏取源于自己开掘的蚀孔内，而缝隙腐蚀这发生在金属表面既存的缝隙中；形态上孔蚀的蚀坑窄而深，缝隙腐蚀的蚀坑广而浅。相 同点：都属于局部腐蚀；均形成闭塞腐蚀电池效应。 2.全面腐蚀均匀分布在整个或大部分金属的表面上，宏观上难以区分电池的阴阳极。通常伴有保护膜 的产生。分布均匀，危害小。 3.造成金属表面化学性不均匀的原因： ①化学成份不均匀：一般金属都含有一定的杂质或其它化学成份。 ②组织的不均匀：金属或合金中，金属晶粒与晶界电位往往不相同。 ③物理状态的不相同：金属在机械加工中会造成金属各部分形变及内应力不均匀。 ④表面膜不均匀：金属表面的膜（氧化膜）通常是不完整的，具有空隙或裂缝。 ⑤氧气溶度差异：金属与含氧量不同的溶液相接触会形成氧浓差电池。氧浓度小的地方金属电位较 低，成为阳极；氧浓度高的地方金属电位较高，成为阴极。 4.防止电偶腐蚀的方法措施： ①尽量避免电位差悬殊的异种金属作导电接触
核电站海水管道腐蚀防护 随着国家对环保的重视以及能源安全的需求，核电站已经成为目前我国能源发展的必然趋势。在核电站的建设中，海水作为冷却介质被广泛应用。然而，海水中的氯离子和含硫化合物等物质会对海水管道进行腐蚀，导致管道损坏和漏水，给核电站的安全和稳定运行带来极大的威胁。因此，对于核电站海水管道的腐蚀防护问题需要引起足够的重视。 一、基本原理 钢质材料具有良好的强度和韧性，但是在腐蚀环境中会出现氢脆等问题，导致其性能下降，严重时甚至会发生断裂。而对于海水管道来说，防腐需考虑到以下因素： 1. 海水中的氯离子、含硫化合物等物质是否存在，其浓度大小及影响程度。 2. 海水管道的材料，壁厚和管径等因素。 3. 海水管道的受力和周围环境条件等。 一般来说，海水管道的腐蚀防护涉及到表面涂层、内衬材料和嵌套环保材料等方法。 二、表面涂层 表面涂层是海水管道腐蚀防护的一种常用方法，适用于新建管道和旧管道的修补。通常采用橡胶涂层、环氧焊盘、聚合物涂层等方式进行防腐。其优点是施工方便，成本低，但会存在涂层斑点等缺陷，且寿命较短，需要定期维修更换。 三、内衬材料 内衬材料是将化学稳定的材料塞入海水管道内进行防腐。常用的材料有防腐油漆、玻璃钢、不锈钢等。在选择材料时需要考虑其耐腐蚀性能、机械强度和高温稳定性等。内衬材料的优点是能够有效提高海水管道的使用寿命，但需要频繁检查内衬材料情况，及时更换老化严重的部位。 四、嵌套环保材料 嵌套环保材料是将防腐材料注入海水管道内部，并在管道内部形成一层防护膜。嵌套环保材料通常是化学稳定且具有较强的渗透性和附着性能的材料。相比内衬材料，嵌套环保材料具有更优异的抗腐蚀性和使用寿命，同时不会对管道的内径或流量造成影响。但也需要注意工艺操作的准确性，避免嵌套材料不均匀或堵塞管道等问题的发生。 五、小结 多种方法结合使用能够更有效的增强海水管道的防腐能力，从而提高核电站的运行安全和经济效益。在选择防腐措施时应结合管道的实际情况和需求进行综合考虑，并加强维护和检测保养，为核电站的可持续发展提供可靠保障。
海洋腐蚀与防护研究的现状与前景海洋作为一个广阔的生态系统，孕育了无尽的生命和资源。然而，海洋腐蚀却一直对海洋设施和设备的安全性产生威胁。海洋 腐蚀是海水中金属材料受到自然条件和人为因素作用的腐蚀现象。海洋腐蚀不仅对海洋设施造成经济损失，更会对海洋生态环境造 成污染和破坏。因此，海洋腐蚀的防护研究具有重要的现实意义。 一、海洋腐蚀的现状 海洋环境的特殊性导致了海洋腐蚀的复杂性。海水中的氧、二 氧化碳、氯化物、硫酸根离子以及微生物等因素均会加速金属的 腐蚀速度。同时，海水中的温度、压力、流动性等物理因素也会 对金属的腐蚀产生影响。此外，海洋设施的使用年限长，维修难 度大，因此海洋腐蚀对海洋设施的破坏作用更加强烈。 由于海洋腐蚀的特殊性，目前还没有一种简单有效的防腐方法。传统的防腐处理方法主要包括镀锌、喷涂和包覆等，这些方法有 效性较低、维护困难且成本高昂。因此，研究海洋腐蚀的防护技 术具有十分重要的意义。
