海洋環(huán)境是一種比較復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。海洋環(huán)境中，海水本身就是強腐蝕介質(zhì)，同時又受到波、浪、潮、流產(chǎn)生的低頻往復(fù)應(yīng)力和沖擊力，再加上海洋微生物、附著生物及它們的代謝產(chǎn)物等都對腐蝕過程產(chǎn)生直接或間接的加速作用。

    隨著海洋油氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，海洋油氣開發(fā)平臺（船）的腐蝕、海底管道的腐蝕、橡膠密封材料的腐蝕、油井管的腐蝕以及水泥環(huán)的腐蝕的問題越來越突出。今天，就讓我們來看看海洋腐蝕環(huán)境相關(guān)內(nèi)容吧！

    海洋力學(xué)環(huán)境作用在海水上的力有多種，一般可分為兩大類：引起海水運動的力，如重力、壓強梯度力、風(fēng)應(yīng)力、引潮力；海水運動后派生的力，如地轉(zhuǎn)偏向力、切應(yīng)力、摩擦力等。

    海洋環(huán)流與氣候

    海流是指海水大規(guī)模相對穩(wěn)定的流動，是海水重要的普遍運動形式之一。海流一般是三維的，習(xí)慣上常把海流的水平運動分量狹義的稱為海流，其鉛直分量單獨命名為上升流、下降流。海洋環(huán)流一般是指海域中的海流形成首尾相接的相對獨立的環(huán)流系統(tǒng)或流旋。

    1海流的產(chǎn)生有兩個最基本的原因：

    （1）由于受海面上的風(fēng)力驅(qū)動，形成風(fēng)海流，亦稱漂流；（2）由海水的溫度、鹽度變化引起密度分布的變化而形成熱鹽環(huán)流，也叫密度流。

    2海流有多種劃分方法：

    第一，  根據(jù)成因不同，分為風(fēng)海流、熱鹽環(huán)流；第二，  根據(jù)受力情況不同，分為地轉(zhuǎn)流、慣性流；第三，  根據(jù)發(fā)生的區(qū)域不同，可分為洋流、陸地流、赤道流、東西邊界流等。

    其中，研究海流運動的表示方法有拉格朗日法和歐拉法兩種，一般較常使用歐拉法。

    太陽輻射、海洋環(huán)境和大氣環(huán)流是影響海洋氣候的主要因素。

    3中國近海海洋動力

    中國近海海流可分為外海流系和近海沿岸流系，外海流系指流經(jīng)東海的高溫高鹽黑潮及其分支臺灣暖流、對馬暖流和黃海暖流。

    近海沿岸流系主要是由低鹽性質(zhì)的大陸入海徑流與盛行季風(fēng)引起的風(fēng)海流形成的沿海岸流動的海流。按其地理位置可分為：渤海沿岸流、黃海沿岸流、東海沿岸流、南海季風(fēng)漂流等。

    海洋動力主要指海水運動過程中產(chǎn)生的潮汐能、波浪能、海流能及海水因溫差和鹽度差而引起的溫差能與鹽差能等。海洋動力的主要特點：蘊藏量大，可再生；能流分布不均、密度低；能量多變，不穩(wěn)定。

    海洋環(huán)境腐蝕類型

    在實際的海洋環(huán)境中，材料腐蝕有三個腐蝕峰值，一個峰值發(fā)生在平均高潮線以上的浪花飛濺區(qū)，是鋼鐵設(shè)施腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域，也是最嚴(yán)峻的海洋腐蝕環(huán)境，這是因為在這一區(qū)域海水飛濺、干濕交替、氧的供應(yīng)最充分，同時光照和浪花沖擊破壞金屬的保護膜，造成的腐蝕最為強烈；第二個峰值通常發(fā)生在平均低潮線以下0.5～1.0m處，因在這一區(qū)域溶解氧充分、流速較大、水溫較高、海生物繁殖快；第三個峰值是發(fā)生在海水與海泥交界處下方，由于此處容易產(chǎn)生海泥海水腐蝕電池。

