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摘要:如今时代发展的迅速推动了我国经济的发展,不光是在城市建设和人口扩展方面,同时在一些比较偏的领域也有所涉及,例如船舶与海洋工程。海洋中的资源奥秘是当今世界人们比较关注的话题之一,对于海洋的保护也是每个国家重中之重需要商讨的对策。为了对海洋的了解多多关注,这就需要船舶的帮助。然而船舶的使用寿命对于船员的安全性是有直接影响的。海洋对船舶的腐蚀是影响船舶寿命的重要因素之一。钢铁的船舶在海洋中被腐蚀是无法被避免的,这会影响船舶的性能和安全性,但是我们可以通过一些方式控制船舶的海洋腐蚀速度。
关键词:船舶;海洋工程;腐蚀效果;技术
引言:海洋对船舶的腐蚀是一定的,但是我们可以从防护的角度来控制船舶的被腐蚀程度,如果可以船舶的腐蚀速度是1,经过防护之后变为之前的十分之一,那么船舶的寿命就可以增加到十倍。从这里可以看出,船舶的防护措施对于船舶的防护是十分重要的。笔者在本文中首先介绍了船舶在如今时代当中对其防护的措施的实际状况,接着讨论了船舶防护措施的发展前景,例如给船舶涂上防腐蚀的涂料,从材料本身提高防护性能,防腐蚀检测技术,涂膜结合技术等等,最后总结出一个科学可行化的意见,旨在提高船舶在海洋中的使用寿命,促进世界绿色发展。
一、当今船舶防腐总体现状
如今的船舶绝大多数的外壳都是金属外壳。金属是一种合成物质,在海洋中有着不同的海水温度,含盐量,以及空气中的湿度,温度等等,都会对金属造成影响,最终导致腐蚀。金属一旦腐蚀,不光会降低船舶整个钢材结构的强度,降低寿命,如果一旦疏忽防护,甚至会导致整个船舶开孔,造成人员的安全隐患以及重大海洋损失事故。如今各大国对于海洋船舶防护技术的提升都给予强烈关注,例如美国海军第一号的维修问题就是在防腐问题上,每年的花费大约在44.4亿美元左右。我国因为船舶金属遭到海水腐蚀的状况也令人堪忧,每年的维修费用大约在两百亿到三百亿人民币之间,可以说是一个天文数字了。国内外的防腐专家对此表示极大关注,并且积极投身于解决金属在海洋当中如何防腐的问题当中来[1]。
二、船舶防腐技术
(一)防护涂料技术
为了让船舶金属减缓被海水腐蚀程度,对在金属外壳上进行涂料是最通用的方式。如今在船舶上使用的防腐涂料的品种繁多,大约有水线的,船壳涂料,甲板涂料,油舱涂料,防污涂料等等。并且这些船舶涂料无论从种类还是性能方面的选择都必须符合国内所制定的国家标准。而不是随意的任意使用。相关的国家标准文件有,《船用饮水舱涂料通用技术条件》,《船用防锈漆通用技术条件》,《货仓漆通用技术条件》等等。相关质量等技术也有国家指定的标准,例如《船舶涂装技术要求》,《船舶除锈装质量验收要求》。
(二)阴极保护技术
对于船体来说,不光是船舶金属外壳的涂料保护方式,同时还有船体的阴极保护技术。这种保护技术指的是两种,一是牺牲阳极阴极保护,第二种是外加电流阴极保护技术。首先,第一种保护技术,顾名思义,就是通过在船体外部表面,安装一个充当阳极的金属块,但是这个金属块的作用并不是一直附着,而是通过牺牲的方式保护外表是阴极的船舶外体钢板,不被海水所腐蚀。如今比较常用的船体的这种材料是大约三种材料。并且不同的船舶形状大小,所采用的材料都是不一样的,需要根据船舶的形状,面积以及面临的海洋状况而设计。
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第二种技术就是外加电流阴极保护技术,这种技术其实和之前技术大同小异,只是把附着在船舶外面的金属块换成了起导电作用却不会进行溶解的辅助阳极。通过阳极和钢板之间的相互联系,互相通电流,构成海水回路。电源通过海水向钢板输入保护的电流,使得钢板变成阴极从而得到保护。这种技术的外加保护系统,是由外加电源,参比电极,不溶性辅助阳极构成的。整个电流系统帮助船体的电位一个安全的电位范围中,同时为了规范整个系统的设计安装,国内也有相应的标准,让整个船舶得到真正的保护。
