一、海洋腐蝕環(huán)境

海水含鹽量一般在3%左右， 是天然的強(qiáng)電解質(zhì)。常用的金屬結(jié)構(gòu)材料均受到海 水或海洋大氣的腐蝕。由 于材料的行為隨暴露條件 的不同而會(huì)有很大的變化，因而通常是按具體的環(huán)境 區(qū)域來討論其腐蝕性能的。這些區(qū)域是：海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮汐區(qū)、淺海區(qū)、深海區(qū)及泥漿區(qū)。

●海洋大氣區(qū)：常年不接觸海水的部分。

環(huán)境特征：有風(fēng)帶來細(xì)小海鹽顆粒。影響腐蝕性的因素是距離海面的高度、風(fēng)速、風(fēng)向、降露周期、雨量、溫度、太陽輻射、塵埃、季節(jié)和污染。

材料的腐蝕行為：陰面可能比陽面損壞得更快。雨水能把頂面的鹽沖掉。珊瑚粉塵與鹽一起也可能對(duì)鋼鐵設(shè)備有特殊的腐蝕性，離開海岸腐蝕迅速減弱。

●海洋飛濺區(qū)：海水的飛濺能夠噴灑到結(jié)構(gòu)物表面， 但在海水漲潮時(shí)又不能被海水所浸沒的部位。

環(huán)境特征：在飛濺區(qū)，海水的沖擊加劇了材料的破壞， 特別是對(duì)鋼鐵來說，飛濺區(qū)是所有海洋環(huán)境中腐蝕最為嚴(yán)重的部位。海水中的氣泡對(duì)金屬表面的保護(hù)膜及涂層來說具有較大的破壞性，漆膜在飛濺區(qū)通常要老化得更快。潮濕供氧充分的表面，無海生物污染

材料的腐蝕行為：金屬在此區(qū)的侵蝕最嚴(yán)重。在該區(qū)服役的鋼鐵材料需要良好的防護(hù)，保護(hù)涂層通常更易損壞。

●海水潮差區(qū)：指海水平均高潮線與低潮線之間的區(qū)域。

環(huán)境特征：漲潮時(shí)被水浸沒，退潮時(shí)又暴露在空氣中，即隨潮水漲落而干濕交替，通常有足夠的氧氣。

材料的腐蝕行為：在整體鋼樁的情況下，位于海水潮差區(qū)的鋼可充當(dāng)陰極，并可對(duì)處于海水潮差區(qū)以下鋼的腐蝕提供一定程度的保護(hù)。在海水潮差區(qū)，單獨(dú)的鋼樣板有較嚴(yán)重的腐蝕。

●海水全浸區(qū)：常年被海水浸泡的區(qū)域。

環(huán)境特征：在岸邊的淺海海水通常為氧所飽和。污染、沉積物、海洋生物污、海水流速等都可能起重要作用。在深海區(qū)，氧含量變小，比表層低的多。

材料的腐蝕行為：在淺海腐蝕可能比海洋大氣中更迅速。可采用保護(hù)涂層和陰極保護(hù)來控制腐蝕。在大多數(shù)淺海中，有一層硬殼及其他生物污損防止氧進(jìn)入表層，從而減輕了腐蝕。保護(hù)涂層在此區(qū)域腐蝕最嚴(yán)重。在深海區(qū)鋼的腐蝕較輕。

●海底泥土區(qū)：海水全浸區(qū)以下部分，主要由海底沉淀物構(gòu)成。

環(huán)境特征：海底泥土區(qū)環(huán)境狀況是很復(fù)雜的。存在硫酸鹽還原菌等細(xì)菌。海底沉積物的來源、特征和形狀不同。

材料的腐蝕行為：海底沉積物通常是腐蝕性。有可能形成沉積物間隙腐蝕電池。部分埋設(shè)的鋼樣板有加速腐蝕趨勢(shì)。硫化物和細(xì)菌可能是影響因素。

二、海洋腐蝕類型

按金屬腐蝕的破壞形式分：

1）全面腐蝕：腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上，可以是均勻的， 也可以是不均勻的。例：碳鋼在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中發(fā)生的腐蝕。 這類腐蝕造成的損失，相對(duì)來說沒有局部腐蝕嚴(yán)重。

2）局部腐蝕：腐蝕作用僅局限在金屬表面的某一區(qū)域，而表面的其他部分則幾乎未被破壞。海洋環(huán)境下的局部腐蝕又分為：小孔腐蝕（點(diǎn)蝕、坑蝕）、縫隙腐蝕、湍流腐蝕、空泡腐蝕及電偶腐蝕等。

（1）均勻腐蝕（2）不均勻腐蝕（3）點(diǎn)蝕

（4）小孔腐蝕 蝕（5）晶間腐蝕（6）縫隙腐

a）小孔腐蝕（pitting corrosion，又稱點(diǎn)蝕、坑蝕）：一種腐蝕集中于金屬表面很小的范圍內(nèi)并深入到金屬內(nèi)部的腐蝕形態(tài)。點(diǎn)腐蝕發(fā)生于易鈍化的金屬，如不銹鋼、鈦、鋁合金等。

b）縫隙腐蝕（crevice corrosion）：當(dāng)金屬表面上存在異物或結(jié)構(gòu)上存在縫隙時(shí)，由于縫內(nèi)溶液中有關(guān)物質(zhì)遷移困難所引起縫隙內(nèi)金屬腐蝕的現(xiàn)象。