二、海洋腐蚀的防护研究现状 在海洋腐蚀防护技术研究方面，近年来涌现出许多新的防腐处理方法。以下是目前研究较为成熟的几种防腐技术。 1. 金属涂层技术 金属涂层技术是常用的一种防腐方法，可以在金属表面形成一层保护膜，从而有效地抵抗海水对金属的腐蚀作用。目前，采用的金属涂层材料主要是铝、锌、镁、铝锌合金等。 2. 金属钝化技术 金属钝化技术通常是采用化学方法将玻璃化膜或氧化膜形成在金属表面，从而降低金属的反应性，提高金属对海水腐蚀的抵抗能力。 3. 器件改进
针对海洋设施本身特殊的腐蚀问题，也有一些研究者在器件设计、材料选择等方面进行改进。例如，采用新型材料进行组装、采用防水涂层、采用防震方案等。 4. 复合材料技术 采用复合材料作为海洋设施的建造材料，不仅可以有效降低海洋设施的腐蚀问题，还可以在防水、防震、减重等方面发挥优异的性能。 三、海洋腐蚀防护技术发展前景 随着海洋经济的快速发展，对海洋设施的建设和维护需求日益增加，防腐技术研究也进一步加深。未来，海洋腐蚀防护技术的发展具有以下几个方面的趋势。 1. 针对性更强
碳钢在海水中的腐蚀和防护
碳钢在海水中的腐蚀和防护 摘要 对碳钢在海水中的腐蚀与防护进行了现场实地考察,分析了它作为海水中常用材料的腐蚀特点,同时在实验室进行了挂片实验和电化学测试,评价了它的耐蚀性能,对其防蚀提出了一点经验。 关键词:碳钢海水腐蚀防护 1 前言 碳钢是应用最广泛的工程材料之一。海洋腐蚀环境苛刻,尽管在应用这些材料时,需进行必要的防护,但开展这些材料在海水中腐蚀性能的研究仍非常必要,二十世纪三十年代以来,美国积累了各腐蚀区域527 种金属材料长达3 a～16 a 的海水腐蚀数据。我国则仅限于碳钢在海水全浸条件下的五年数据,而在潮差区、飞溅区的腐蚀数据几乎没有。这给海洋工程设计、选材、开展防护工作造成了很大困难,金属材料在海水中的腐蚀受其环境影响是非常复杂的过程,在不同海域所表现出的耐蚀性有很大差别,既使在同一海域不同区带,其腐蚀性能各异,因此对常用金属材料在我国海域进行系统的腐蚀试验及研究,获得可靠的材料腐蚀数据,为海洋工程、沿海建筑物的设计、选材、开展防护,开发新的耐蚀材料提供依据。 碳钢、低合金钢是应用最广泛的工程材料。海洋腐蚀环境苛刻,尽管在应用这些材料时,需进行必要的防护,但开展这些材料在海水中腐蚀性能的研究仍非常必要,二十世纪三十年代以来,美国积累了各腐蚀区域527 种金属材料长达3 a～16 a 的海水腐蚀数据。我国则仅限于碳钢、低合金钢在海水全浸条件下的五年数据,而在潮差区、飞溅区的腐蚀数据几乎没有。这给海洋工程设计、选材、开展防护工作造成了很大困难,金属材料在海水中的腐蚀受其环境影响是非常复杂的过程,在不同海域所表现出的耐蚀性有很大差别,既使在同一海域不同区带,
海水腐蚀及其防护方法之老阳三干创作 摘要：海水是含盐浓度很高的天然电解质,是天然腐蚀剂中腐蚀性最强的介质之一。我们太多的设备由于海水的腐蚀性而被损坏，包含军工机械、海上钻台、淡化设备、海水管道、码头运输机械以及海边娱乐设施等，所以海水防腐不容忽视。本文介绍了海水腐蚀的原因和特点，对海水腐蚀的影响因素和防护方法进行了分析和讨论。 关键词：原因，特点，影响因素，防护 海水腐蚀是指资料（主要是金属构件）在海洋环境中发生的腐蚀。海水水质的主要特点：海水中含有多种盐类，表层海水含盐量一般在 3.2%~3.75%之间，随水深的增加，海水含盐量约有增加；海水中的盐主要为氯化物，占总盐量的88.7%；海水呈微碱性，pH值接近8。当今世界人口剧增、资源短缺、环境恶化，海洋拥有极其丰富的资源可供人类开发并将有力的推动世界经济的可持续发展。金属腐蚀由于其隐蔽性、缓慢性、自发性、自催化性经常被人们忽视，寻找最佳有效的防腐蚀和控制腐蚀方法，已成为当代资料领域最重要的课题之一。本文对海水腐蚀的原因、特点、影响因素和防护方法进行了介绍和研究。 （一）电化学腐蚀 海水是复杂的电解质溶液，并溶有一定量的氧，电化学腐蚀
