◎ 鐘輝　牛瑞娟　南海航海保障中心?？诤綐?biāo)處

淺談燈浮標(biāo)鋼材表面的防腐保護

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本文分析了燈浮標(biāo)鋼材表面的腐蝕因素，探討燈浮標(biāo)防腐的保護措施，提高燈浮標(biāo)的維護效果和助航效能。

燈浮標(biāo) 防腐

1.引言

燈浮標(biāo)是海上重要的助航標(biāo)志，一般分布于外海用以標(biāo)示航道、礁石和作業(yè)區(qū)等，處于容易遭受海水和海洋大氣腐蝕的海洋腐蝕環(huán)境，鋼材表面極易遭受腐蝕，不僅影響了燈浮標(biāo)海上顯形效果，也降低了助航效能，增加了燈浮標(biāo)的維護成本。如何應(yīng)對海洋環(huán)境腐蝕，提高燈浮標(biāo)防腐效果，是保障燈浮標(biāo)助航效能、提升燈浮標(biāo)維護管理水平的重要手段。

2.燈浮標(biāo)鋼材表面的腐蝕

2.1主要腐蝕類型

在復(fù)雜的海洋環(huán)境中，燈浮標(biāo)鋼材表面受海水和海洋大氣的雙重作用，燈浮標(biāo)鋼材表面發(fā)生了常見的鋼材腐蝕類型，如微電池腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕等。按腐蝕原理，燈浮標(biāo)鋼材表面腐蝕分為化學(xué)和電化學(xué)兩種類型腐蝕，其中以電化學(xué)腐蝕為主。

電化學(xué)腐蝕是指燈浮標(biāo)鋼材表面浸入海水中或處在潮濕空氣中附有水膜時，局部表面由于成分不同產(chǎn)生了電極電位，形成了許多微電池，處于微電池陽極區(qū)的鐵原子失去電子變成鐵離子進入海水中或者水膜中被氧化。

化學(xué)腐蝕是指燈浮標(biāo)鋼材表面被氧氣、二氧化硫等氧化氣體氧化生成疏松氧化物，其腐蝕速受環(huán)境溫度、濕度影響，溫度、濕度越高腐蝕速度就越快。

2.2主要腐蝕分區(qū)

根據(jù)海洋環(huán)境腐蝕速度，海洋環(huán)境可分為海洋大氣區(qū)、干濕交替區(qū)和水下區(qū)。燈浮標(biāo)燈架部分浮出在水面，處于海洋大氣區(qū)；浮筒中間部分由于浮標(biāo)的上下浮動，時而露出水面，時而沒入海中，處于干濕交替區(qū)；浮筒底部置于水面下，處于水下區(qū)。

水下區(qū)以電化學(xué)腐蝕為主，海水電導(dǎo)率較大，加快了電化學(xué)腐蝕的速度。燈浮標(biāo)置于海水中，鋼材表面含有不同成分產(chǎn)生許多微電池造成微電池腐蝕；如果標(biāo)體含有多種鋼材，不同鋼材由于活性不同，在海水中形成了原電池，造成強烈的電偶腐蝕。此外，海水中大量的氯離子也會使鋼材表面鈍化膜被嚴(yán)重破壞，致使鋼材表面發(fā)生空隙和縫隙腐蝕等局部腐蝕。

海上燈浮標(biāo)

燈浮標(biāo)表面電化學(xué)腐蝕原理

燈浮標(biāo)腐蝕分區(qū)

燈浮標(biāo)鋼材表面電化學(xué)保護原理圖

燈浮標(biāo)鋼材表面安裝電化學(xué)保護鋅塊

海洋大氣區(qū)也是以電化學(xué)腐蝕為主。含有大量鹽分的海洋大氣，對鋼材具有很強的腐蝕作用。潮濕的海洋大氣在鋼材表面產(chǎn)生了水膜，使含有不同成分的鋼材表面產(chǎn)生了許多微電池造成微電池腐蝕，海洋大氣中大量的海鹽粒子雜質(zhì)溶于鋼材表面的水膜中，使水膜變?yōu)楦g性很強的電解質(zhì)，加速了電化學(xué)腐蝕的速度。燈浮標(biāo)鋼材表面在海洋大氣中比大陸大氣中的腐蝕速度高4～5倍。

