對于任何與金屬相關的行業(包括航運業)來說,腐蝕都是一個主要問題。惡劣的海洋氣候、高鹽度和高濕度使船舶容易腐蝕。如果無人看管,可能會削弱船舶的結構,引發安全問題并需要昂貴的維修費用。
腐蝕是金屬發生的一個過程,涉及金屬向最低能量狀態移動,導致環境和金屬之間發生快速反應,從而降低其質量和壽命。腐蝕源自拉丁語“corrodere”,意思是“啃成碎片”。
在海洋或航運領域,低碳鋼因其成本低、機械強度高且易于制造而成為建造船舶的首選金屬。然而,它的主要問題是當它與海水接觸時很容易腐蝕。其次,如果沒有得到適當的保護,它會很快失去強度,這可能會導致結構強度降低。
雖然防止這種情況的一種方法是在船舶離岸時修復涂層,但其成本可能高達第一次涂層成本的 100 倍,并且根據 NACE International 的數據,全球海洋領域的腐蝕總成本為每年約 50 至 800 億美元。
然而,如果船東從開始就有充分的規劃,并謹慎對待第一次涂層,他們的船舶將提供最佳性能并保持成本效益。
如果劣化的原因使表面處理不當,那么解決方案就是去除油漆并重新噴漆。
與航運業相關的腐蝕有兩種,即點蝕和細菌腐蝕。
因此,造船商和運營商采取許多措施來保護他們的船舶免受腐蝕。本文將討論一些用于保護船舶免受腐蝕的標準方法。
以下是船舶應對腐蝕的準備方法:
加強船舶設計
船舶設計者和運營商努力減少腐蝕,以延長船舶的使用壽命并確保其安全。一些設計特點可以幫助降低船舶使用壽命期間的腐蝕率并降低維護成本。
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1、正確放置排水孔和排水管對于幫助從甲板、艙底區域排出的水至關重要,從而消除腐蝕活動的直接原因。
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2、為了減少電偶腐蝕,應在不同金屬彼此靠近的區域設置絕緣層。還可以安裝監測腐蝕電池活動并向保護性陽極施加電流的外加電流系統來檢測和管理腐蝕。
3、在溫度變化的地方,需要隔熱以防止熱疲勞。 -
4、抗振措施,例如為渦輪機械安裝滑動腳,可以最大限度地減少金屬疲勞,而由鎂、鋁或鋅制成的犧牲陽極可以防止腐蝕。
5、使用耐腐蝕合金鋼或不銹鋼也可以減少腐蝕。安裝防擦板或雙層板來吸收額外的磨損也有助于延長船舶的使用壽命。 -
6、用戶友好的結構設計允許維護和涂層應用,也可以在容器運行后更容易控制腐蝕。
在建造階段納入這些設計功能可以顯著降低維護成本并控制腐蝕。
涂層
保護船舶免受腐蝕的最有效方法之一是在船舶表面涂覆涂層。這些專門的油漆涂層是金屬表面和腐蝕環境之間的屏障。由于船體和露天甲板不斷與水和海洋大氣接觸,這種額外的保護層可以防止水分和鹽與金屬表面接觸,并減少腐蝕的可能性。
船體油漆涂層還可以防止海洋生物,例如藻類和軟體動物附著在船體上,這可能會使金屬暴露在海水中并增加腐蝕率。它們還提供光滑的船體表面,以減少船體上的阻力和阻力,從而提高燃油效率。
最常見的涂料類型包括環氧樹脂、聚氨酯和富鋅涂料。環氧涂料之所以受歡迎,是因為它們具有高度的防水性和耐化學性,并且對金屬表面具有出色的附著力。
聚氨酯涂料也很常用,因為它們提供堅韌、耐用的表面處理,可以承受惡劣的條件。富鋅涂層特別有效,因為它們含有高比例的鋅,鋅充當犧牲陽極,保護金屬表面免受腐蝕。
陰極保護
陰極保護是一種涉及使用犧牲陽極的方法。顧名思義,犧牲陽極由比被保護金屬更具陽極性的金屬制成。它們代替船舶金屬被腐蝕(或犧牲),從而使金屬免遭腐蝕。
陰極保護有兩種類型:電流保護和外加電流保護。
電化學陰極保護涉及使用連接到受保護金屬的陽極。當陽極腐蝕時,它們會釋放電子,電子流向金屬并防止腐蝕。
另一方面,外加電流陰極保護涉及使用外部電源來提供保護金屬表面所需的電子。
這兩種類型的陰極保護都能有效地保護船舶免受腐蝕。外加電流陰極保護通常更適合覆蓋較大的表面積,并且可以精確調整以滿足船舶的特定需求。犧牲陽極用于較小的區域或使用海水的機械中。
緩蝕劑
這些是施加在金屬表面上的化合物。這不是一種預防方法,但腐蝕抑制劑可以降低金屬或合金等材料的腐蝕速率。這是一種經濟有效的預防或控制腐蝕的方法,因為使用腐蝕抑制劑可以節省高達 35% 的船舶污染損失。
腐蝕抑制劑的主要優點是在惡劣的環境中使用除鋼和合金之外更便宜的金屬。一旦使用了腐蝕抑制劑化學品,它們的運行時間就可以超過規定的壽命。它還可以提供延長的防銹保護,從而降低維護成本。
陽極保護
這是另一種用于防止腐蝕的方法;然而,它們在航運業中并不常用,因為它們需要持續的電力來源,在停電的情況下就起不到作用了。
結論
因此,防止船舶腐蝕的方法有很多,如陰極保護,其方法有兩種,一是使用犧牲陽極和外加電流系統,二是在船舶表面,特別是暴露在溶解有溶解物的海水中較多的區域涂敷涂料。像船體一樣的鹽。日常維護對于維持資產的長壽命大
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