原理对海水腐蚀是适用的，而且大多数金属资料在海水中都属于去极化腐蚀，即氧是海水腐蚀的去极化剂。海水腐蚀速率主要为阴极氧的去极化所控制，在这种情况下腐蚀速率由氧到达金属概况的扩散步调所控制。 一种金属浸在海水中，由于金属及合金概况成分不均匀性，相分布不均匀性，概况应力应变的不均匀性，以及其他微观不均匀性，导致金属与海水界面上电极电位分布的微观不均匀性。金属概况就会形成无数个腐蚀微电池，就会出现阴极区和阳极区。例如碳钢在海水中电池腐蚀反应： 电极电位较低的区域—阳极区（如铁素体相）：Fe→Fe2++2e 电极电位较高的区域—阴极区（如渗碳体相）：½O2+H2O+2e→2OH 此外，在海水中当同一金属资料概况温度分歧、氧含量分歧或受应力分歧还会发生宏电池腐蚀。焊接资料与基材之间物理化学性质差别时也会发生宏电池腐蚀。当两种分歧金属资料浸在海水中并相互接触的情况下就会发生另一种宏电池腐蚀—电偶腐蚀。故海水腐蚀是典型的电化学腐蚀。 （二）微生物腐蚀 海洋中生存着多种动植物和微生物，它们的生命活动会改变金属海水界面的状态和介质性质，对腐蚀发生不成忽视的影响。海生物的附着会引起附着层内外的氧浓度差电池腐蚀。某些海生物的生长会破坏金属概况的涂料等呵护层。防腐涂料在海浪和水流的作用下，可能引起涂层的剥落。在附着生物死后粘附的金属
核电站海水管道腐蚀防护 核电站是利用核能发电的设施，其安全稳定运行对于社会的发展和人民生活具有重要意义。而核电站海水管道腐蚀防护是核电站运行中一个重要的问题，需要重视和加强相关的工作。本文将就核电站海水管道腐蚀防护进行探讨，并提出相应的解决方案，以确保核电站的安全和稳定运行。 一、核电站海水管道腐蚀问题的严重性 核电站海水管道是核电站的重要部件之一，其主要作用是用于海水循环冷却系统。海水中的盐分、氧气和微生物等会导致海水管道发生腐蚀，严重影响海水管道的使用寿命和安全性。腐蚀问题的严重性主要表现在以下几个方面： 1. 影响安全稳定运行。腐蚀会导致海水管道的管壁变薄、开裂、腐蚀产物堵塞管道等问题，严重影响海水循环冷却系统的正常运行，进而影响核电站的发电能力和安全性。 2. 增加运维成本。腐蚀会导致海水管道的损坏和老化，需要进行定期维护和更换，增加了运维成本和维修工作量。 3. 环境污染。海水管道腐蚀会释放大量的腐蚀产物，对海洋环境造成污染，损害生态环境，对人类健康、生态系统和水生生物造成负面影响。 针对核电站海水管道腐蚀问题，需要采取相应的技术方案进行腐蚀防护。主要的技术方案包括： 1. 选择合适材料。应根据海水管道的使用环境和工作条件选择抗腐蚀性能良好、耐高温、抗压力强的材料，例如合金钢、不锈钢等，以提高海水管道的抗腐蚀能力。 2. 表面涂层防护。在海水管道的表面涂覆防腐层或防腐涂料，以增加管道的表面硬度和抗腐蚀性能，延长海水管道的使用寿命。 3. 定期检测和维护。对海水管道进行定期的检测和维护，及时发现问题，采取措施进行修复和替换，保持海水管道的良好状态。 4. 系统监测和控制。建立海水管道的腐蚀监测系统，监测管道的腐蚀程度和状况，及时发现问题并采取控制措施。 5. 增加防护设施。在海水管道上增加防护设施，如防护罩、保护层等，以减少外部腐蚀物质的侵蚀，提高管道的抗腐蚀性能。 三、核电站海水管道腐蚀防护的建设和管理要求
