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摘要：本文指出了研究船舶海水管系腐蚀的重要意义，阐述了海水管系的腐蚀案例情况，分析了腐蚀的特点、机理和影响腐蚀的主要因素，并提出了几种防腐措施。
关键词：海水管系 腐蚀机理 防腐措施
1 引言
船舶海水管系用途广泛，担任着冷却主辅机、冷水机组、消防、压载、管路等任务，在保证船舶主要设备正常运行及安全、船舶平衡等方面起了重要作用。海水管系输送的均为海水，致使海水管系必然面临着严重的腐蚀问题。对于远望号船来说，尤其是对于长时间在外执行任务的船，海水管系腐蚀的情况时有发生，影响了设备的正常运行和船舶安全。因此，研究海水管系的腐蚀情况、提出有效防腐措施，保障船舶运行安全，具有重要的实际意义。
2 海水管路的腐蚀案例
我船海水管系已使用七年，在管系运行中发现管路锈蚀严重，有砂眼、堵死、甚至断裂等现象，本文采集了我船一些海水管路腐蚀案例，分析如下。
3 海水管系腐蚀的机理分析
3.1海水管系的工作条件
天然海水含有大量的盐、砂，且溶解有空气，对金属具有强腐蚀性。海水中的海生物会增加海水中的含氧量，还会释放CO2等气体，从而使周围海水酸化，两者都将导致海水管系腐蚀速度加快。由于海水温度、溶氧量、海水流速及海洋生物等诸多因素的变化对海水腐蚀都会产生交互影响。
（1）根据腐蚀的机理，可分为电化学腐蚀、化学腐蚀和物理腐蚀。这几种腐蚀形式接触的介质不同。化学腐蚀是纯化学反应造成的，接触的是非电解质；物理腐蚀是因固体颗粒的物理溶解，对金属引起的划伤磨损破坏。电化学腐蚀是海水管路最普遍、最常见的腐蚀种类，接触介质为电解质。
（2）根据金属的腐蚀破坏特性，金属腐蚀又分为均匀腐蚀和局部腐蚀。局部腐蚀通常不易预测，危险性更大，容易造成严重的事故。常见的局部腐蚀有点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、湍流腐蚀及空泡腐蚀等。
从图1-3可分析出，海水管路主要是由海水的电化学腐蚀造成的，阳极金属铁失去电子离子化，海水中溶解有氧，不断在阴极吸收电子，加速了腐蚀速率。
3.2海水管系的腐蚀因素
3.2.1管系材质
管系材质的耐蚀性是影响海水管系腐蚀破坏的主要因素，常用的海水管路材料耐蚀性能递增顺序为：钢、镀锌钢、铝黄铜等。
3.2.2海水流速
管系使用时，海水在管内是流动的，流速越高，越容易发生紊流，尤其是含盐量及含砂量高的海水会加剧金属材料管系的磨蚀和腐蚀。其一对钢管内壁形成较大的冲刷作用力，会冲刷掉金属表面的各种保护膜；其二使空气中的氧扩散到金属表面的流速加快，使管壁处的氧供应量得到充分保证，因而氧的去极化作用一直处于高峰状态，加剧了电化学腐蚀；其三流速超过一定极限后，与海水接触的管系表面不断地有空气泡或蒸汽泡形成和破灭，其冲击压力很大，形成气蚀，加剧电化学腐蚀。总之，海水流速越大，管路腐蚀也就越严重。
3.2.3管系的结构特点
管材连接时要安装大小头、三通、四通、弯头等管子附件，海水流到这些地方，容易发生紊乱，对管材内壁造成较大的冲击，使得管子连接处出现不太规则形状的凹坑或管壁变薄的现象，这些部位容易出现局部腐蚀。
3.2.4管系的维护保养