(三)让船舶外部减少异种金属部件的直接连接
对于海洋当中行驶的船舶来说,它们所使用的材料大多数都是多种化的金属材料。例如钢制的船体,管道采用铜,钛合金,不锈钢等等,上层建筑多用轻而不易变形的铝制。这些都是在船舶当中的一部分,当然了,既然都是船体的一部分,不可避免的一定会相互连接。例如管道要连接在船体上,或者是与铜制的门进行连接,还有钛合金的管道也可能与各种门阀,船体相互连接,才能构成一个完整的整体,使得船舶在海洋当中航行。越大的船舶,为了需要在海洋当中稳定航行,就更加需要多种材料的相互连接构成整体。如果这些不同的金属之间,没有加入一定的绝缘体。那么在一些特殊时候,例如管道设备的内部进了海水,或者外部沾染了海水的话,就会发生腐蚀状况,这是十分危险的,容易造成负电位的船体部分的金属被快速腐蚀并且溶解。因此,无论是多大的船舶,只要在海洋当中航行,就一定需要加入防腐蚀的电极绝缘体的材料,装在各大金属之间的连接口,避免海水侵蚀遭到的腐蚀,提高船员和船只的安全性。
(四)在船舶中避免不正当操作引起的腐蚀状况
在某些船舶的运行当中,我们会发现有一些船舶和其它的相比,被海水腐蚀甚至穿孔的速度特别快。这种状况就属于异常腐蚀,发生这种状况的原因可能是船体本身的材料,例如钢板的质量就比较差,对海水的抗腐蚀性不是很好。但也有另一种原因,那就是被电腐蚀造成的。所谓的电腐蚀也称作电解腐蚀,通常是人为因素造成的。例如,在船体焊接的过程中,由于施工人员在船体的管道之间电焊焊接的时候,出现了违规操作或者是疏忽职守,就会导致焊接过程中的电流,从水下船体的外层表面流向了海水,导致钢板最终电腐蚀。人为的电腐蚀的形式有几种,第一种是单线焊接,众所周知海水是电解质,有着良好的导电性。当船舶开进码头进行焊接时,相关技术人员就把只拉一根导线到穿上,作业过程中焊机的电流就在海水中来回,最终导致靠近码头的船体发生腐蚀。第二种就是双头焊接的不正当操作,焊接过程中如果把焊接机的正负两极都接到船舶当中时,其电流就不会通过水下船体,但是这其中导线多处漏电,绝缘功能差,也会导致电腐蚀的状况发生[2]。
三、防腐蚀技术的整体发展趋势
如今世界的造船技术以及维修技术不断加强,国与国之间的交流也日益密切,整个行业的机械化水平都有所提高。例如,造船的周期在保证质量的情况下已经开始缩短,维修的时间和效率都在不断提高。这不光对于相关技术人员有着较高要求,同时对于船舶的使用材料,防腐工艺以及机器设备要求都不断提高。因此,从船舶防腐的安全角度来说,除了要选择防腐效果好的材料,同时也要选择高性能的绿色环保材料,尽量少使用铅汞等重金属颜料,旨在绿色健康可持续建设发展[3]。
结束语
对于船舶来说,钢材就是它的骨骼脉络,也是它的生命。在日以继夜的航行工作当中,必定会受海洋和天气的影响,被不同程度的侵蚀,造成船体破损,减少船舶寿命。因此,船舶必须得到一个有效的减缓腐蚀速度的控制,采用多种高科技手段保护船体,促进我国海洋工程更好更快发展。
参考文献
[1]张铭玮,周效国.船舶与海洋工程防腐蚀技术初探[J].科技创新与应用,2018(36):150-151.
[2]许君男.海洋工程结构与船舶防腐蚀技术措施研究[J].现代商贸工业,2015,36(17):221-222.
[3]侯世忠.船舶的腐蚀防护技术现状与应用[J].全面腐蚀控制,2017,31(03):21-25+72.
论文作者:蔡会仙1,宋昱童2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/25
标签:船舶论文; 船体论文; 技术论文; 海洋论文; 海水论文; 金属论文; 阴极论文; 《建筑学研究前沿》2019年4期论文;