阀门防海水腐蚀技术探讨.doc

阀门防海水腐蚀技术探讨 一、前言 近年来 ,随着海洋开发进展的加快和沿海电厂的大量建立 ，对泵、阀和管道材料的耐海水性提出了越来越高的要求。为了确保阀门的性能能够满足海洋开发和沿海电厂建设的要求，有必要对阀门防海水腐蚀技术进行深层次的探究。 二、海水对金属的腐蚀机理 海水是一种含有许多盐类的电解质溶液漆含盐量约为3%，其中的氯化物含量占总盐含量的88.7%，pH值为8左右，并溶有一定量的氧气。除了电位很负的镁及其合金外，大部分金属材料在海水中都是氧去极化腐蚀。其主要的特点是海水中氯离子含量很大，因此大多数金属在海水阳极极化阻滞很小，腐蚀速度相当高；海浪、飞溅和流速等这些利于供氧的环境条件都会促进氧的阴极去极化反应，促进金属的腐蚀。海水电导率很大，所有不仅腐蚀为电池活性大，宏电池的活性也很大。海水中不同的金属相接触时，很容易发生电偶腐蚀。即使两种金属相距数十米，只要存在电位差，并实现电联结，就可能发生电偶腐蚀。海水中溶有大量以氯化钠为主的盐类。含盐量影响到水的电导率和含氧量。因此对腐蚀有很大影响。海水中所含盐分几乎都是电离状态，这使得海水成为一种导电性很强的电解质溶液。另外，海水中存在着大量的氯离子对金属的钝化起着破化作用，也促进了金属的腐蚀。由于氧去极化腐蚀是海水腐蚀的主要形式，因此海水中溶解氧的含量是影响海水腐蚀的主要因素。同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。 　 为了延长海洋结构物（如阀门）的寿命，除了根据具体设施和具体海洋环境选用适当的结构材料之外，通常在金属表面涂上或包上防腐蚀的覆盖层。例如：涂以环氧树脂类的涂料，将金属与海水隔离；涂以含氧化亚铜或氧化汞等有毒物质的防污漆，防止海洋生物的污损；在潮差区还可以包上中国研制的脂肪酸盐绷带或蒙乃尔 400合金板，进行保护。 　采用锌合金或铝合金保护钢铁结构时，由于这类合金在海水中的电势比钢铁低，成为腐蚀电池的阳极，钢铁则成为阴极。依靠阳极材料的溶解牺牲，保护了钢铁不受腐蚀，延长了海洋钢铁结构的寿命。这是阴极保护法中的一种。另一种阴极保护法是外加电流。如果联合采用涂料和阴极保护，可取得优良的效果。 　在使用海水作为循环冷却水时，可在海水中添加亚硝酸钠或磷酸二氢钠等缓蚀剂，防止碳钢腐蚀。 　海洋中金属的腐蚀，特别是局部腐蚀，是工业和国防事业的一个严重问题，必须研制更好的耐腐蚀的合金和防腐材料，并建立起对金属腐蚀的控制和监测系统。 三、目前国内外常用的防海水腐蚀方法及存在的问题 金属构件在海洋环境中发生的腐蚀。海洋环境是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，洋腐蚀主要是局部腐蚀，即从构件表面开始，在很小区域内发生的腐蚀，如电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等。此外，还有低频腐蚀疲劳、应力腐蚀及微生物腐蚀等 。通常 ，金属构件在海洋飞溅区（指风浪、潮汐等激起的海浪、飞沫溅散到的区域）的全面腐蚀速率最高。防止海洋腐蚀的措施除正确设计金属构件、合理选材外，通常有以下几种：采用涂料。对重点部件采用耐腐蚀材料包套。设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。根据电化学腐蚀原理，采用牺牲阳极。采用设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量根据电化学腐蚀原理，采用牺牲阳极对重点部件采用耐腐蚀材料包套。长期以来,防腐涂料作为简单和有效的防腐手段，常用的防腐涂料已不能满足这些需要,大约在60～70年代,人们提出了“重防腐涂料(Heavy-duty Coating)”的概念.重防腐涂料的概念是在生产实践中形成的，一般都把在苛刻的使用条件下，在一定年限内能有效防腐的涂料视为重防腐涂料，所谓苛刻的使用条件，可简单概括为以下几方面：强腐蚀介质，如强酸、强碱，各种盐溶液或溶剂等；各种高强度机械应力的腐蚀环境；多种腐蚀因素交互作用的环境；重防腐粉末涂料及其涂装技术，作为一种新型材料，新的工艺，新的技术在国内开发应用推广已有十多年了，越来受到防腐界的重视和熟知，一经出现就倍受青睐，享有“4E涂料”的美誉，是最具发展前途的粉末涂料品种之一，其应用领域不断扩展，由最初作为管道防腐材料发展到建筑钢筋、钢结构管件等，西气东输管道工程；杭州湾跨海大桥钢管桩防腐及其建筑钢筋，涂层防腐就是其中例证，随着新型材料不断出新及其涂装技术的不断发展，其应用前景必将更加广阔。重防腐粉末涂料的特点和发展趋向重防腐涂料的优良特性有机溶剂挥发物（VOC）等于零，既节省能源，又无环境污染，相对而言，无三废问题，无危害，无危险。涂装效率高，其成膜物质100%，没有闪蒸（节约时间和空间），不会过喷涂（喷逸粉末可回收循环使用），应用时涂料损失小，因而总的涂料利用率高，通常达90%以上。涂膜厚度容易控制，一次涂