金属材料的海洋腐蚀与防护（第11章）海洋环境钢结构件防腐蚀涂装 的选用.pdf

金属材料的海洋腐蚀与防护 —海洋环境钢结构件防腐蚀涂装 的选用 第一节 概述 • 海洋环境结构物分为海岸结构物和海上结 构物。 • 海岸上的结构物设施有码头机械设备、海 岸电厂、海岸铁道、运输设备级其它设施 结构物等，这些设备结构受到海洋大气环 境的腐蚀。 第一节 概述 • 海上结构物包括，海洋石油钻探平台及相 关生产设备、舰船、海上大桥、港湾栈桥 等。 • 相对于海岸结构物，海上设备结构的腐蚀 更加严酷。如图11-1所示为典型的海上构造 物在不同部位采取不同的防蚀方法。 第一节 概述 • 在海水飞溅区，由于干湿交替作用，阳光 紫外线暴晒使有机涂层产生粉化、变色等 破坏形式。在全浸区和潮差区的水下部分， 有机涂层的主要破坏形式为起泡、生锈、 脱落。 第一节 概述 海水环境中有机涂层起泡是最普通的早期 破坏现象。起泡通常是漆膜局部丧失防腐 蚀能力的最早外观表征。表现为：吸水肿 胀、气体起泡、渗透压引发起泡、损伤起 泡等。 第一节 概述 • 有机涂层对金属的防蚀作用表现为两方面： 一是屏蔽作用，阻挡腐蚀介质渗透到金属 表面，使电阻增大，腐蚀电流减小。其二 是活性防蚀作用，包括阴极保护作用，钝 化作用和碱性防蚀作用等方面。一种优良 的涂装防护体系往往兼有以上功能。 第一节 概述 • 无机富锌和有机（环氧）富锌涂层试样人 工海水试验结果：环氧富锌涂层试样中部 1d即出现红锈，无机富锌涂料40d无红锈产 生。由于锌粉的牺牲阳极作用使铁得到了 保护。 第一节 概述 在颜料中加入鉻酸盐、磷酸盐可使钢铁发生 阳极钝化，而阻滞腐蚀的阳极反应。另外， 提高涂层与底金属的结合力，可增加金属 电化学腐蚀的阻抗。 第二节海洋环境结构物防腐涂装 • 在海洋环境结构物防腐涂装的设计上，首 先应考虑结构物所处的环境条件，另外还 要根据结构物的保护寿命、施工环境条件、 造价等因素，来选择涂层体系和涂装施工。 一、涂装设计的重要原因 • 如图11-2所示，表述了涂装设计的因素。 第二节海洋环境结构物防腐涂装 • 设计要素中，保护年限是个抽象的概念， 应提出涂层的维修年限或需要更替涂层的 年限。 第二节海洋环境结构物防腐涂装 • 结构物的部位不同，选择涂料有所差别， 在水下，应注重涂层的抗渗透性，而在水 线上或大气区，面漆耐紫外光的老化，非 常重要。 第二节海洋环境结构物防腐涂装 • 在维修周期的确定上，应考虑采用何种监 测手段或检测手段来判断涂层的破坏程度。 维修条件应根据旧涂层的破坏程度和表面 状态确定重涂表面的调整和涂装的厚度范 围。 第三节海洋环境对防蚀涂层破坏的 主要因素 一、海生物附着污损对涂层耐蚀性的影响 • 一般认为，某些海生物生长时能穿透油漆保护 层或其它保护层，直接破坏保护涂层。某些海 生物对保护层的附着甚至大于涂层对金属的附 着力，在机械载荷如波浪冲击作用下，海生物 层与保护涂层一起剥落，导致保护层的机械破 损，引起金属局部腐蚀。 第三节海洋环境对防蚀涂层破坏的 主要因素 • 附着力强的海生物，如藤壶、牡蛎对涂层 的机械剥离破坏，因涂料性能不同而有差 异。对氯化橡胶、氯磺化聚乙烯类涂料， 海生物附着剥离后对面漆有破坏。高性能 涂层由于涂层抗拉强度高、附着力强，能 有效地抗海生物附着的机械破坏。 第三节海洋环境对防蚀涂层破坏的 主要因素 二、氯离子对涂层和金属腐蚀的影响 • 海水高腐蚀性一个重要原因是海水中含有 -