船舶海水管系的腐蝕問題其防止措施

萬愛波

（中遠船務（啟東）海洋工程有限公司 江蘇南通 226251）

摘要：船舶終年漂泊在高含鹽濃度的海水中，受到海水的腐蝕度就會更加嚴重。海水的溫度、溶氧量、海水流動及海洋生物等各種現象的轉變，都會影響到海水腐蝕性，并使它的腐蝕過程變得更加復雜，甚至是海水的pH值，這些都嚴重影響了行駛在海上的船舶。文章首先由海水管系的腐蝕原理出發，然后分析了海水管系的腐蝕的原因，最后對這些原因提出了相應的有效措施。

關鍵詞：船舶海水管系；腐蝕問題；措施

引言

輔助系統、船舶推進的保障系統、壓載系統，甚至于海水消防系統，以及發電機保障系統都是船舶海水管系重要的組成部分，它不僅擔任著冷卻和消防、壓載和清洗等任務，還能確保船舶主要設備能夠正常和安全運行。由于海水的腐蝕性極強，造成海水管系的腐蝕嚴重化，并影響了設備的正常運作和安全行駛，也導致維修上的人力、財力的損失。而大多的船舶海水管系都處在潮濕惡劣的環境中，安裝施工空間小，維修保養也很困難，大多數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組成。海水中含鹽量、含砂量會溶解空氣，促使海水的腐蝕性增強，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，并經過化學作用會產生二氧化碳等氣體使海水酸化，并導致海水腐蝕性很強、通常海水管系腐蝕的形式有以下幾種：

（1） 電化學腐蝕，由鐵和氧形成的兩個電極，鐵的電價高于氧，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腐蝕。這也是海水管系中最常見的腐蝕現象。

（2） 化學腐蝕，是金屬物質與所接觸到的物質發生了一定的氧化還原反應，導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生的反應就是化學腐蝕。

（3） 物理腐蝕，金屬通過一般的物理溶解作用而發生的損壞，對金屬的劃傷、碰撞損耗等現象。

2針對“商城”輪海水管系的具體情況進行研究腐蝕的原因及其相應的措施

2.1簡介

“商城”輪為我國自行建造之遠洋集裝箱船舶，自投入營運以來，海水管系自出廠4個月后，即陸續出現潰爛漏水，一般管子使用8個月左右即腐蝕穿孔，因此，該輪的海水管系不斷更換，造成人力、物力的損失。為了確保航行安全，減少經濟損失，對該輪管系嚴重腐蝕問題進行研究。

2.2實船試驗及調查的主要內容

根據上述的可能的幾個原因，進行了下述的實船試驗及調查。

（1）為了確定海水管系是否存在雜散電流腐蝕，選擇了原來腐蝕較嚴重部位的3種管路（管徑為Dg200，Dg125和Dg50）進行自然腐蝕電位的監測。經2個月來對管路上安裝之Ag /Agcl參比電極的測試（每天測試3～ 5次），其結果如圖：

（2） 為了確定本輪海水管系是否存在氧去極化作用特別強烈而引起的電化學腐蝕加劇的情況，對海水管路中的海水溶解氧進行了測定，測定結果在6.0～7.3mg /l，處于正常的情況。

（3） 為了解該輪海水管路是否存在產生渦流、沖蝕和空泡剝蝕的條件，對管系進行了全面的調查。

2.3產生腐蝕的原因

（1） 管系材質。管系材質的耐蝕性是影響海水管系腐蝕破壞的主要因素，是管系的固有特性，因海水管道材料大都與輸送介質直接接觸。常用的海水管路材料耐蝕性能遞增順序為：鋼、鍍鋅鋼、鋁黃銅、銅鎳合金，見表1。

（2）腐蝕環境。船舶長期行駛在海中受到海水的沖擊，而在淡水港內或是河口港內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。隨著海水溫度的增加，海水中的溶解度就會降低，促使導電率、腐蝕電流增加，腐蝕速度會變快。

（3）海水流速。管系使用時，海水在管內是流動的，流速越高，越容易發生紊流，尤其是含鹽量及含砂量高的海水，會加劇管系的磨蝕和腐蝕。海水流速越大，管路腐蝕也就越嚴重，腐蝕速度與靜止狀態相比，顯著增加。常用金屬在各種速度下空泡腐蝕程度見表2。

（4）海生物影響腐蝕的原因。一是使水層中含氧量增加；二是海生物活動中放出CO或殘余的海生物分解出HS，從而使周圍海水酸化，二者都導致海水管系腐蝕速度增加。海水溫度上升又使海水中微生物增多，進一步加速了管系的腐蝕。不同的金屬和合金在海水中被海生物污染的程度是不同的，銅及其合金被海水物污染的速度就比鋼小得多。

（5）管系的維護保養。當管系腐蝕被及時發現并進行防護時，就不會使管系問題嚴重化了，而海水管系一般經過處理也會比較耐用。

2.4結論

從上述對冷卻海水管系產生嚴重腐蝕原因的分析，可以得出以下結論：

（1） 根據本輪海水管系所用材料不能承受高流速，故造成管路的平均腐蝕速度高于正常情況下的腐蝕速度。而局部破損腐蝕要比平均腐蝕率大好幾倍，甚至數十倍。此為本輪造成如此嚴重腐蝕的主要原因。

（2） 本輪海水管系存在著氣蝕、沖蝕等條件，也是促使管系腐蝕加速的原因之一。

3解決管系嚴重腐蝕的建議

根據實船試驗及對產生嚴重腐蝕原因的分析，為解決本輪海水冷卻管系嚴重腐蝕問題，提出如下幾點建議：

3.1采用改善管內流速方法。在條件允許的情況下，可以擴大管徑，減小流速，將海水流速降到1.5m/s以下，以及改進彎曲半徑等措施，也可大大改善嚴重腐蝕的情況。

3.2 涂層保護。在海水管系的表層要適當的使用涂層保護，有利于管系的長期使用。涂層保護就是使用鋼管熱浸鋅等方法，在鋼管內外表面形成一層覆蓋層的方法，讓被保護的鋼管與腐蝕介質的海水隔離開來，這樣可以使管系的耐腐蝕性有所提高。當然需要注意的是，在鍍鋅前管道必須徹底除銹除油，否則保護鍍層就容易脫落。

3.3維護保養措施。熟練的維護保養船舶技術，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行防腐處理，可以用涂層的方法加一層保護膜，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真、細心，多次檢查。

4結語

目前船舶海水管系的腐蝕現象是一個無法完全能夠解決的問題。不僅有船舶整體造價的原因，還有設計和技術以及建造過程中的施工的問題。也正是各種各樣的原因，促進了船舶海水管系的發展與進步。船舶海水管系的防腐要從運力著手，通過設計、施工安裝、海水流速等方面考慮，進行全面預防；同時對施工過程中，施工方法及管系做到保護到位。才能提高降低腐蝕性，增加船舶的使用期限。

參考文獻：

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[2]王在忠，胡德仁，李桂華.“商城”輪海水冷卻管系的腐蝕及其保護技術的研究[J].交通部上海船舶運輸科學研究所學報，1998，01：50-55.