管系的腐蚀问题与船员的维护保养密切相关，船员较差的维护保养技术是影响腐蚀的重要因素，在海水管路腐蚀初期，不采取任何防腐措施放任管路腐蚀，将造成腐蚀严重。
4 预防腐蚀措施
从分析腐蚀产生的原因来看，应当从尽可能采用耐腐蚀性能的材料，控制管内海水流速，提高船员维护保养技能等方面着手，并采用阴极保护和阳极保护等措施防止腐蚀防腐蚀。
4.1选取管系材质
合理选取管系材质是船舶海水管系防腐的根本措施，一般采用钢管热浸锌等方法，在钢管内外表面形成一层覆盖层，将被保护的钢管与腐蚀介质海水隔开，提高管系的耐腐蚀性。
4.2控制海水流速
当流速达到或超过一定范围时，冲击和空泡腐蚀加剧。这样可以采用扩大管径、加大弯曲半径、减小流速等措施，改善管系严重腐蚀的情况。
4.3正确维护保养
正确维护保养海水管系也可大幅降低腐蚀问题，因此要提高船员维护保养装备的水平。在维修过程中，换新管子时避免使用与原材料不同的管子。在安装之前，采用刷防锈漆、镀锌和刮胶等方式进行防腐处理。
4.4电化学保护法
船舶海水管路电化学保护采用阴极保护法，即采用外加电流阴极保护，将被保护件管路本身接至电源阴极，阳极为一个不溶性的辅助件。在阴极电流极化作用下，被保护件处于自身的原电池腐蚀和外加阴极电流的综合作用下，阴极极化电位降到和阳极电位一样，阳极反应停止，电化学腐蚀也就停止。
5 结束语
针对船舶海水管系腐蚀严重、维修难度增高等问题，分析了海水管系腐蚀情况及原因，从设计使用、施工安装、海水流速及维护保护等多方面综合预防，大幅度降低海水管系的腐蚀，保证船舶安全。
参考文献
[1]张承忠.金属的腐蚀与保护[M].北京：冶金工业出版社，1997.
[2]武玉增.船舶海水管系管材腐蚀及防腐技术探讨.船舶，2005.
[3]曾晓燕.船舶海水管系的腐蚀及其防护.1997.
[4]沈宏.舰船海水管系选材及防腐对策[J]. 2002.
关键词：海水管系 腐蚀机理 防腐措施
1 引言
船舶海水管系用途广泛，担任着冷却主辅机、冷水机组、消防、压载、管路等任务，在保证船舶主要设备正常运行及安全、船舶平衡等方面起了重要作用。海水管系输送的均为海水，致使海水管系必然面临着严重的腐蚀问题。对于远望号船来说，尤其是对于长时间在外执行任务的船，海水管系腐蚀的情况时有发生，影响了设备的正常运行和船舶安全。因此，研究海水管系的腐蚀情况、提出有效防腐措施，保障船舶运行安全，具有重要的实际意义。
2 海水管路的腐蚀案例
我船海水管系已使用七年，在管系运行中发现管路锈蚀严重，有砂眼、堵死、甚至断裂等现象，本文采集了我船一些海水管路腐蚀案例，分析如下。
3 海水管系腐蚀的机理分析
3.1海水管系的工作条件
天然海水含有大量的盐、砂，且溶解有空气，对金属具有强腐蚀性。海水中的海生物会增加海水中的含氧量，还会释放CO2等气体，从而使周围海水酸化，两者都将导致海水管系腐蚀速度加快。由于海水温度、溶氧量、海水流速及海洋生物等诸多因素的变化对海水腐蚀都会产生交互影响。
（1）根据腐蚀的机理，可分为电化学腐蚀、化学腐蚀和物理腐蚀。这几种腐蚀形式接触的介质不同。化学腐蚀是纯化学反应造成的，接触的是非电解质；物理腐蚀是因固体颗粒的物理溶解，对金属引起的划伤磨损破坏。电化学腐蚀是海水管路最普遍、最常见的腐蚀种类，接触介质为电解质。
