船舶的腐蚀与防护

13.1.1　船舶的腐蚀与防护

航行于海上的船舶，一直处于强腐蚀性介质之中，其腐蚀问题十分突出。由此给船舶带来极大的危害。特别是船舶结构的腐蚀，可能对船舶的航行安全构成严重的威胁。因船体结构腐蚀而引起的海难事故不胜枚举。因此，必须采取有效的防腐措施，以减少腐蚀，保护船体结构。

金属腐蚀的本质是金属表面与其周围的介质发生了化学或电化学反应而受到了破坏。船舶腐蚀情况根据船体各部位所处的腐蚀环境不同而有很大差异。

13.1.1.1　船体水下部分（含水线区）的腐蚀

船体水下部分的腐蚀介质主要是海水。这个部位的船体腐蚀取决于所处环境条件。

在船体艏部，海水对壳体产生较大的流体动力作用，使得涂层的工作条件变得十分苛刻。在艏部泡沫翻滚的波浪区，涂层首先遭到破坏。

船体中部外壳表面受到比艏部小的流体动力作用，但是这个区域的涂层在船靠码头时特别容易遭到破坏。

在螺旋桨所产生的强烈水流冲击下，船艉部壳板和舵叶上遭到明显的局部流体动力作用，这往往会引起结构的冲刷腐蚀破坏。此外，由于船体和由铜合金制成的螺旋桨接触而形成的腐蚀电池也是腐蚀破坏的重要因素。

在船底部位，由于附着海生物，表面活泼性的差异会引起坑蚀。同时，海生物的排泄物除了助长腐蚀之外，随其积累还会侵入船底涂膜中，从而将涂膜破坏，也会造成严重后果。

水线区的船体外壳处于特别苛刻的条件之下。在这个区域，涂层破损的可能性最大。这一区域外壳还处于干湿交替条件下，遭到水和空气的交变作用，大大增强了腐蚀介质的侵蚀性。

船体外壳水下部分最大腐蚀损耗和最严重的溃疡状腐蚀往往是源于电腐蚀。电腐蚀是由外来电流引起的腐蚀。在船舶修造过程中，这种外界电流往往是由于船舶在码头安装或漂浮中修理用电时，供电线路接线不正确而造成的。

13.1.1.2　船体水上部分的腐蚀

船体水上结构，包括干舷、甲板和上层建筑，主要受到海洋大气、海水飞沫、雨雪、冲洗甲板时所用的海水以及凝结水的侵蚀。

海洋大气存在大量氯化物，加剧了凝结水对结构的侵蚀性。海水飞溅到船体水上结构并干燥之后，在表面留下一层吸水的薄盐层，它使结构表面保持潮湿状态，并促使结构腐蚀。

甲板的形状会影响水在甲板上的集散。在平坦的甲板上很容易形成难以排水的死角。在具有斜坡的甲板上，当用来排除流水的流水孔布置不合理时，会使水聚集在最低部位。此外，甲板上的个别区域，如在机舱、锅炉的上面，温度较高，加大了聚集在这些区域水的侵蚀性。

13.1.1.3　船体内部结构的腐蚀

根据使用条件不同，船体内部结构的腐蚀有很大差异。其中，最引人关注的是用于装载各种侵蚀介质的液舱的腐蚀问题。

各类液舱中，专用海水压载舱的腐蚀最为严重。这是因为压载用海水的强侵蚀性和压载舱保护涂层维护极其困难等原因造成的。

饮、淡水舱长期浸泡淡水，如保护涂层性能较差也会发生严重的腐蚀。

油舱内表面的腐蚀，根据载油种类不同而有很大差异。在只用来运输原油的油舱中，腐蚀破坏相对较小。这是因为黏稠的原油油膜对钢板有一定的保护作用。但是原油舱的底部，由于集聚含有侵蚀性强的油田咸水，腐蚀也很严重。此外，在油舱的顶部，由于温差的作用产生的油舱冷凝水也是很强的电解质，会对油舱顶部结构，特别是油舱反顶引起严重腐蚀。装载精制的成品油或各类化学品的液货舱，其腐蚀很大程度上取决于货品的腐蚀性。而对这类液货舱人们更关注的是腐蚀产物对货品的污染问题。

13.1.1.4　船舶防腐蚀措施

1）涂层保护

采用合适的船舶涂料，以正确的工艺技术，涂敷于船舶结构表面，形成一层完整、致密的涂层，使船舶各部位的钢铁表面与外界腐蚀环境相隔离，以防止船舶腐蚀的措施，称之为船舶的涂层保护。船舶涂层保护的有效性取决于合理的涂层配套系统设计，正确的涂装施工，以及科学的涂装管理。

2）阴极保护

对于船舶结构与海水直接接触的部位，可以采用阴极保护的方法控制腐蚀。船舶的阴极保护有牺牲阳极保护和外加电流阴极保护两种方式。采用比钢铁更为活泼的金属或合金与钢铁船体电性连接，使船体在整体上成为阴极而免受腐蚀，这种阴极保护方法称为牺牲阳极保护，该方法适用于船体外板水下部位和压载水舱；也可以给钢铁船体不断地加上一个与钢铁腐蚀时产生的腐蚀电流方向相反的直流电，同样可使钢铁在整体上成为阴极从而得到保护，这种保护方法称为外加电流阴极保护。外加电流阴极保护一般只用于船体外壳的水下部位。船舶的阴极保护通常与涂层相结合进行联合保护。