船舶長期處于海洋環境中,侵蝕極為嚴峻,而侵蝕速度與海水的活動速度、氣泡、溫度、沖擊性以及海水所含微生物等因素都有有極為緊密親密的關系。船體在海水中的侵蝕主要有電化學侵蝕、機械作用侵蝕、生物侵蝕和化學侵蝕幾種,其中最主要的是電化學侵蝕,即在侵蝕過程中有微電流產生。
(1)發生在船體鋼結構上的電化學侵蝕主要有以下幾種:
1、氧的濃差電池作用。因為氧有奪取電子的能力,且水面的氧較水下的氧多,故近水面部門的金屬得到電子成為陰極,而水中部門的金屬失去電子成為陽極而發生侵蝕。侵蝕發生后,縫隙或缺口處的氧多,而底部氧少,從而底部繼承侵蝕,最后成為銹坑或銹穿。
2、兩種不同金屬或鋼種的侵蝕。在海水中,兩種不同成分的金屬接觸時,電勢較低的金屬成為陽極發生侵蝕,例如鉚釘和焊縫處輕易銹蝕,原因即于此。
3、氧化皮引起的侵蝕。因為氧化皮的電極電位比鋼鐵的高0.26V,所以成為陰極,而鋼鐵本身成為陽極發生侵蝕。
4、涂膜下的侵蝕。因為實際上涂膜表央有微孔存在,所以海水仍可緩慢穿過涂膜產生電化學侵蝕。此時,含涂膜的部門成為陰極,不含涂膜的部門成為陽極而發生侵蝕,天生FeO和H2氣,進一步變成Fe3O4和Fe2O3,因為Fe3O4和Fe2O3的體積比Fe大得多,所以使涂膜鼓起破壞。在涂膜未損壞或失效時,這一過程是緩慢的。
涂漆前未除盡的氧化皮、銹蝕物、污物、水分、鹽類等,在涂膜下加速進程,破壞涂膜。涂裝時漏涂等施工缺陷也會加速侵蝕進程,從而過早破壞涂膜。涂膜損壞后,將產生前述各種侵蝕,這種侵蝕速度比未涂漆時更快。
5、雜散電流引起的侵蝕。因為供電或電焊時,違背操縱規程,產生漏電,從而使船體變成一個巨大的陽極,產生大規模的侵蝕。這種侵蝕長短常驚人的,例如某廠建造的4艘登陸艇,出廠1年,6mm的鋼板幾乎全部爛穿。
(2)機械作用侵蝕
機械作用的侵蝕包括侵蝕作用和機械磨損,二者相互加速。其中包括沖擊侵蝕,這是因為液體湍流或沖擊所造成;空泡侵蝕,高速活動的液體,因不規則活動,產生空泡,形成“水錘作用”,經常破壞金屬表面的保護膜,加速侵蝕作用,如螺旋漿、泵軸等處易發生;微振磨捐侵蝕,兩個緊接著的表面相互振動而引起的磨捐;應力侵蝕開裂,是在拉伸應力和侵蝕介質作用下的金屬金屬侵蝕破壞,金屬內會產生沿晶或穿晶的裂紋。
(3)生物侵蝕
生物侵蝕是由海洋生物的船底附著引起的,這種侵蝕包括化學侵蝕和電化學侵蝕兩種。因為海洋生物在船底的附著,破壞了漆膜,造成鋼板局部電化學侵蝕;因為微生物的新陳代謝作用,分泌出具有腐蝕性的產物如CO2、NH4OH、H2S等以及其他有機酸和無機酸引起鋼板的侵蝕作用等。
(4)化學侵蝕
化學侵蝕的特點是:侵蝕反應產物是直接地介入反應的金屬,在表面區域天生,無電流產生。一般分為氣體侵蝕和在非電解質溶液中的侵蝕兩大類。例如鋼鐵在高溫蒸汽中產生的氧化皮,在有機液體中浸泡的破壞等。
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