海洋工程材料腐蚀监测与防护技术探微论文_宋金杰,修建成,任徽徽

海洋工程材料腐蚀监测与防护技术探微论文_宋金杰,修建成,任徽徽

蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司 山东省 烟台市 264000

摘要:近些年海洋工程得到了非常迅速的发展,但是因为海洋工程本身存在的特殊性,使得海洋工程材料污染问题日益严重,并且直接影响着海洋工程的健康发展,因此在本文中我们主要对海洋工程材料腐蚀监测与防护技术进行了简单的分析与探讨。

关键词:海洋工程;材料腐蚀监测;防护技术

1海水腐蚀的特点

海水中金属材料的腐蚀规律与电化学基本规律大体一致。但是海水中影响因素众多,具有与其它环境不同的特点:①海水溶液接近中性,浅海区域有较多溶解氧,氧去极化过程控制大多数金属材料在海水中的腐蚀过程;②海水中Cl浓度较高,即使是不锈钢也会发生腐蚀破坏;③海水的电阻较小,是良好的导电介质,异种金属接触会发生电偶腐蚀,可能造成很大的破坏作用;④海水中的金属结构常常遭受点腐蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀破坏;⑤不同海域的海水成分以及盐的浓度差别甚微,海水腐蚀中地理因素的影响并不十分重要。但是各个海域的水温、海流、风浪有较大差别,对海水的腐蚀和防护具有关键影响。

2与腐蚀相关的海洋环境因素

海洋环境包括深海环境与浅海环境,二者各因素含量大不相同,这些因素包括氧浓度、温度、盐度、光照亮、pH值、流速等条件,二者均具有独特的环境条件。目前对海洋条件下影响因素研究较多,具体有以下几个方面。下面对各因素随海水深度的变化进行了调研。

2.1海水温度

海水的温度变化对不同材料造成不同程度的腐蚀影响,此外,温度变化会带来其它因素的改变,例如,温度增加能够造成氧气的扩散速度增强,进而导致海水的导电性有所提高,间接使得腐蚀速度加快,另外,温度升高时,氧气的溶解度减小,所以又对金属腐蚀起到一定的抑制作用。

2.2溶解氧

海水中的含氧量随深度的增加呈现先减小后增加的趋势,表层海水由于跟空气的充分接触,以及海洋表面植物的光合作用产生氧气,加之海浪运动,使得溶解氧含量达到较高水平,但是随深度增加,逐渐远离空气层,海浪运动带来的溶解氧逐渐减少,光照减弱导致绿色植物光合作用减少,加之海底生物对氧气的消耗等因素,海水的含氧量在深度为500一1000米处达到最小值;随后伴随海水深度的进一步增加,海洋生物的影响很微弱,海底周边区域对流等因素造成含氧量随深度缓慢增加。浅层海水和较深海水都具有相当的含氧量,足以使阴极过程是氧的去极化反应的金属发生腐蚀。

2.3盐的浓度

海洋环境具有高度腐蚀性的另一个原因是其中大量的盐类物质,涉及到十多种盐类物质,在这些盐类中,氯盐、硫酸盐对材料容易造成腐蚀,而氯盐在海水中占据相当大的比重,这些盐类主要造成海水电解质导电性的变化;含盐量变化范围很小,在3%一3.5%之间,最终稳定在3.5%左右。海水的盐浓度在该范围内对腐蚀有重要影响尽管海水的自然浓度对材料腐蚀造成严重影响,但在实际情况下,海洋装备在海水中经受风浪打击,在日照下,海水在设备表面会造成蒸发浓缩,实际遭受浓度可能高于3.5%。

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3海洋工程材料腐蚀监测

结合海洋工程材料的腐蚀监测工作落实而言,其主要就是为了了解相关材料的具体腐蚀状况,尤其是对于相应设备以及材料在外界环境干扰下,其很容易出现腐蚀问题,了解其腐蚀速度以及区域,进而也就能够有针对性地采取相关措施进行优化控制,切实保障相应海洋工程材料的应用能够具备更强的稳定性效果。在实际生产过程中,这种海洋工程材料的腐蚀监测能够有效明确其材料的腐蚀结果,进而也就能够结合其实时监测数据进行分析,针对具体海洋工程材料的加工以及施工安装进行调整、改进,保障其能够具备更为突出的风险防控效果,规避以往常见的渗漏故障。

