海船防腐蚀技术在内河渡船上的应用

向响

摘要：船舶受腐蚀问题的影响一直以来都受到工程技术人员的广泛关注，尤其是在航海船舶的腐蚀问题上，目前海船的防腐蚀技术已经得到了很大的发展，有了比较系统的研究，但是内河渡船防腐蚀的研究相对较少，为此，将借鉴海船的防腐蚀技术，提出几种内河渡船的防腐蚀措施。

关键词：船舶；防腐蚀；应用

中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.07.094

以贵州省人力渡船为例子，贵州省每年在渡船上的资金投入很大，但是由于得不到良好的维护，同时也不满足更换渡船数量的要求，所以，新的渡船使用差不多八年就会发生渡船底板受到锈蚀的现象。此外，由于受到近年来公路迅速发展的影响，过渡船的人相对较少，但是一些地区又离不开渡船，难以撤销，使得渡船的维护和保养存在着极大的问题。下面将分析航海船舶受腐蚀的原因，从海船防腐蚀技术中找到可利用在人力渡船上的地方。

1 船舶发生腐蚀的环境

船舶的腐蚀现象主要是船舶的钢制船体受到腐蚀，其腐蚀现象十分复杂，一般情况下可以分类为四类，分别是腐蚀环境、腐蚀形态、腐蚀现象以及腐蚀原因。但是往往其相互影响，有时可能会有几种腐蚀共同作用对船体产生腐蚀效果，所以可能在采取一些防腐蚀技术之后，之前最主要的腐蚀原因解决了，但是其他的腐蚀原因又上升为了主要原因，故应当对船舶腐蚀的原因做详细的分析。

在海上航行的船只的腐蚀会发生在以下几个区域：第一，海上大气区，也就是高出海平面约两米的地区，此区域接触海水少，主要是暴露在海水蒸发的盐雾中；第二，海水飞溅区，也就是从海平面到高出海平面越两米的地区，此区域会经常受到海浪飞沫的溅射；第三，船体潮差区，也就是在海平面的上下一段的区域，该区域会随着季节、海水以及其他原因的变化，时而淹没在海平面以下，时而暴露在海平面以上；第四，船体全浸区，也就是在时刻都浸入海平面以下的区域，此区域常年浸入在水下，不接触空气；第五，泥浆区，也就是埋在海底淤泥的部分。基本上，船舶的各个部分都处在这五个区域之内，海上大气区包括甲板以及上层的建筑，海水飞溅区包括干舷部分，船体潮差区包括轻重水线之间，船体全浸区包括轻载水线以下的船底部分，而泥浆区则包括船锚。

2 船体易腐蚀的部位和原因分析

船体最容易发生腐蚀的区域有轻重载水线之间的钢制船体外板、压载舱内的部件、双层底、货舱的内部结构、货舱内部肋骨连接船壳的区域等。

首先来对轻重载水线之间的钢制船体外板进行分析。该区域处于海水飞溅区与船体潮差区的交界处，其上方是干燥区域，下方是较潮湿区域，所以会使得氧气的分布不均匀，海面上下就形成了一个化学上的阳浓差电池，暴露在大气中的部分提供氧气，形成阴极，而浸入在海底的部分由于缺氧而形成阴极，使得船体轻重载水线部分的船体受到的腐蚀加快，另外在海水飞溅区，因为接触空气，氧气十分充足，再加上又受到海水飞沫的冲击，船体的保护膜很容易遭到破坏，从而导致十分严重的冲击腐蚀以及海水空蚀，所以此部分一直都是船体受腐蚀最严重的区域之一。

压载舱内的部件、双层底以及货仓的内部结构。这几个区域受到腐蚀的原理在原理是基本是相同的，对于在海上航行的船只来说，在船舶出码头航行的时候，压载舱和高边柜务必要时常加装压载水，此外，由于受到太阳光的照射，高边柜的内部会吸热使得内部的水变成高温且潮湿的水蒸气，进而导致高边柜的内部非常容易出现十分严重的锈蚀现象，与此同时，在钢铁的表面附着着一层氧化层，一旦氧化层出现缝隙，就会出现电化学腐蚀致使缝隙越来越深，并且随着缝隙的扩大，发生腐蚀的面积越大，进一步导致腐蚀的加剧。除此之外，双层底、压载舱以及高边柜在排空之后，里面一般会有一些污水残留，而形成残留的电化学腐蚀液体，腐蚀附着物以及腐蚀性水垢等，并且根据资料显示这些区域的腐蚀很难进行维护和保养，所以这也是船体最容易受到腐蚀的区域之一。