（2）根据金属的腐蚀破坏特性，金属腐蚀又分为均匀腐蚀和局部腐蚀。局部腐蚀通常不易预测，危险性更大，容易造成严重的事故。常见的局部腐蚀有点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、湍流腐蚀及空泡腐蚀等。
从图1-3可分析出，海水管路主要是由海水的电化学腐蚀造成的，阳极金属铁失去电子离子化，海水中溶解有氧，不断在阴极吸收电子，加速了腐蚀速率。
3.2海水管系的腐蚀因素
3.2.1管系材质
管系材质的耐蚀性是影响海水管系腐蚀破坏的主要因素，常用的海水管路材料耐蚀性能递增顺序为：钢、镀锌钢、铝黄铜等。
3.2.2海水流速
管系使用时，海水在管内是流动的，流速越高，越容易发生紊流，尤其是含盐量及含砂量高的海水会加剧金属材料管系的磨蚀和腐蚀。其一对钢管内壁形成较大的冲刷作用力，会冲刷掉金属表面的各种保护膜；其二使空气中的氧扩散到金属表面的流速加快，使管壁处的氧供应量得到充分保证，因而氧的去极化作用一直处于高峰状态，加剧了电化学腐蚀；其三流速超过一定极限后，与海水接触的管系表面不断地有空气泡或蒸汽泡形成和破灭，其冲击压力很大，形成气蚀，加剧电化学腐蚀。总之，海水流速越大，管路腐蚀也就越严重。
3.2.3管系的结构特点
管材连接时要安装大小头、三通、四通、弯头等管子附件，海水流到这些地方，容易发生紊乱，对管材内壁造成较大的冲击，使得管子连接处出现不太规则形状的凹坑或管壁变薄的现象，这些部位容易出现局部腐蚀。
3.2.4管系的维护保养
管系的腐蚀问题与船员的维护保养密切相关，船员较差的维护保养技术是影响腐蚀的重要因素，在海水管路腐蚀初期，不采取任何防腐措施放任管路腐蚀，将造成腐蚀严重。
4 预防腐蚀措施
从分析腐蚀产生的原因来看，应当从尽可能采用耐腐蚀性能的材料，控制管内海水流速，提高船员维护保养技能等方面着手，并采用阴极保护和阳极保护等措施防止腐蚀防腐蚀。
4.1选取管系材质
合理选取管系材质是船舶海水管系防腐的根本措施，一般采用钢管热浸锌等方法，在钢管内外表面形成一层覆盖层，将被保护的钢管与腐蚀介质海水隔开，提高管系的耐腐蚀性。
4.2控制海水流速
当流速达到或超过一定范围时，冲击和空泡腐蚀加剧。这样可以采用扩大管径、加大弯曲半径、减小流速等措施，改善管系严重腐蚀的情况。
4.3正确维护保养
正确维护保养海水管系也可大幅降低腐蚀问题，因此要提高船员维护保养装备的水平。在维修过程中，换新管子时避免使用与原材料不同的管子。在安装之前，采用刷防锈漆、镀锌和刮胶等方式进行防腐处理。
4.4电化学保护法
船舶海水管路电化学保护采用阴极保护法，即采用外加电流阴极保护，将被保护件管路本身接至电源阴极，阳极为一个不溶性的辅助件。在阴极电流极化作用下，被保护件处于自身的原电池腐蚀和外加阴极电流的综合作用下，阴极极化电位降到和阳极电位一样，阳极反应停止，电化学腐蚀也就停止。
5 结束语
针对船舶海水管系腐蚀严重、维修难度增高等问题，分析了海水管系腐蚀情况及原因，从设计使用、施工安装、海水流速及维护保护等多方面综合预防，大幅度降低海水管系的腐蚀，保证船舶安全。
参考文献
[1]张承忠.金属的腐蚀与保护[M].北京：冶金工业出版社，1997.
[2]武玉增.船舶海水管系管材腐蚀及防腐技术探讨.船舶，2005.
[3]曾晓燕.船舶海水管系的腐蚀及其防护.1997.
[4]沈宏.舰船海水管系选材及防腐对策[J]. 2002.