例如，金屬鉚接板、螺栓連接的結(jié)合部等情況下金屬與金屬形成的縫隙，金屬同非金屬（包括塑料、橡膠、玻璃等）接觸形成的縫隙，以及砂粒、灰塵、臟物及附著生物等沉積在金屬表面上形成的縫隙等等。含氯溶液最易引起縫隙腐蝕。

c）湍流腐蝕：在設(shè)備和部件的某些部位，介質(zhì)流速急劇增大形成湍流，由湍流導(dǎo)致的腐蝕稱為湍流腐蝕。

d）空泡腐蝕：水泡的水錘作用去除保護(hù)膜。如螺旋槳葉片、內(nèi)燃機(jī)活塞套等腐蝕。

e）電偶腐蝕：異種金屬相互接觸，在電解質(zhì)介質(zhì)中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕。例：普通碳鋼與銅接觸，共處于海水中的腐蝕。

f）腐蝕疲勞：金屬在交變循環(huán)應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的破壞。

特點(diǎn)：最易發(fā)生在能產(chǎn)生孔蝕的環(huán)境中，蝕孔引起應(yīng)力集中； 對(duì)環(huán)境沒有選擇性，氧含量、溫度、pH值、溶液成分均可

影響腐蝕疲勞

實(shí)例：海水中高鉻鋼的疲勞強(qiáng)度只有正常性能的30%--40%。

三、影響海洋腐蝕的環(huán)境因素

海水的組成：海水是由多種鹽類物質(zhì)，主要是氯化鎂和氯化鈉組成的。

●鹽量（鹽度）

水中含鹽量直接影響水的電導(dǎo)率和含氧量，必然對(duì)腐蝕產(chǎn)生影響，隨著水中含鹽量增加，水的電導(dǎo)率增大而含氧量降低，所以某一含鹽量時(shí)將存在一個(gè)腐蝕速度的最大值。

海水中鹽類主要組成和各種離子含量

海水鹽度和緯度之間的關(guān)系  緯度較高的海水鹽度較低，隨海水深度增加鹽度略有增加

海水鹽度與緯度、溫度之間的關(guān)系

●電導(dǎo)率

海水電導(dǎo)率主要取決于海水的鹽度和海水的溫度。增大海水鹽度和升高海水溫度都能使海水電導(dǎo)率增大。一般海水鹽度變化不大，所以海水電導(dǎo)率主要受溫度影響。隨海水電導(dǎo)率增大，海水中金屬的微觀電池腐蝕和宏觀電池腐蝕都將加速。

●PH值

一般來說，海水PH值升高，有利于抑制海水對(duì)鋼鐵的腐蝕。但海水PH的變化幅度不大，不會(huì)對(duì)鋼鐵的腐蝕行為產(chǎn)生明 顯的影響。海水PH值遠(yuǎn)沒有含氧量對(duì)腐蝕的影響大。

溶解物質(zhì)（氧、二氧化碳、碳酸鹽）

絕大多數(shù)金屬在海水中的腐蝕都屬于氧去極化腐蝕，所以海水中溶解氧的含量是影響海水腐蝕的重要因素。

在海水中含有大量的CO2，其溶解度隨溫度、鹽度的升高而降低。CO2主要形成碳酸根和碳酸氫根離子，碳酸鹽對(duì)金屬腐蝕過程有重要影響，導(dǎo)致金屬表面鈣沉積層的形成

●溫度

溫度對(duì)腐蝕的影響比較復(fù)雜。從動(dòng)力學(xué)方面考慮，溫度升高，會(huì)加速陰極和陽極過程的反應(yīng)速率，但海水溫度變化會(huì)使其他環(huán)境因素隨之變化。溫度升高，氧的擴(kuò)散速度加快，海水電導(dǎo)率增大，將促進(jìn)腐蝕過程進(jìn)行。但，溫度升高，氧的溶解度降低，促進(jìn)保護(hù)性鈣質(zhì)水垢聲稱，會(huì)減緩鋼在海水中的腐蝕。

●流速和波浪

海水腐蝕是靠氧去極化反應(yīng)進(jìn)行的，主要受氧到達(dá)陰極表面的擴(kuò)散所控制，海水流速和波浪改變了供氧條件，必然對(duì)腐蝕產(chǎn)生重要影響。隨流速增加，氧擴(kuò)散加速，腐蝕速度增大。流速較低時(shí)，主要是電化學(xué)腐蝕。當(dāng)流速非常快時(shí)，對(duì)金屬表面的機(jī)械沖擊很強(qiáng)烈時(shí)，發(fā)生空泡腐蝕，常發(fā)生在水輪機(jī)葉片、艦船螺旋槳推進(jìn)器高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)。

●海生物

海洋生命活動(dòng)會(huì)改變金屬海水的界面狀態(tài)和介質(zhì)的性質(zhì)， 對(duì)腐蝕產(chǎn)生不可忽視的影響。因此，海水中金屬腐蝕是金屬、溶液、生物群三個(gè)要素相互作用的結(jié)果。海生物對(duì)腐蝕的影響很復(fù)雜，附著海生物對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面的覆蓋作用， 阻隔了氧的運(yùn)輸，有利于減少鋼的腐蝕。

A 海洋細(xì)菌B 海洋細(xì)菌C 硅藻D 鐘形蟲

常見的幾種附著海洋微生物