楊 寧,于發(fā)奮

（山東百步亭船業(yè)有限公司,山東 榮成 264300）

輔助系統(tǒng)、船舶推進(jìn)的保障系統(tǒng)，以及發(fā)電機(jī)保障系統(tǒng)都是船舶海水管系重要的組成部分，它不僅擔(dān)任著冷卻和消防、壓載和清洗等任務(wù)，還能確保船舶主要設(shè)備能夠正常運(yùn)行和安全作用。由于海水的腐蝕性極強(qiáng)，造成海水管系的腐蝕嚴(yán)重化，并影響了設(shè)備的正常運(yùn)作和安全行駛，也導(dǎo)致維修上的人力、財(cái)力的損失。而大多的船舶海水管系都處在潮濕惡劣的環(huán)境中，安裝施工空間小，維修保養(yǎng)也很困難，大多數(shù)的金屬材料更是容易腐蝕。船舶海水管系中諸多的問題都面臨著討論與研究。

1 海水管系的腐蝕的原理

海水的含有的可容性鹽量很大，而它主要是由氯化鈉和硫酸鹽以及一定量的可溶性碳酸鹽主成。海水中含鹽量、含沙量會溶解空氣，促使海水的腐蝕性增強(qiáng)，對金屬的傷害更大。而海水中的各種生物也會使海水的含氧量增加，并經(jīng)過化學(xué)作用會產(chǎn)生二氧化碳等氣體使海水酸化，并導(dǎo)致海水腐蝕性十分強(qiáng)，甚至是海水的pH值，這些都嚴(yán)重影響了行駛在海上的船舶。

海水的溫度、溶氧量、海水流動及海洋生物等各種現(xiàn)象的轉(zhuǎn)變，都會影響到海水腐蝕性，并使它的腐蝕過程變得更加復(fù)雜。通常海水管系腐蝕的形式有：①電化學(xué)腐蝕，由鐵和氧形成的兩個電極，鐵的電價(jià)高于氧，所以鐵是陽極，氧是陰極，二者組成腐蝕原電池。而生活中鐵在潮濕的空氣中生銹就是電化學(xué)腐蝕。這也是海水管系中最常見的腐蝕現(xiàn)象。②化學(xué)腐蝕，是金屬物質(zhì)與所接觸到的物質(zhì)發(fā)生了一定的氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致被氧化損耗的過程，它的原理十分簡單。工廠中的，鐵、銅等金屬在氯氣中發(fā)生的反應(yīng)就是化學(xué)腐蝕。③物理腐蝕，金屬通過一般的物理溶解作用而發(fā)生的損壞，對金屬的劃傷、碰撞損耗等現(xiàn)象。

2 海水管系腐蝕的原因

（1）管系材質(zhì)。海水管道的材質(zhì)有很多種，但是由于海水管道與傳送介質(zhì)直接接觸，所以它的耐腐蝕性能一定要強(qiáng)，不能輕易就被海水腐蝕掉。然而，常用的海水管系材料最耐蝕的材料是鋼，其次是鍍鋅鋼與鋁黃銅，最后是銅鎳合金與70-30銅鎳合金。目前采用的材質(zhì)很多為環(huán)氧樹脂，其屬于一種重要的熱固性樹脂，其最大的用途是用作保護(hù)涂料，比如船舶涂料，汽車底漆等。在海洋環(huán)境船舶的金屬上使用防腐涂層，具有良好的附著力以及一定的機(jī)械強(qiáng)度是必不可少的，經(jīng)過固化后的涂層可以牢固地粘附在金屬基體上并且具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，因而可以更好地承受在工作條件下各種力的作用。此外，涂料還應(yīng)該具備耐鹽霧性能、耐老化性能、粘接性能以及工藝性能等。防腐涂料的防腐性能、耐老化性能、粘接性能、工藝性能以及合成樹脂的性能之間存在著密切的聯(lián)系。研制并開發(fā)出能夠適合海洋環(huán)境中船舶使用的樹脂，是制備具有高性能防腐涂料的關(guān)鍵性技術(shù)。由于環(huán)氧樹脂具有良好的物理機(jī)械性能，其涂膜對金屬、陶瓷、玻璃以及混凝土等極性基材都具有較好的附著力、抗化學(xué)藥品性能以及電絕緣性能，其品種多樣，且價(jià)廉易得。環(huán)氧樹脂已成為當(dāng)前最具代表性、用量最大的高性能防腐涂料品種，由此可見，在船舶軸系中使用環(huán)氧樹脂是十分重要的。復(fù)合材料的基體可以是熱塑性樹脂(如尼龍等)或熱固性樹脂(如不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂等)。增強(qiáng)纖維則有玻璃纖維(GF)、碳纖維(CF)、有機(jī)纖維等。玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)在我國稱為玻璃鋼。若增強(qiáng)纖維為高性能的碳纖維或凱芙拉(Kevlar)等有機(jī)纖維,則稱為先進(jìn)復(fù)合材料。復(fù)合材料自問世以來就一直在船艇工業(yè)中發(fā)揮重要的作用,國內(nèi)外對復(fù)合材料在船艇中的應(yīng)用非常重視,高科技的競爭十分激烈。迄今為止,大、中型船體和上層建筑等結(jié)構(gòu)多采用玻璃鋼,而高性能船舶和重要軍用艦艇的承載和功能結(jié)構(gòu)正逐漸采用先進(jìn)復(fù)合材料制造。環(huán)氧樹脂已成為當(dāng)前重要的防腐涂料，環(huán)氧樹脂墊片也已廣泛地應(yīng)用于船舶主輔機(jī)、甲板機(jī)械以及發(fā)電機(jī)組等船用設(shè)備的安裝與固定之中。如下對環(huán)氧樹脂墊片與傳統(tǒng)金屬墊片進(jìn)行了比較。

