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海水导致的腐蚀

  • 2023.06.06 10:32:26
  • 米思米
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 将钢材浸泡在添加了少量食盐而形成的水溶液中,会显著加速腐蚀。天然海水的盐分浓度因地而异,通常认为平均值为3%(30g/L),是自然环境中腐蚀性最强的环境。钢材在海水中的腐蚀速度与流速成正比。

 此外,天然海水的成分极其复杂,除盐分外,还含有溶解氧等多种腐蚀性成分,因此腐蚀的实际状态因地点和时间而异。

 在考虑海水对钢材的腐蚀时,还有一个问题就是,当钢材时而浸入海水中、时而脱离海水时,腐蚀速度会明显高于一直浸泡在海水中。例如,可以思考一下用于港口护岸的钢桩。

 钢桩是将钢板打入岸壁,一直达到海底,其所处的腐蚀环境从海底土壤过渡到海水,再一直到达海面。腐蚀最严重的部位,是在海平面以上,受海浪撞击和飞溅的地方。这部分称为“飞溅区”。海水中的溶解氧量有限,因此腐蚀速度有限,但在飞溅区,由于材料被海水润湿并且空气中的氧气供应充足,腐蚀会加速进行。

 这种腐蚀比完全浸没在水中时更快,因为即使从海水中拉出,附着在表面的盐分也会吸收水分,并且由于附着水层的厚度很薄,因此供应的氧气量很大,从而加快了腐蚀速度。

 在淡水中,被拉到空气中后腐蚀速度会减慢,但对于海水来说,在空气中被海水打湿反而会让腐蚀速度加快。

 不仅是钢桩,机场、海上桥梁、海上城市、石油钻塔等海上构筑物同样存在防腐蚀问题,在采取防腐措施时,需要将其分类为大气、飞溅区、潮汐区、海水中、海底土壤等不同的腐蚀环境,然后分别采取措施。

 作为腐蚀环境最恶劣的飞溅区域的防腐蚀对策,通常所采用的200~300微米的涂装厚度效果不佳,所以会采用2~3mm厚的蒙乃尔合金(Ni 70%、Cu 30%)等耐腐蚀合金板或是复合钢板制成钢桩。

 近年来还采用了厚达10mm的树脂砂浆、环氧树脂、聚氨酯橡胶等有机内衬,据说效果更佳。

 而对于海水中以及海底土壤环境,由于氯化钠等电解质丰富,所以阴极保护法更为有效。(关于阴极保护法的相关内容,将在后面的讲座中讲解。)


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