货舱内部肋骨连接船壳的区域。船体内部的肋骨是会受到双面腐蚀的部件，另外，在造船的过程中，船体船壳板和船体肋骨之间的焊接往往是采用双面连续焊，这会导致该焊接区域的晶粒变得比较粗大，另外，这些区域的日常维护也是相当困难，并且通常的防腐蚀处理也不到位，有时肋骨看起来更完好，但是实际上内部的钢铁以及腐蚀得很严重了，故这也是很容易受到腐蚀影响的区域。

3 船舶防腐蚀技术

3.1 主动防腐蚀措施

主动防腐蚀的基本原理是，在两种不同的金属处在化学电解质溶液中相连接时，化学性质更加活泼的金属电极的电位为负，形成阳极，从而被腐蚀，化学性质较不活泼的金属电极为正，形成阴极，从而不会受到腐蚀。

所以如果在船舶上放置比钢铁更加活泼的金属与钢铁相连接，在发生电化学反应时，钢铁就会成为阴极而得到保护。另外还有一种方法就是给钢铁施加与腐蚀产生的电流相反的直流电，使得钢铁成为阴极，这样也可以避免钢铁受到腐蚀，得到保护，其原理图如图1所示。这样的电化学防腐蚀方法被称为阴极保护法，在船舶防腐蚀技术中，常用的阴极保护法有两种，一种是“牺牲阳极保护法”；另一种是“外加直流电阴极保护法”。

3.2 被动防腐蚀措施

被动防腐蚀主要是利用涂料来避免船体受到腐蚀。并且由于船体不同区域受到的腐蚀情况不一样，所以在船体的各个区域所添加的涂料的种类也不相同，并且即使在同一区域，如果船体的材料不同，所需要的涂料也是不同的。一般船底区域需要涂添防锈层、中间层以及防污层，不仅要防止船底被氧化，也要防止有水中生物的附着；在船体潮差区，由于受到海水交替的影响，所以在该区域的涂料不仅要能够耐水，耐干，耐干湿交替，而且还有能够耐摩擦，耐冲击；在海上大气区，由于船体受到阳光，雾等的共同作用，涂料需要能够防锈，耐光照，抗冲击，另外还需要具有良好的保色性和保光性等；在船舶的压载水舱中，由于其内部环境比较潮湿，比较炎热，并且所含的盐度还比较高，所以一般要求涂料具有较好的耐水性，耐盐性，并且还要能够抗腐蚀；在饮水舱里的涂料这需要具备耐水性，无毒性的性能，涂料中所含的元素对人体不产生危害。

船舶中常用的涂料有有机硅树脂涂料、橡胶类防腐涂料以及富锌涂料等。所以说高性能，对环境友好，无毒无害才是船舶涂料的发展方向。不过在添加涂料之前，还应当考虑到船体的表面质量等因素。

4 防腐蚀技术在渡船上的应用

4.1 主动防腐蚀技术的应用

由于主动防腐蚀措施中的“牺牲阳极保护法”具有施工简单的优点，并且其成本与“外加直流电阴极保护法”相比较要低得多，所以可以将“牺牲阳极保护法”应用到渡船的防腐蚀中。选取一种比钢铁还要活泼的金属，例如锌，将锌块与渡船底板易腐蚀部位钢铁相连接，此时河水充当电解质，由于锌的化学性质活泼，在电化学反应中，锌充当阳极，铁充当阴极，使得原来充当阳极的铁被替换，铁得到了保护，进而防止了渡船被腐蚀。另外由于“外加直流电阴极保护法”的成本相对较高，所以不建议在渡船中应用。

4.2 被动防腐蚀技术的应用

被动防腐蚀技术相当于是给船体镀上一层保护层，使得船体免受腐蚀，所以此方法也可以应用在渡船中，但是涂料的选取则没有航海船只那么要求严格，所以利用被动防腐蚀技术可以给渡船涂上一层能够保护船体涂料，使得船体的易腐蚀区域不与水接触，以防止渡船发生腐蚀现象。

5 结束语

针对内陆河流渡船的防腐蚀的研究相对较少，造成的渡船使用寿命短，渡船难以得到维修和保养，完全参考航海船只的防护方法是不经济的，所以通过研究航海船只防腐蚀技术，从中选取合理的防腐蚀技术进行简化应用，以解决目前人工渡船使用周期短的问题。