干濕交替區(qū)是最嚴(yán)重的腐蝕區(qū)域，面臨最嚴(yán)峻的海洋腐蝕環(huán)境。該區(qū)域海水飛濺、干濕交替、氧氣充分，光照和浪花持續(xù)沖擊破壞鋼材保護膜，大大加快了化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的速度，造成強烈腐蝕，腐蝕速度可達(dá)水下區(qū)的5～10倍。

3.燈浮標(biāo)鋼材表面的主要防腐保護

燈浮標(biāo)鋼材表面主要有化學(xué)和電化學(xué)腐蝕兩種類型，且主要以電化學(xué)腐蝕為主。因此，燈浮標(biāo)鋼材表面防腐保護主要是消除引起電化學(xué)腐蝕的原電池，或利用原電池原理對鋼材進行保護，燈浮標(biāo)鋼材表面防腐保護主要有以下幾種。

3.1電化學(xué)保護

利用原電池原理對燈浮標(biāo)鋼材表面進行保護。應(yīng)用最多的是犧牲陽極的陰極保護法，將被保護的燈浮標(biāo)鋼材表面作為腐蝕電池的陰極從而受到保護。該方法是將活潑金屬安裝在燈浮標(biāo)水下區(qū)的鋼材表面上，兩種材質(zhì)由于活性不同，在海水中形成了原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，活潑金屬作為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，燈浮標(biāo)鋼材表面作為陰極受到保護。

3.2金屬鍍層保護

利用熱鍍、電鍍等技術(shù)，在燈浮標(biāo)鋼材表面鍍上腐蝕活性高或耐蝕性高的金屬保護層，把燈浮標(biāo)鋼材表面和海洋腐蝕環(huán)境隔離，保護鋼材。如常用的熱鍍鋅保護，把鋼材侵漬到熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層，金屬覆蓋層最里層為鋅鐵合金，最外層為純鋅，可明顯提高鋼材的耐蝕性。即使覆蓋鍍鋅層的鋼材表面出現(xiàn)局部電化學(xué)腐蝕，鋅將作為原電池陽極首先腐蝕，給鋼材提供陰極保護。

3.3防腐涂層保護

在燈浮標(biāo)鋼材表面涂上防腐涂層，把鋼材表面與周圍腐蝕介質(zhì)隔離，保護鋼材。防腐涂層一般包括底漆、中間漆和面漆。底漆直接涂刷在燈浮標(biāo)鋼材表面，漆膜粗糙，結(jié)合牢固；部分底漆還可對鋼材起鈍化、阻蝕和電化學(xué)保護。中間漆主要作用是連接底漆和面漆，提高漆膜遮蓋力和豐滿度。面漆主要保護中間漆和底漆免遭紫外線輻射和有害物質(zhì)侵蝕，提高涂層的耐候性，美化和裝飾涂層表面。

海洋腐蝕環(huán)境一般使用重防腐涂層，增加防腐涂層厚度。普通防腐涂層厚度在100μm或150μm之間，重防腐涂層厚度在200μm-1000μm之間。燈浮標(biāo)鋼材表面防腐涂層一般選用環(huán)氧類底漆和中間漆、聚氨酯面漆等，環(huán)氧類油漆具有附著力強，耐有機溶劑、耐水、耐熱、耐磨、耐沖擊等優(yōu)點，聚氨酯面漆具有較好的耐候性，提高防腐保護的效果。

海洋大氣環(huán)境對燈浮標(biāo)鋼材表面具有強烈的腐蝕性，燈浮標(biāo)防腐保護控制中，電化學(xué)保護、金屬鍍層保護、重防腐涂裝涂層保護具有重要作用。為提高燈浮標(biāo)鋼材表面防腐保護的效果，燈浮標(biāo)鋼材表面不同區(qū)域采取不同的防腐保護。一般水下區(qū)、干濕交替區(qū)采用重防蝕涂層和電化學(xué)聯(lián)合防腐保護，海洋大氣區(qū)采用重防蝕涂層和金屬鍍層聯(lián)合防腐保護，通過分區(qū)域和聯(lián)合防腐保護等，確保發(fā)揮各種防腐防護的優(yōu)勢，提高燈浮標(biāo)鋼材表面防腐的效果。

4.結(jié)束語

結(jié)合海洋腐蝕環(huán)境，采用合理防腐保護，能夠有效提高燈浮標(biāo)防腐效果，延長燈浮標(biāo)使用壽命，降低維護成本，確保海上助航安全。