核电站海水管道腐蚀防护 核电站海水管道在长时间的使用过程中，受到海水等自然环境的影响，容易发生腐蚀现象。腐蚀会降低管道的使用寿命，并可能导致管道破裂，造成严重的事故。对核电站海水管道进行腐蚀防护是非常重要的。 腐蚀主要分为干腐蚀和湿腐蚀两种形式。干腐蚀是由于管道内外的液体或气体环境导致，而湿腐蚀则是由于海水的腐蚀作用导致的。湿腐蚀是核电站海水管道最常见的腐蚀形式，腐蚀防护主要针对湿腐蚀展开。 湿腐蚀主要是由于海水中的溶解氧、氯离子、硫化物等物质对金属表面的腐蚀作用所引起的。为了防止湿腐蚀，需要采取一系列措施。可以选择使用耐腐蚀性能好的材料作为管道的材质，例如不锈钢等。这些材料具有较强的抗腐蚀能力，可以有效延长管道的使用寿命。可以对管道进行涂层保护。涂层可以形成一层防护膜，防止海水接触到金属表面，从而起到防腐蚀的作用。涂层的选择应根据具体情况来确定，一般可以选用耐海水腐蚀的环氧涂料、聚合物涂料等。还可以在管道表面进行防腐处理，如电镀、喷涂等，增加管道的耐腐蚀性能。 还应定期检查和维护海水管道，及时发现和修复可能存在的腐蚀问题。检查可以通过对管道表面进行观察、测量和试验来进行。一旦发现腐蚀现象，应立即采取措施进行修补或更换受损部分，以防止腐蚀蔓延和引发事故。 需要注意的是，腐蚀防护不仅仅是在海水管道的设计和施工阶段进行，还需要在运行期间不断进行监测和维护工作。只有做好腐蚀防护工作，才能有效延长海水管道的使用寿命，保障核电站的安全运行。 核电站海水管道腐蚀防护是非常重要的工作。通过选择耐腐蚀性好的材料、施加涂层保护、定期检查和维护等措施，可以有效预防和防止海水管道的腐蚀问题，确保核电站的安全运行。
某海底管道外腐蚀原因分析及预防措施海底管道外腐蚀是指海底管道在水下环境中，由于化学反应或电化学 反应等因素引起的腐蚀现象。这种腐蚀不仅会导致管道的破损，还会对海 洋环境造成污染。因此，对于海底管道外腐蚀的原因进行分析，并采取预 防措施是至关重要的。 海底管道外腐蚀的主要原因可归结为以下几个方面： 1.海水环境：海水中含有许多氧、水和盐等物质，其中的氧与金属管 道表面发生化学反应，形成氧化物或氢氧化物，从而导致管道的腐蚀。 2.微生物腐蚀：海水中存在大量微生物，其中一部分微生物会将金属 表面作为能量源，并通过氧化反应或还原反应来生长和繁殖。这些微生物 产生的酶和酸性物质会损坏管道表面的保护层，加速腐蚀过程。 3.电化学腐蚀：海底管道通常由不同金属组成，形成了电池电位差。 在海水中，形成了电解质，从而形成了电化学环境。在电化学环境下，金 属产生了阳极和阴极，而阳极则发生了腐蚀反应。 为了预防海底管道外腐蚀，可以采取以下预防措施： 1.选择合适的管材：选择耐腐蚀性能较好的管材，如不锈钢、镀锌钢 管等。并且要根据海域环境特点以及预计的使用寿命选择不同材料的管道。 2.涂层和防护层：在管道表面进行合适的涂层或防护层处理。这些涂 层通常包括抗海水侵蚀、耐腐蚀等特性，在一定程度上能够保护管道免受 腐蚀。 3.电流防护：通过施加外加电流，利用电化学原理抑制金属物质的电 化学反应，从而降低管道腐蚀的速度。
4.定期检查和维护：定期对海底管道进行检查，发现腐蚀和问题区域 及时修复。可以利用无人机、水下机器人等新技术手段进行管道的巡检和 维护工作。 5.监测和预警系统：安装监测和预警系统，及时监测管道的腐蚀情况，并提前发出预警，以便采取措施避免腐蚀进一步恶化。 综上所述，海底管道外腐蚀是一种严重的问题，其原因主要包括海水 环境、微生物腐蚀和电化学腐蚀等。为了预防海底管道外腐蚀，可以采取 选择合适的管材、涂层和防护层、电流防护、定期检查和维护以及监测和 预警系统等多种预防措施。通过科学合理的预防措施，可以有效降低海底 管道外腐蚀带来的风险，保证海洋和管道的安全。