    海洋環(huán)境中的腐蝕主要有化學(xué)腐蝕、生物腐蝕、機械作用腐蝕和電化學(xué)腐蝕。這些腐蝕一般是協(xié)同作用的，其中對材料影響最大的是電化學(xué)腐蝕。

    其中海水腐蝕的電化學(xué)過程的特征主要有：

    （1）大多數(shù)金屬在海水中腐蝕時的陽極過程阻滯很小，因而腐蝕速率相當(dāng)大；

    （2）海水腐蝕是氧的去極化腐蝕，在靜止?fàn)顟B(tài)或海水流速不大的情況下，陰極過程受氧的擴散速率控制；

    （3）海水是良好的導(dǎo)電介質(zhì)，電阻性阻滯很小；

    （4）海水中除發(fā)生全面腐蝕外，還易發(fā)生局部腐蝕。

    海洋污損生物附著機制及腐蝕機理

    1海生物污損腐蝕

    海生物污損腐蝕指海生物附著在金屬表面上影響氧擴散、造成細(xì)菌棲息、改變環(huán)境條件、破壞表面膜和涂層，從而產(chǎn)生局部腐蝕和污損，這種腐蝕在船底及海水管道中尤為顯著。

    2在海洋環(huán)境中，各種微生物是怎樣附著在涉海材料表面呢？

    海水（或海泥）中的微生物會以各種形式被運送到固體材料表面上。在大多情況下，自然環(huán)境中存在的微生物廣泛分布于液態(tài)物質(zhì)中，它們接觸到各類表面的機制如下：

    (1)沉積作用。

    (2)洋流動力。

     (3)趨化性。

    (4)布朗運動現(xiàn)象。

    海洋微生物的附著大體可分為三種情況：非特定附著、特定附著及暫時附著。

    3海洋污損生物的腐蝕

    1）海洋潮差區(qū)的腐蝕

    潮差區(qū)的金屬表面也是經(jīng)常同充氣的海水接觸，潮汐、海流運動造成金屬表面干濕交替，從而加劇腐蝕。潮差區(qū)有海生物附著，它對一般鋼鐵結(jié)構(gòu)物來說得到局部保護，但對不銹鋼等易鈍化金屬卻由于海生物寄生、缺氧而造成閉塞電池型的局部腐蝕。

    2）海水全浸層的腐蝕

    表層海水中溶解氧近于飽和，這里生物活性強、水溫高，是全浸條件下腐蝕較重的區(qū)域。當(dāng)然，附著生物的污損和碳酸鈣的沉積，有時也起到一定的保護作用。在淡水和海水混合的河口區(qū)域，腐蝕還與各種污染因素有關(guān)。

    3）深海及海泥中的無氧腐蝕層

    海水中含氧量隨水深有所減少，水溫隨水深而下降，腐蝕性變?nèi)酰?dāng)深度超過20～30m時，海水流速相當(dāng)?shù)停柟獠荒軘z入，一般植物已不能生存，動物性污染也會減少。由于深海溫度低、壓力大、pH值較低，海水中碳酸鈣低于飽和度，溶氧量減少。因此，使某些金屬腐蝕顯著減輕，而有的金屬的局部腐蝕可能增加。對深海結(jié)構(gòu)物進行陰極保護時不易形成保護性沉淀垢，犧牲陽極消耗要比表層大得多。

    海泥是海水浸漬過的土壤，根據(jù)海水對土壤的作用情況不同，可分為三大類：岸邊鹽堿土、潮汐帶土和海底沉積物。此外，海泥帶是指海底土部分，其電阻率低，而且往往含有細(xì)菌等微生物。由細(xì)菌活動所產(chǎn)生的氣體中，NH3和H2S具有腐蝕性。硫酸鹽還原菌所產(chǎn)生的硫化物，對各金屬的侵蝕早已引起人們的重視。通常，鋼在海泥中的腐蝕比在海水中緩慢，而且由于氧氣供應(yīng)不足而易極化。但是硫酸鹽還原菌會在無氧條件下引起金屬腐蝕。

    微生物沉積在不銹鋼上所形成的膜，能改變陰極反應(yīng)過程的動力學(xué)，使得不銹鋼的腐蝕電位從+50mV提高到約+400mV，從而大大增加了局部腐蝕的速度。

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