海洋設(shè)備用防腐蝕材料與防蝕涂料

　　文/董永祺·國家建材情報(bào)所，韓家林·遼寧超純舍金技術(shù)工程中心產(chǎn)品研究部

　　本文較為全面的概述了用于制造海洋設(shè)備的耐腐性優(yōu)異、高性價(jià)比的材料及主要幾種海洋用防腐蝕涂料。

　　21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)。海洋覆蓋地球的4/5面積，是人類持續(xù)發(fā)展最重要的資源與能源基礎(chǔ)之一。海洋環(huán)境對(duì)金屬材料來說是最苛刻、復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。無論海底、海水里或海面上的一切裝備、設(shè)備（例如：潛艇、船舶、海上風(fēng)電機(jī)等），無一不是采用高強(qiáng)、耐腐蝕材料（特別是耐腐蝕金屬）制造，并處于惡劣的腐蝕環(huán)境之中。這些裝備的防腐蝕已成為一項(xiàng)急迫、重大課題。

海洋防腐蝕戰(zhàn)略

　　目前，生產(chǎn)實(shí)踐中主要的金屬防腐蝕技術(shù)有：保護(hù)性覆蓋層（涂層、涂料）、陰極保護(hù)、陽極保護(hù)、介質(zhì)處理、添加緩蝕劑、選用優(yōu)質(zhì)耐腐蝕材料加工海洋設(shè)備等。主要的海洋防污措施有：涂裝防污涂料、電解海水生成次氯酸鹽、電解重金屬法、人工或機(jī)械清除法、導(dǎo)電涂膜法等。目前受科技水平現(xiàn)實(shí)條件的局限性，許多措施還難以實(shí)現(xiàn)。

　　本文將著重介紹幾種耐蝕材料及防蝕涂料。

耐蝕材料

　　超純鐵素體不銹鋼

　　由遼寧超純合金材料工程技術(shù)中心研制的、具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超純鐵素體不銹鋼的成分如表1所示。
 

　　這四種不銹鋼在實(shí)際中的應(yīng)用各不相同。

　　（1）超純Cr₁₈Mo₂的耐腐蝕性與IASI316鋼類似，對(duì)應(yīng)力腐蝕斷裂不敏感；焊接和冷成型性能良好；強(qiáng)度較高；可加工食品設(shè)備、熱交換器、太陽能收集面板等。

　　（2）超純Cr₂₆Mo₁在氯化物環(huán)境中，具有良好的耐應(yīng)力腐蝕斷裂、點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力；較好的焊接性能、焊后無晶間腐蝕現(xiàn)象；良好的冷成型性能；強(qiáng)度較高；主要用作處理堿、有機(jī)酸、尿素、含氯化合物冷卻水的設(shè)備。

　　（3）超純Cr₃₀Mo₂在氯化物的水溶液中的性能與鈦相當(dāng)。

　　其耐堿、有機(jī)酸的性能和耐蝕性與鎳、鎳基合金相當(dāng)。可作苛性鈉生產(chǎn)、濃縮工具的設(shè)備，以及醋酸、乳酸等有機(jī)酸及其衍生物的制造設(shè)備。當(dāng)介質(zhì)含硫化氫時(shí)易引起奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕斷裂傾向，而超純Cr₃₀Mo₂則具有極優(yōu)秀的抗該應(yīng)力腐蝕斷裂的能力，很適用于石化工業(yè)。

　　（4）超純Cr₂₉Mo₄Ni₂在很多苛刻的腐蝕介質(zhì)（如：氯化物、堿、尿素、氨基酸、有機(jī)酸）中，具有優(yōu)異的耐蝕性（優(yōu)于高鎳的奧氏體合金）、耐稀的還原性酸的性能、抗氧化性、抗硫化性，可代替價(jià)格昂貴的鈦、鎳基耐蝕合金。

　　海洋設(shè)備制造用鋁、鋁合金

　　鋁的熔點(diǎn)660℃，沸點(diǎn)2494℃，具有質(zhì)量輕（密度2.7g/cm³）、耐腐蝕性極強(qiáng)、易加工（延展性好）、易加工成各種鋁合金、可全部回收（再生鋁的品質(zhì)、性能與原鋁相當(dāng)）、使用過程和整個(gè)生命周期節(jié)能、減排等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“永不消逝的金屬”。

　　但鋁同樣存在一些缺點(diǎn)。

　　首先是高能耗。生產(chǎn)1t鋁平均消耗的電量可以達(dá)到12000~13000KW·h，但目前我國的“低溫、低電壓鋁電解新技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)了噸鋁直流電耗<11900KWh，比國外先進(jìn)水平低800KWh。

　　其次是阻燃性差、易燃。1982年英阿馬爾維納斯群島（FalkIand  Island）海戰(zhàn)中，就發(fā)生了裝有鋁合金構(gòu)件的軍艦中彈燃燒、起火的事件。

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