金属在海洋环境中的腐蚀 随着人类经济、科技的不断发展，海洋经济成为全球经济发展的重要组成部分。然而，海洋环境中的腐蚀问题一直是海洋工程、海洋装备等领域的重大难题。海洋环境中的腐蚀不仅会导致海洋工程设施的损坏和失效，还会对海洋生态环境造成严重影响。因此，研究海洋环境中的腐蚀机理和防腐措施，对于保障海洋经济的可持续发展具有重要意义。 一、海洋环境中的腐蚀机理 1.1 海水中的离子 海水中含有大量的离子，其中氯离子是最主要的腐蚀因素。氯离子具有很强的腐蚀性，会与金属表面的氧化物或氢氧化物反应，生成金属离子和水。这些金属离子会进一步与氯离子结合形成金属氯化物，从而使金属表面发生腐蚀。 1.2 海水中的微生物 海水中存在大量的微生物，它们会在金属表面形成一层生物膜。这些生物膜会吸附海水中的离子和有机物质，形成微生物膜腐蚀环境。微生物膜中的细菌和藻类可以产生酸、碱、氧化剂等化学物质，从而加速金属的腐蚀。 1.3 海水中的氧气 海水中的氧气是金属腐蚀的另一个主要因素。氧气会与金属表面的氧化物反应，形成金属氧化物。这些金属氧化物会进一步与氧气反应，形成金属氧化物颗粒，从而使金属表面发生腐蚀。
二、海洋环境中的金属腐蚀类型 2.1 统一腐蚀 统一腐蚀是最常见的金属腐蚀类型之一。它是指金属表面整体腐蚀，导致金属表面减薄和损坏。统一腐蚀通常发生在金属表面暴露于海水中的情况下，尤其是在高温高湿的海洋环境中。 2.2 局部腐蚀 局部腐蚀是指金属表面的某一部分发生腐蚀，而其他部分没有发生腐蚀。局部腐蚀通常是由于金属表面存在缺陷或异物所致，如划痕、裂纹、气泡等。 2.3 应力腐蚀 应力腐蚀是指金属在受到应力的情况下发生腐蚀。应力腐蚀通常发生在金属受到拉伸或弯曲应力的情况下。在海洋环境中，应力腐蚀通常是由于海水中的氯离子和微生物膜的存在所致。 三、海洋环境中的金属腐蚀防护措施 3.1 表面处理 表面处理是防止金属腐蚀的重要措施之一。表面处理可以使金属表面形成一层保护膜，从而防止海水中的离子侵蚀。常用的表面处理方法包括镀锌、喷涂、喷砂、抛光等。 3.2 防腐涂层 防腐涂层是防止金属腐蚀的另一种重要措施。防腐涂层可以使金属表面形成一层防护膜，从而防止海水中的离子侵蚀。常用的防腐涂层包括环氧、聚氨酯、聚酯等。
海水淡化厂设施腐蚀与防护 海水淡化厂内构筑物内表面、设备、工艺管道因海水腐蚀，短期内就会出现混凝土剥蚀、开裂、钢筋锈蚀，设备壳体被破坏，管道内部腐蚀等现象。有些时候，仅考虑了与海水接触面的防腐措施，未考虑海水环境和近海土壤环境的腐蚀问题，包括压力、温度、光照、大气盐雾、介质化学特性（pH、O2、CO2等）、介质流速等因素的影响。投入的研究也很少，从而忽视了这些因素对厂内设施的有害影响。所以，在很多情况下必须采取适当的应对措施，也就是说在设计、施工和设施使用过程中采取适当的预防措施，否则，会产生对水厂设施的破坏，甚至丧失使用功能。 1 海水的水质 1.1 腐蚀性离子（见表1） 2 海水对水厂设施的腐蚀机理 2.1 混凝土腐蚀 这类腐蚀，主要包括溶出性腐蚀和阳离子交换型腐蚀。溶出性腐蚀是由于海水与水泥相互作用，成分发生了剧烈变化，表层中的Mg2+和CO32-呈结合状态，渗入混凝土的海水中含大量NaCl，这种成分就会溶解水泥的大多数组分，形成海水对混凝土的腐蚀。阳离子交换型腐蚀，主要是由于海水中MgCl和MgSO4与混凝土中的Ca2+产生阳离子交换作用，形成可溶性CaCl，随扩散而被带出，导致混凝土孔隙率和渗透性提高，形成腐蚀。 2.2 金属腐蚀 从腐蚀因素来讲，包括化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。化学腐蚀是金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。电化学腐蚀是金属表面与离子导电的介质（电解质溶液）发生电化学作用而产生的破坏。金属在海水环境、海水和近海土壤中的腐蚀都属于这一类型。物理腐蚀是由于海水的物理溶解作用而引起的破坏。