对于这种海洋工程材料腐蚀监测工作的有效落实而言,其需要首先保障具备理想的可靠性,因为这种监测工作的落实并非是短期内的工作,其需要围绕着相应海洋工程项目的长期运行进行不断累积,如此也就需要促使其能够具备耐久性,在长期应用中可靠性较为突出;其次,相应海洋工程材料腐蚀监测工作还需要围绕着监测系统运行的灵敏性进行控制优化,促使其海洋工程材料出现的任何腐蚀性变化都能够得到有效发现,并且形成较为准确的分析结果,如此才能够最终提升其海洋工程材料腐蚀监测有效价值;最后,对于这种海洋工程材料腐蚀问题的监测落实,还需要避免具体监测手段的应用对于海洋工程材料产生不利威胁,保障其具备理想的无损性效果。为了进一步提升海洋工腐蚀检测技术的准确性,实现腐蚀程度的科学评估,技术人员在进行海洋工程腐蚀监测的过程中,要对监测技术的可靠性进行分析,海洋工程材料腐蚀监测是一个长期活动,因此需要有一个较为稳定的技术环境,应对海上各类突发环境,保证海洋工程材料腐蚀数据的有效传输,以期为后续研究工作的开展提供必要的数据支持。

4海洋工程材料防腐技术的应用

对于海洋工程材料应用过程中可能面临的各个威胁腐蚀因素,其必须要在了解了相关问题后,在此基础之上,以现有的技术为支撑,努力进行海洋工程材料防腐技术体系的构建,采取较为理想的防护技术手段进行把关,其中较为核心的手段如下:

4.1恰当选择海洋工程材料

海洋工程开发过程中,由于特殊盐碱度环境,要求施工单位与技术人员在进行实际施工的过程中,需要进行海洋材料的合理化选择,通过对海洋材料类型、用量的准确评估,有效提升海洋工程施工效率,降低施工难度。同时为了较好规避海洋工程材料在后续应用过程中可能出现的腐蚀性问题,降低该方面的威胁,应该首先从海洋工程材料入手进行恰当选择,促使其能够具备理想的防腐蚀效果。当然,这种海洋工程材料的有效选择同样也需要结合不同环节的应用特点进行分析,比如对于海水泵等结构,就需要采用铸铁合金进行处理,进而也就能够促使其在海水中具备理想的腐蚀性效果,而在裸露于空气中的海洋工程材料,则同样需要恰当选择一些合金材料进行布置,避免其影响到自身的耐腐蚀性效果。

4.2注重环境的有效改善

在海洋工程材料腐蚀问题的有效防护控制中,相应环境的改善也是降低其腐蚀性问题的重要条件,这也就需要重点分析相应海洋工程材料周围环境中可能涉及到的各个威胁因素,尤其是对于各个介质带来的环境污染问题,更是需要进行有效处理,综合提升相应海洋工程材料的耐腐蚀性效果。比如对于海洋工程材料周围温度以及相应酸碱度,就必然会对于腐蚀性结果产生较大威胁,也是后续协调改进的重要目标。

4.3有效设置防腐层

在海洋工程材料腐蚀防护技术的应用中,涂层施工技术的应用也得到了较为理想的运用,其主要就是为了在海洋工程材料的表面构建较为全面的防腐层,促使其自身能够和周围介质进行有效隔离,如此也就能够有效提升其自身的耐腐蚀性效果。该技术手段在当前的应用也是比较常见的,比如防腐涂料、塑料以及橡胶等,都能够表现出较为理想的隔离效果,也值得进行恰当选用。

4.4有效应用电化学腐蚀

对于海洋工程材料的防腐蚀处理,还可以借助于电化学腐蚀进行有效控制,这种电化学腐蚀主要就是采取设置阴极保护或者是阳极保护的方式进行处理,如此也就能够有效抵消外界相关介质产生的腐蚀性问题,促使其相关侵害能够得到较好降低,提升其整体耐腐蚀效果。

总之,海洋工程材料的腐蚀性问题是威胁当前海洋工程项目有效运行的重要条件,切实加强对于海洋工程材料腐蚀问题的有效监测,并且采取较为有效的防护技术进行控制处理也就显得极为必要,应该进行深入探究。

参考文献

[1]不锈钢在海水中阴极保护研究现状[J].杜建强,杜敏.表面技术.2016(05)

[2]关于深海环境下金属结构腐蚀的研究新进展[J].何筱姗,吕平,何鑫,陈凯华.环境工程.2014(S1)

[3]海水温度和浓缩度对316L不锈钢点蚀性能的影响[J].辛森森,李谋成,沈嘉年.金属学报.2014(03)

论文作者:宋金杰,修建成,任徽徽

论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期

论文发表时间:2018/4/24

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