摘要：船舶会与海水中的水分、盐分等发生一定的化学或者电化学反应，进而影响到船体的安全性，腐蚀会对船体的承载能力造成影响。另外，钢结构是船舶中作为主要的结构，对于传统的船体钢结构防腐方法来说，还存在着到一定的缺陷，因此需要对船体和其钢结构的防腐方法和性能进行更加深入的研究。
关键词：船体；钢结构；防腐方法；性能
引言
腐蚀是威胁到船舶安全的重要因素，因为船体的钢结构受到腐蚀不仅会对船舶结构的强度产生降低，甚至还会对整个船体的结构造成损坏。传统的船体钢结构腐蚀方法存在着一定的缺陷，无法更好的适应现代社会的需求，因此需要进行进一步的研究。
一、船体腐蚀的类型
（一）氧化生锈
对于船体来说，氧化生锈是不可避免的现象，因为所有的金属在空气中都会发生一定的化学反应，进而形成一层氧化膜。因为钢铁与空气发生一定氧化作用之后，就会产生的氧化膜铁锈，继续发生反应，使得船体铁锈越来越厚。另外，船舱一般都是较为潮湿的环境，这很容易使船体表面产生一层薄水膜，进而造成电化学腐蚀。
（二）电化学腐蚀
对于船体的腐蚀来说，其中最为常见但是又被忽略的腐蚀就是电化学腐蚀。在局部的潮湿积水和舱底积水的条件下，钢结构会与二氧化碳产生接触，表面就会被酸性电解溶液包围，再加上钢铁中含有少量的碳，当面覆盖弱酸电解液的时候，表面就会形成原电池。在这样的情况下，就很容易出现电化学腐蚀的现象。
（三）生物腐蚀
生物腐蚀是船体腐蚀的另一种形式，因此船体的外板都在遭受着外界的腐蚀，除了海水氧气等的电化学腐蚀之外，还存在着一些海洋生物对其的腐蚀，不仅会增加船体的粘压阻力，还会影响船舶的运行速度，增加油耗。另外，海洋生物的分泌物还会对船体的涂料造成影响，也进一步的加强了船体的腐蚀速度。
二、船体和钢结构的防腐方法设计
（一）船体的防腐方法设计
1、利用涂料进行保护
利用涂料对船体进行保护是现有的最为普遍和有效的措施之一，主要是针对出船体内部容易陈胜腐蚀污油水井及有侵蚀源部位，采用性能较好的涂料进行长效的保护。对船体外板和相应的结构可以使用用能抑制钢铁腐蚀的新型活性颜料，这样也可以防止航洋生物的吸附，并且采用无污染的材料也不会对生物造成伤害。在科学技术不断发展的背景下，纳米粒子也引入到涂料当中，对涂料的附着力和硬度以及抗老化性能进行了提高，能够给船体带来更好的防腐性能。
2、阴极报数防止船体电化学腐蚀
阴极保护是船体防腐的主要方式，又分为牺牲阳极发和外加电流两种，在进行船体防腐的过程中阴极保护中主要采用的就是牺牲阳极法，就是将一种电位更负的金属与船体结构进行连接，通过电负性金属的消耗和溶解，进而向船体提供保护电流，进而对船体钢结构进行保护。
环境措施
3、环境措施
环境也是影响船体腐蚀的重要因素，可以采取认为控制的方式，对环境进行改善，减少腐蚀腐蚀环境的影响。比如说对舱底的水源水源要进行严格的控制，对舱底的垃圾也要进行及时的处理。通过对用船体设计进行优化和改进，消除水滞留和缝隙腐蚀发生。
（二）钢结构的防腐方法设计
1、钢结构表面的预处理
要对钢结构进行保护，首先要做的就是对其表面进行一定的预处理。传统的防腐方法就是认为钢结构是属于处理级别的，因此会出现涂装失败的情况。现阶段采用的是较为广泛的预处理方式，但是依旧存在着很大的弊端。因此，本文主要是采用RUST-X水性带锈底漆对钢结构表面进行预处理，主要的流程为下图1所示。
图2 船体钢结构电化学腐蚀过程
船体的钢结构表面与电池电流的大小主要是与海水、氧气和电解质等影响因素有关的，因此对钢结构进行防腐可以采用遮蔽处理的方式。遮蔽处理主要的方式进行涂料，这也是进行钢结构防腐的主要方式也是应用作为广泛的方式，在钢结构的表面形成一层保护膜，就可以将的钢结构与海水、氧气和电解质等影响因素进行隔离。根据涂料的种类主要可以分为几种，下面下图3是钢结构涂料的具体情况。
图3 船体钢结构涂料表
3、钢结构的电化学保护
对于遮蔽之后的钢结构再进行一定的电化学保护，能够实现对钢结构的防腐。对于钢结构的电化学保护来说，主要采用的就是阳极保护和阴极保护。其中阳极保护就是将船体钢结构与电源的正极进行连接。在船舶进行航行的时候，海水作为电解质溶液，可以使船体钢结构形成的原电池阳极化到达一定的电位，进而形成一种稳定的状态，对阳极的溶解反应进行抑制，进而减慢的腐蚀的速率，达到对船体钢结构的保护。
三、船体和钢结构腐蚀方法性能研究
主要通过对比试验的方法对船体钢结构防腐方法的性能进行一定的研究，主要是用船体钢结构的厚度和腐蚀产物的重量来进行验证。
（一）试验方法和目的
将本次研究的船体和钢结构防腐方法与传统的船体和钢结构防腐方法进行试验和对比，将本次研究的防腐方法作为实验组，传统防腐方法作为对照组进行分析。主要是采用2000ml的海水进行试验，将两块相同的船体钢结构采用不同的防腐处理之后放在海水当中，然后随着时间的变化对其进行观察，两块船体钢结构的厚度和腐蚀产物重量的变化。
（二）试验数据分析
在时间的变化之下，船体钢结构的厚度变化可以如下图4所示。根据图4可以看出，在时间的变化中，船体钢结构的厚度在逐渐的变小，实验组明显比对照组的速度要慢。在时间的变化之下，船体钢结构腐蚀产物的重要都在逐渐的增加但是实验组的增加速度较慢，主要可以从下图5中观察得到。
通过上述的实验可以看出，本次研究使用的防腐方法性能要比传统的防腐方法性能更优。
结语
综上所述，通过对船体钢结构的腐蚀方法和性能进行深入研究和分析，可以对船体结构的稳定性和安全性进行有效的控制。船体因为各种原因，防腐行为是一件操作起来比较复杂事项，需要各个部门进行协调和合作，才能更好的实现船体防腐的目的。
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论文作者:郑湘发
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/22
标签：船体论文; 钢结构论文; 电化学论文; 方法论文; 性能论文; 阳极论文; 涂料论文; 《建筑细部》2018年第26期论文;