3.2.4 船舶腐蚀控制技术
2018-06-07 15:42:14 作者:侯保荣等来源:

    腐蚀是造成船舶结构损伤、影响其使用安全和服役寿命的关键因素。腐蚀本身是不可逆腐蚀是造成船舶结构损伤、影响其使用安全和服役寿命的关键因素。腐蚀本身是不可逆转的,但其腐蚀的速度则可以控制。船舶的腐蚀控制是一项系统工程,贯穿于船舶的设计、建造、使用和维护全生命过程。船舶腐蚀控制的基本方法包括合理合计和选材,采用防护涂层以及阴极保护等防护技术。


    3.2.4.1船体腐蚀控制


    1.船体水下部位的腐蚀控制


    (1)防腐防污涂料体系


    船体水下壳体以及舵板、轴等通常采用涂料和阴极保护联合防腐方法;而螺旋桨表面由于受到强烈的紊流作用,通常难以采用涂层进行保护,主要靠铜合金等材料本身以及阴极保护来防止腐蚀。此外,船底表面长期浸泡在海水中,易产生海生物附着污损,影响船舶的航速,增大燃料消耗,因此船底表面还必须采取防污措施。


    船底防腐涂层应具有优异的防锈性能、高的附着力、良好的柔韧性和耐阴极剥离性能,并且与防污漆之间有良好的配套性。用于船底的防锈漆有沥青系、氯化橡胶系、环氧沥青系、环氧系等。目前,以环氧类为主体的船舶漆,已经占整个新造船用涂料的60% 以上,不仅作为船底防锈漆,而且广泛应用于压载舱、淡水舱、化学品舱等船舶内舱。


    在船底涂装防锈漆后,表面还必须涂防污漆。通常的防污漆都是通过漆膜中的防污剂在海水中逐步渗出,在表面形成具有毒性的防污薄层来达到防止海生物污损的目的。防污漆按照防污期效的长短分为短期效(3年以下)、中期效(3~5年)和长期效(大于5年)三类[6],目前常用防污漆的实际期效大约在3~5年。


    (2)船体阴极保护


    对于浸泡在海水中的船体部位,仅靠防锈防污涂层体系来防止腐蚀是不够的,阴极保护和涂层体系相结合可以获得最优的保护效果。


    船体阴极保护可以采用牺牲阳极或外加电流阴极保护系统,两种方法在实际船舶中都得到了广泛的应用。通常,对于小型船舶或经常进坞的船舶一般采用牺牲阳极保护;而对于大型船舶或海军舰艇一般采用外加电流阴极保护系统更有优势。不论采取哪种阴极保护系统,只有当船体电位达到和负于-0.80V时,船体才能获得良好的保护。对于屈服强度超过550 MPa的高强钢,要考虑阴极保护导致的氢致应力腐蚀开裂的风险,同时,过负的电位会加速涂层的阴极剥离,通常推荐船体电位不要负于-1.05V。


    2.船体水上部位的腐蚀控制


    船体水上外壳部位主要采用涂料进行保护,较多采用氯化橡胶类、环氧类、乙烯类、丙烯酸类以及聚氨酯类的船壳漆。由于甲板处于船舶上层建筑的暴露部位,受到海浪和海洋大气盐雾的侵蚀,以及人员和物品的摩擦和损伤,所以甲板漆必须附着力高、耐候性强、耐磨性好,并耐海水侵蚀以及化学品作用。用于行走部位的甲板漆还必须具有良好的防滑性能。甲板漆可采用乙烯、氯化橡胶、高固体份环氧等体系。