海水淡化厂设备和金属管道主要受到金属腐蚀的影响。 3 地下、半地下构筑物及基桩的防腐蚀 3.1 防腐蚀设计 根据腐蚀性分区确定基桩所处地基环境的腐蚀性海水种类、土壤成分及作用程度、构筑物的重要性及其特点、经济性、施工的方便性等因素综合考虑。 3.2 混凝土要求 3.2.1 改善混凝土组分 基础混凝土的基本要求见表3。 3.2.2 提高混凝土质量控制 钢筋混凝土的裂缝控制：强腐蚀时为三级0.15mm；中至弱腐蚀时为三级0.20mm。 钢筋保护层最小厚度为50mm。基础应设垫层，垫层采用C20混凝土，厚度不小于100mm；中腐蚀及强腐蚀时，应采用耐腐蚀材料垫层，如沥青混凝土（厚100mm）、碎石灌沥青（厚150mm）、聚合物水泥混凝土（厚100mm）等。当采用掺入外加剂的混凝土，且其性能满足防腐蚀要求时，垫层、基础及基础梁可以不做表面防护，外加剂选用防腐阻锈抗渗剂，提高混凝土的密实度。 4 金属腐蚀的控制 4.1 合理设计 整体设计时，应当尽量考虑消除或减少腐蚀条件的出现。设备应考虑能通畅地将物料完全标准排放、便于清洗和检查以及减少缝隙等。泵阀等的配置应做到不发生滴漏，应能方便地进行检查和维修。金属板间的连接应尽量不采用叠接，避免铆接。负载应力或残余应力可能引起应力腐蚀时，应降低负载应力或消除残余应力。不同金属材料连接时，应尽量采用电位相近的金属。 4.2 改变腐蚀环境 防止空气中氧的渗人或消除介质中的溶解氧可以减轻碳钢的腐蚀。在不引起相变（如冷凝）的前提下，降低温度对控制腐蚀是有益
说具有较大的破坏性，漆膜在飞溅区通常要老化得更快。研究表明，在飞溅区的干湿交替过 程中，钢的阴极电流比在海水中的阴极电流大。在海水中钢的阴极反应是溶解氧的还原反应，而在飞溅区中的钢由于锈层自身氧化剂的作用而使阴极电流变大。即，飞溅区的钢在经过干 燥过程后，表面锈层在湿润过程中作为一种强氧化剂在起作用，而在干燥过程中，由于空气 氧化，锈层中的（+2价）的Fe离子又被氧化为（+3价）的Fe离子，此过程反复进行，从 而加速钢铁的腐蚀。 与钢材不同，不锈钢和钛这些金属往往是耐腐蚀的，主要由于良好的充气条件促进了金 属钝化的缘故。下图为SS41普通碳钢在海水中生成锈层的钢试样和飞溅区带锈层钢试样的 极化曲线。 结果表明：这两种钢试样的锈层，其阳极溶解速度几乎是相等的；而对于阴极，与前者相比，后者具有10倍以上的反应电流。这说明，在海洋钢铁结构中，飞溅取的腐蚀速度大于海水全浸区，这是由于阴极反应的不同所引起的。 海水潮差区---此区的腐蚀主要有两种类型，一种是孤立地区处于潮差区钢铁构件的腐蚀；另一种是钢桩类型的腐蚀。单独挂片试验（模拟潮差区钢铁构件的腐蚀）和长尺挂片试验（模拟钢桩类型的腐蚀）的结果示于下图 该实验充分说明了钢桩的腐蚀与孤立钢结构的腐蚀规律是完全不同的。在进行工程设计时， 要考虑具体工程的结构特点，如属于孤立构件，设计寿命及腐蚀余量，需要按孤立构件的腐 蚀速度设计。如属于钢桩式的连续构件，则需考虑宏观腐蚀电池的影响，以免造成浪费或过
早失效。 海水全浸区---由于该区域普遍含Cl-较多，使得铁等各种金属难以钝化，即使像不锈钢这 种高合金成分的材料由于钝化膜的稳定性变差，极易发生点蚀。 以在研究钢铁在海洋环境中的腐蚀时必须根据所处的环境不同而分别研究。 海底泥土区---海水全浸区以下部分，主要由海底沉积物构成。与陆地土壤相比海泥区含 盐量高，电阻率低，海底泥浆是一种良好的电解质，对金属的腐蚀性要比陆地土壤高。由于海泥区Cl-的含量高且供氧不足，一般钝性金属的钝化膜是不稳定的。但由于该区的含氧是相当低的，因此，钢在此区域的腐蚀速度低于海水全浸区。 下面我介绍一下海洋环境腐蚀类型： 在海洋环境中的金属结构件，腐蚀类型主要有均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、冲击腐蚀、空泡腐蚀、电偶腐蚀、腐蚀疲劳等，这些腐蚀类型往往与结构设计或冶金因素有关。 均匀腐蚀是指在金属表面上几乎以相同的速度所进行的腐蚀，一般是发生在阳极区和阴 极区难以区分的地方。 点蚀指金属表面局部区域内出现向深处发展的腐蚀小孔。