腐蝕對金屬船舶構成嚴重威脅。想要阻止腐蝕?掌握三步驟:確定海洋腐蝕,了解腐蝕原因,消除原因。腐蝕?Bye bye!
腐蝕對所有與地球接觸的金屬造成嚴重威脅,無論是與空氣、水或者地面接觸。本文考察了阻止船舶海洋腐蝕的三步驟,同樣的過程適用于所有環境中的所有金屬。
Step1:確定海洋腐蝕
海洋腐蝕可能有幾種形式。先讓我們來看看一些典型的例子吧~
Step 2:了解原因
海洋腐蝕知識小科普
電解能不斷地溶解金屬,這是海洋腐蝕的原因。有時被稱為“雜散電流腐蝕”。潮濕金屬或加熱/冷卻系統與不完全干燥的地表接觸至少97%的時間時會發生腐蝕。當發生電解時,金屬粒子被船舶上的電池電流溶解。
所有船舶電子產品(例如收音機、聲納)必須使用電池直流電或從主岸電箱產生直流電。電池的電流總流向同一方向,攜帶船舶金屬顆粒一起。與此相反,岸電是交流電,每半個周期改變一次方向(如60HZ的電流每1/30秒改變一次方向),因此溶解粒子每隔半個周期就被替換。因此,交流電不能引起電解腐蝕。
探究金屬腐蝕的原因
生 銹
生銹相比電解腐蝕來說侵蝕性較弱。當空氣有10%的濕度或以上時就會發生生銹。生銹很容易通過油漆或電鍍的方法來消除電解池的產生進行防止。
電 偶
相比電解腐蝕,電偶腐蝕侵蝕性也很低。電偶腐蝕可通過陽極消除,但是在電解作用被消除之后。犧牲陽極才可按照設計進行工作。
電偶腐蝕是由于兩種不同金屬在電解質如積水或潮濕大氣中自然電位的不同導致的。自然電位絕不會超過1.2伏,電流為安培的百萬分之一。一公斤陽極產生百萬分之一安培的保護電流。這可通過兩個金屬殼,一個在另一個的內部和一個復雜的微安鉗形表來描述。
電 解
電解電流變化范圍從千分之一安培至幾安培(高達10安培)。為應對這種情況,需要至少1,000公斤(2205磅)陽極以對電解有所影響,而完全阻止可能需要1萬公斤(22,050磅),這很可能相當于整個船體的重量。最好的方法是消除電解而不是與其對抗。既然如此,設計陽極進行工作。當電解強度高于1000倍時陽極無效。最好先消除腐蝕的最主要原因,然后剩下的原因比較容易解決。
電解比生銹或電偶腐蝕侵蝕性強幾個數量級。它是由不同于地球上電位的所有電氣電子產品產生,由于安裝到地表、船體或其它裝置上形成電流。船舶在導體上造成的電解會腐蝕臨近的船舶。電解腐蝕只能通過測量電流后進行消除。
為什么會發生電解?
電池的負極實際上是-12伏,電池的正極為0伏。地球的電壓為+1.2伏。任何潮濕氣氛都是很好的導體。因此,當從負極向船體或發動機有一個回路時,帶負電荷的電子從潮濕金屬被排斥到地球上,同時也有該船舶的金屬離子。
所有直流電源通過電池的負極返回80%或以上正極消耗的電流。這就是為什么蓄電池負極電纜與電池的正極電纜有相同的銅絲直徑。
例如,一個消耗180安培電流的中等大小的四缸柴油起動電機,會通過電池負極電線返還180×0.80=144安培到電池。如果金屬船身或發動機體被連接到電池負極,將會有100至144安培的電流流過船體。
在玻纖船上相同的電流流過螺旋槳、齒輪箱,然后流到發動機的冷卻系統。在雜散電流的電解作用下冷卻泵上的流速加快,增大了電解作用。
流入大地的電流由帶負電荷的電子組成。大地電壓為+1.1至+1.2伏,吸引一些電流。僅千分之一安培就足以引起足夠的電解,三個月內就有可見的腐蝕。
注意!!不要試圖用萬用表來進行測量,因為電池中的酸可能會爆炸。此外,如果有任何讀數,很可能不準確。絕緣電阻必須用滿電且應用電壓(12或24伏)在測量設備中沒有100μA以下的電流限制。所用設備必須對所需測量電路沒有影響。
粘 接
所有金屬都有一種自然電位。電位很低,但始終存在。自然電位會引起電偶腐蝕。當銅線連接兩塊金屬時,銅線本身傳輸電流而不是通過水,這樣就減少了電偶電流的影響。然而,電池的正負極絕不允許粘結,因為電解將顯著增加船舶金屬大面積代價高昂的腐蝕。
Step 3:消除腐蝕原因
金屬腐蝕是由電化學反應引起的。當電流消除后電解即被消除。通過使所有全功率電金屬與地面開路(斷路)實現。這樣就沒有電流流入或流出,因此將永無電解發生。它需要累積十天的雜散電流才可引起可見的電解腐蝕。
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