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金属及合金在海洋环境中的腐蚀与防护

2016-03-12黄燕华

化工设计通讯 2016年6期
关键词:腐蚀性阴极保护缓蚀剂

张 娜,刘 丽,黄燕华

金属及合金在海洋环境中的腐蚀与防护

张娜,刘丽,黄燕华

(海南省地质测试研究中心,海南海口 570100)

当前我国的人口增长数量不断的增加,这样在一定的程度上导致我国的资源日益紧张,资源短缺、环境恶化加重,使得人们深刻的认识到海洋问题的解决是以上问题的根源。笔者结合自身的工作经验针对金属及合金在海洋环境中的腐蚀与防护进行分析研究。

金属合金;海洋环境腐蚀防护

海洋本身就是一个腐蚀性比较强的环境,这样在一定的程度上金属及合金材料在海洋环境发生腐蚀是不能够避免的。在当前社会中,海洋腐蚀性情况是困扰着海洋产业发展的一个大难题。经过相关数据调查表明,当前全世界每一年都会因为腐蚀造成的经济损失巨大,已经达到7 000到13 000亿,占据了各国生产总值的3%左右。

1 海洋腐蚀环境的特点

海洋环境的腐蚀情况本身比较复杂,这其中主要是由于海水自身是具有天然性的电解质,海水含有多种盐分,海水中的电阻也很小,当其与异种金属接触后,造成非常严重的腐蚀性的效应。

2 金属及合金的腐蚀与防护

2.1金属及合金的腐蚀类型

海洋的腐蚀是一个比较复杂的环境,在当前中的金属种类的不同,那么其被腐蚀的形态也就是有着很大的不同,就会是一种金属材料,他们在相同的海洋腐蚀环境中的腐蚀程度也是不同的。通常情况下,都会是按照腐蚀程度的形态不同分为全面与局部的腐蚀等。

2.1.1全面腐蚀

全面腐蚀被称作是均匀的腐蚀,一般是金属与腐蚀介质在互相接触的部分是均匀的受到了一定的腐蚀。一般情况下,金属的全面腐蚀在一定的程度上是会随着时间上的变化有着一定的变化,但是该种变化的程度是不大的,该种腐蚀的情况是能够被预测到的,该种腐蚀性是非常小的。在工程设计中是可以通过预留腐蚀来保证其寿命。

2.1.2局部侵蚀

与全面侵蚀来说,局部侵蚀通常是金属与腐蚀介质中相互之后在一定的区域内发生的腐蚀。局部的腐蚀主要是在材料的表面中的电化学是不一样的,这样在一定的程度上也就导致了局部腐蚀电池形成。

2.2金属及合金的腐蚀的防护

海洋环境下的腐蚀情况具有一定的多样与复杂性,同时在不同区域内的海洋的pH值、温度、潮流等也是不同的,对于相同的海域内,也是由于季节变化导致温度、日照等条件的变化,这样在一定的程度行就会使得金属及合金的腐蚀情况也是有着很大的不同,这样在一定的程度上必然就会导致海洋结构物的腐蚀防护是一个复杂的问题。

2.2.1合理的选择材料与优化设计

首先应该选用一些性能整体上比较优异的金属材料,这样能够提高整体的抗腐蚀性,比如说镍铝青铜、含铂不锈钢等材料都是有着很好的抗腐蚀性,因而要对海洋的结构进行整体的优化,这样在一定的程度上就能够降低腐蚀性介质的积存,也有利于腐蚀的防护,进而提高海洋结构耐腐蚀性的措施。

2.2.2采用防护涂层的防腐技术

采用技术镀层的方式来覆盖金属材料表面,进而形成覆盖性的保护层,这样在一定的程度上就能够使得其避免金属及合金与腐蚀介质直接的接触,也就达到了防腐的作用。

2.2.3添加缓蚀剂

若是海洋环境是比较封闭的,那么在一般情况下就会采用添加缓蚀剂来防止金属的腐蚀,通常情况下都是在海水循环系统中来添加。缓蚀剂主要是抑制金属功能的无机物与有机物的总称。

2.2.4采用电化学阴极保护

金属与合金的材料的腐蚀性主要是由其微观腐蚀电池中阳极地位造成的,这样在一定的程度上也就是发生溶解腐蚀的情况,阴极保护主要就是通过给需要保护的金属及合金大量的阴极电流,在一定的程度必然就会使得电极电位向负转变,进而使得溶解的速度降低。这样在一定的程度上就会达到的防腐的作用。

上文所提到的4种方法主要就是针对海洋环境的不同有着各自的侧重点。比如说在海洋的大气层方面一般情况下就会采用土层的方式,在浪花飞溅区中采用的是土层的方法,在潮差区则是采用阴极保护法,而在海水全浸区中是可以运用土层的方法。

3 结束语

海洋资源不断扩大,并且向深海方面发展,这样就使得金属材料在海洋环境中得到了广泛的使用。因而就需要对海洋环境中的防腐技术进行一定的控制,这样在一定的程度上能够使得性能可以充分的展现出来。在未来的发展中主要可以集中在两个方面,一是在当前现有的防腐技术上研究新的材料与方法。二是利用计算机等科学技术在对海洋环境中的腐蚀情况进行检测,掌握其规律,预测材料的使用寿命。

[1] 冯立超,贺毅强.金属及合金在海洋环境中的腐蚀与防护[J].热加工工艺,2013,(12).

[2] 尹兵.海洋环境下铜镍合金的微生物附着腐蚀与防护研究[J].中国海洋大学,2012,(4).

Corrosion and Protection of Metals and Alloys in the Marine Environment

Zhang Na,Liu Li,Huang Yan-hua

To improve the population growth in China's current society constantly,so to a certain extent,resulting in China's use of resources increasingly tense,shortage of resources and environmental deterioration,the root of this makes people solve a deep understanding of ocean issues to a certain extent is above problems.In this paper,the author analyzes the corrosion and protection of metals and alloys in the marine environment with their own work experience.

metal alloy;corrosion protection of marine environment

TG174

A

1003-6490(2016)06-0173-01

2016-06-15

张娜(1984—),女,甘肃天水人,工程师,主要研究方向为矿产地质分析化学、海洋地质化学。

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