（2）腐蝕環(huán)境。船舶長期行駛在海中，會經(jīng)常受到海水的沖擊。而在淡水港內(nèi)或是河口港內(nèi)停留的船舶由于沉積物和被污染的水源中，腐蝕的速度就會加快，還會促使硫酸鹽還原菌腐蝕，加速對管系的破損。在不同的地理位置，船舶所受到的腐蝕性也會不同。例如：在南海行駛的船舶就會由于那里的海水和大氣溫度高而導(dǎo)致海水管系腐蝕的程度嚴(yán)重。隨著海水溫度的增加，海水中的溶解度就會降低，促使導(dǎo)電率、腐蝕電流增加，腐蝕速度會變快。

（3）海水流速。由于海水在管道內(nèi)部是流動的，水的流動的速度越快，越容易發(fā)生紊流，特別是是含鹽量及含砂量高的海水，會使海水管系的磨蝕和腐蝕加快。這樣快的流速不僅會對金屬管內(nèi)壁產(chǎn)生較大的沖擊，損害金屬內(nèi)壁的保護(hù)膜，會使空氣中的氧氣擴(kuò)散到金屬表面，更快的發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，還會讓海水接觸到的管道表面出現(xiàn)空氣泡或、蒸汽泡破裂，導(dǎo)致沖擊壓力更大，加快管道的損耗。所以，海水的流速越大，管道腐蝕的程度會越嚴(yán)重。

（4）管系的維護(hù)保養(yǎng)。為了在以后的船舶使用順利，管系的維護(hù)和保養(yǎng)是不可缺少的。管系的腐蝕問題離不開船員的維護(hù)和保養(yǎng)。當(dāng)管系腐蝕被船員及時發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行防護(hù)時，就不會使管系問題嚴(yán)重化了，而海水管系也會比較耐用。所以維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)也是非常重要的。

3 防止海水管系腐蝕的措施

（1）合理選材、設(shè)計(jì)。合理選用、設(shè)計(jì)海水管系材料是很重要的。在選擇材料時要注意不同環(huán)境的選材也會不同。海水流動大的環(huán)境下要用質(zhì)量好的材料，環(huán)境較為輕松的條件下可以選用質(zhì)量一般的材料。而管道的設(shè)計(jì)要符合科學(xué)，盡量的使用直管，保持最短的路線連接。用到彎管時要注意，彎管半徑保持一致。要用準(zhǔn)化的管件，不可隨意采購粗糙的產(chǎn)品。

（2）涂層保護(hù)。在海水管系的表層要適當(dāng)?shù)氖褂猛繉颖Ｗo(hù)，有利于管系的長期使用。涂層保護(hù)就是使用鋼管熱浸鋅等方法，在鋼管內(nèi)外表面形成一層覆蓋層的方法，讓被保護(hù)的鋼管與腐蝕介質(zhì)的海水隔離開來，這樣可以使管系的耐腐蝕性有所提高。當(dāng)然需要注意的是，在鍍鋅前管道必須徹底除銹除油，否則保護(hù)鍍層就容易脫落。

（3）維護(hù)保養(yǎng)措施。熟練的維護(hù)保養(yǎng)船舶技術(shù)，有利于降低海水管系腐蝕性。在維修的過程中要先對新的材料進(jìn)行防腐處理，可以用涂層的方法加一層保護(hù)膜，使用的材料要與原有的使用材料相同。檢查海水管系時要認(rèn)真、細(xì)心，多次檢查。

總之，目前船舶海水管系的腐蝕現(xiàn)象是一個無法完全能夠解決的問題。不僅有船舶整體造價(jià)的原因，還有設(shè)計(jì)和技術(shù)的問題。也正是各種各樣的原因，促進(jìn)了船舶海水管系的發(fā)展與進(jìn)步。船舶海水管系的防腐要從運(yùn)力著手，通過設(shè)計(jì)、施工安裝、海水流速等方面考慮，進(jìn)行全面預(yù)防。才能提高降低腐蝕性，增加傳播的使用期限。隨著科技的發(fā)展，船舶海水管系腐蝕問題會逐步減少，船舶的質(zhì)量會越來越好。