点蚀容易发生在表面生成钝化膜的材料，或表面镀有阴极性镀层的金属。 缝隙腐蚀是由于部件在介质中，金属与非金属之间形成特别小的缝隙，使缝隙内介质处于滞流状态引起缝内金属的加速腐蚀。 湍流腐蚀：在设备和部件的某些特定部位，介质流速急剧增大形成湍流，由湍流导致的 磨蚀称为湍流腐蚀。许多金属如铜，钢铸铁对海水的流速很敏感。 空泡腐蚀：流体与金属构件作高速相对运动，在金属表面局部地区产生涡流，傍随有气 泡在金属表面迅速生成和破灭，呈现与点蚀相类似的破坏特征，这种情况下的腐蚀为空泡腐 蚀。海水中空泡腐蚀造成的金属损坏通常使金属既受机械损坏，又受腐蚀损坏。该类腐蚀多 呈蜂窝状形态。 电偶腐蚀：海水是一种强电解质，当两种不同金属相连并暴露在海洋环境中时，通常会发生严重的电偶腐蚀 腐蚀疲劳：金属材料在海洋应力或脉动应力和腐蚀介质的联合作用下，所引起的腐蚀为 腐蚀疲劳。 面对这些海洋腐蚀，我们应该有一系列防护措施来减小甚至消除它。金 属材料海洋腐蚀的防护： 一、阴极保护技术 （1）牺牲阳极保护：该法要求阳极材料的金属或合金，具备以下特点：有足够负的电位，并且稳定；工作中阳极极化小，溶解均匀，腐蚀产物易脱落；电流 效率高；电化学当量高；腐蚀产物无毒；材料源广，加工容易，价格便宜工 程中常用的牺牲阳极有镁及镁合金、锌及锌合金，铝合金三大类。 （2）外加电流保护法：外加电流阴极保护系统是将外设直流电源的负极接被保护金属结构，正极与安装在金属结构外部并与其绝缘的辅助阳极相连。电路接 通后，电流从辅助阳极经海水至金属结构形成回路，金属结构阴极极化而得
海淡水系统中的腐蚀与防护海淡水系统中的腐蚀与防护 海淡水系统中的腐蚀与防护【1】 摘要：淡化海水在运行过程中，由于溶解氧、促进腐蚀性离子的存在，以及微生物的繁殖，均会对系统金属产生腐蚀。 本文分析了腐蚀破坏在海淡水系统中的作用机理;提出了解决腐蚀破坏现象的防腐蚀技术。 关键词：双膜法;淡化海水;腐蚀机理;防腐蚀措施 天津作为一个海滨城市，拥有极其丰富的海水资源。 而淡水资源严重不足，人均淡水资源占有量仅为153立方米，加上引滦水人均也只有370立方米，是全国平均水平的1/7。 针对这一现状，以及“沿海工业企业，特别是电力、化工、石化等高用水企业应优先利用海水替代淡水作为冷却水，用海水淡化水工业锅炉除盐水”的要求;天津某化工厂利用海水淡化水作为工业循环冷却水水源，较好解决了淡水资源严重不足的情况。 海水淡化，又称海水脱盐，是一种从海水中获取淡水的过程，实现海水淡化的一种方法是从海水中把淡水取出来，再一种方法是从海水中将盐分取出来。 前者主要有蒸馏法(包括多级闪蒸(MSF)和多效蒸馏(MED))、反渗透(RO)、冷冻法、水合物法和溶剂萃取法等，后者有离子交换法、电渗析法(ED)、电容吸附法和压渗法等。 其中反渗透法有着无相变过程，能耗低;工程投资及造水成本较低;装置紧凑，占地较少;操作简单，维修方便等特点，该化工厂即采用此法淡化海水作为循环冷却水。 1 淡化海水腐蚀性 由于淡化海水中Ca2+、Mg2+等离子在前处理中已经几乎完全去除，导致 淡化海水中硬度及碱度极低，而氯离子含量相对较高，属于极低硬度、碱度水质，此种水质的腐蚀性极强。 试验用海水淡化水的主要化学成分见表1。
碳钢在海水中的腐蚀和防护LT
其腐蚀速度总趋势是随着时间的推移逐渐减小的。这说明碳钢在海水中的腐蚀逐渐减轻,64 天后稳定在一较小值约0. 04mm/ a ,但前12 天里,腐蚀速度较快地增长,达0. 06mm/ a 。这可从此实验的试样处理上得到解释:试样经处理后置于干燥器内待用;碳钢表面会生成一层极薄的氧化膜。当试样浸入海水中时,由于氯离子的侵蚀作用,这层薄膜开始破坏,腐蚀速度上升。随着腐蚀的进一步发展,碳钢表面逐渐形成浅黄色的腐蚀产物层,覆盖在试样表面,阻滞了腐蚀的进一步进行,对碳钢起一定的保护作用。 温度越高,碳钢的腐蚀越严重。温度对其腐蚀的影响较大。从室温升至80 ℃,腐蚀速率由0. 04mm/ a增大至0. 25mm/ a ,相差5 倍。由V = keEa/ RT可知,温度越高,反应速率越大。碳钢在海水中的腐蚀主要由阴极氧去极化控制,温度升高有利于氧的扩散。 温度越高,其腐蚀电位越负;极化曲线也逐渐右移,腐蚀电流增大。阳极极化曲线随着温度的升高变化不大,但阴极极化曲线逐渐变得平坦,即斜率慢慢减小。碳钢在海水中不能建立钝态,阳极活性高,极化率小,一切有利于氧向阴极表面扩散的因素都会加快碳钢的腐蚀。 碳钢在海水和自来水中的腐蚀都是靠氧的去极化进行。但海水中含盐量远高于淡水,因此电阻性阻滞比淡水小得多,而盐份中氯化物居多,建立钝态很困难,发生腐蚀时的速度比淡水中大。海水中碳钢实施阴极保护的效果比淡水中好。碳钢在室温下的海水和自来水两种介质中的自腐蚀电位相差300mV左右,而海水中的阴极极化曲线的斜率要小得多。可见,其中氯离子是影响碳钢腐蚀的主要因素。一些靠表面钝化维持耐蚀性的材料,如不锈钢、铝合金等,由于海水中的大量氯离子,其钝化膜不稳定,易发生点蚀和缝隙腐蚀破坏。 （3）钛-碳钢材料的自然腐蚀 两种金属中碳钢在静止海水中的腐蚀速率相对较大(平均为0. 1477 g/m2 ·h) ,而钛在静止海水中则显出极强的耐腐蚀能力,腐蚀速率很小。它们的
海洋腐蚀与防护前沿技术及国内外研究动态、发展趋势 海洋腐蚀的经济损失每年至少三千亿，并大幅递增。海洋经济投入越多，海洋防腐课题越迫切，所以，有人把海洋防腐材料纳入海洋经济中的新兴产业和新材料，却很少反映到具体的报告和表述中。腐蚀问题首先是一个经济问题。腐蚀是一种悄悄进行的破坏，但它的破坏力比地震、火灾、水灾、台风等自然灾害所造成损失更为严重。世界各国对腐蚀工作都非常重视。据统计，每年因腐蚀所造成的经济损失约占国民经济生产总值的2%-4%。1969年英国因腐蚀而造成的损失为13.65亿英磅；美国2001年的腐蚀直接损失为国民生产总值的3.1%，约合2760亿美元。这一调查结果当时震惊了全世界。据最新报道，我国在能源、交通、建筑、机械、化工、基础建设、水利和军事设施等典型的行业和企业，每年由于腐蚀所造成的损失可达5000亿元以上，约占GDP的5%。腐蚀所造成的经济损失除直接损失外还包括停工停产、设备维修、产品降级、效率降低等一系列间接损失。 和上面说的相比，海洋腐蚀尤为严重。海洋环境腐蚀与防护研究主要是研究钢铁材料在海洋环境中发生的一系列化学和电化学反应而劣化的自然现象，其目的就是有效地防止腐蚀，降低腐蚀损失，提高钢铁设施的使用效能。基于对腐蚀所造成的危害及损失的分析，专家将研究目标锁定在海洋环境腐蚀与防护研究上，开展了一系列研究，并取得了一系列研究成果。他们认为：如果防护措施到位，至少每年可以避免25－30％的损失，也就是说每年至少可以减少损失1300亿元。我国有1800公里的海岸线，有相当于我国陆地国土面积1/3的海洋区域。海洋的开发利用在国民经济中占的比重越来越重要。目前已有100余座开采石油的钢桩平台屹立在海上，同时大量船舶及海底输油管线为海上开采石油服务。目前已经探明，中国海上石油资源量占全国石油总产量的1/4，仅渤海油田目前探明的总储量就超过45亿吨，而且我国在未来5年内，将投资500多亿元在渤海建设50个采油平台，1100口生产井。由于钢铁材料韧性大、强度高、价格便宜，目前这些构筑物大都用钢铁材料所制成，其严重腐蚀性必然直接威胁着这些钢铁设施的安全，并将造成严重的经济损失，是一个必须十分重视的研究课题。海洋环境是一个特定的极为复杂的腐蚀环境，海洋腐蚀环境纵向可分为海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区、海底沉积物区五个不同腐蚀区带，贯穿这些腐蚀区带的海上钢铁构造物在不同的腐蚀区带具有不