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海水腐蚀-影响因素及其应对措施

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:影响海水对金属腐蚀的因素主要有盐度、氯度、电导率、pH值、溶解氧、温度、流速以及海生物等。但海水pH值的变化幅度不大,不会对钢的腐蚀产生明显的影响。海水的pH值主要影响钙质水垢沉积,从而影响到海水的腐蚀性。pH值升高,容易形成钙沉积层,海水腐蚀性减弱。实际上,由于海水组成的复杂性,海水的含盐量对海水腐蚀的影响规律很复杂。(六)循环海水流速的影响在未加缓蚀剂的海水中,海水流速对腐蚀速率的影响因金属而异。

海水腐蚀-影响因素及其应对措施

影响海水对金属腐蚀的因素主要有盐度、氯度、电导率、pH值、溶解氧、温度、流速以及海生物等。

(一)pH值影响

海水的pH值一般在7.5~8.6之间,表层海水因植物光合作用,pH值略高些,通常为8.1~8.3。一般来说,海水pH值升高,有利于抑制海水对钢的腐蚀。但海水pH值的变化幅度不大,不会对钢的腐蚀产生明显的影响。尽管表层海水pH值比深处海水高,但由于表层海水含氧量比深处海水高,所以表层海水对钢的腐蚀性比深处海水大。海水的pH值主要影响钙质水垢沉积,从而影响到海水的腐蚀性。pH值升高,容易形成钙沉积层,海水腐蚀性减弱。

(二)电导率影响

海水不仅含盐量高,而且所含盐分几乎处于电离状态,这就使海水成为一种导电性很强的电解质溶液。海水电导率主要决定于海水的盐度和海水的温度。由于一般海水盐度变化幅度不大,所以海水电导率主要受温度影响,温度越高,海水电导率越大。

由于海水具有良好的导电性,这就决定了海水腐蚀过程中,不仅微电池腐蚀活性大,同时宏电池腐蚀的活性也很大。海水中异种金属接触时更容易产生电偶腐蚀,其作用范围也更远。采用阴极保护方法保护海洋钢结构时,由于海水电导率高,电流分散程度大,保护范围宽,保护效果好。随海水电导率的增加,海水中金属的微电池腐蚀和宏电池腐蚀都将加速。

(三)盐类浓度影响

海水中含盐量直接影响海水的电导率和含氧量,因此必然对腐蚀产生影响。一般情况下海水中含盐量增加,电导率增加,局部腐蚀电流增加,腐蚀速度增大。随含盐量增加,海水中氧的溶解度降低,又使腐蚀速度减小。实际上,由于海水组成的复杂性,海水的含盐量对海水腐蚀的影响规律很复杂。例如,江河入海处或海港中,虽然海水被稀释,含盐量很低,却可能有较高的腐蚀。因为大洋海水通常被碳酸盐饱和,金属表面沉积一层碳酸盐水垢保护膜。而在稀释海水中,碳酸盐达不到饱和,不能形成保护性水垢。同时,海水污染后使海水腐蚀性增强,污染海水中的硫化物或氨能加速海水对铜基合金和钢的腐蚀。(www.xing528.com)

(四)溶解氧影响

对碳钢、低合金钢和铸铁等在海水中不发生钝化的金属,海水中含氧量增加,会加速阴极去极化作用,使腐蚀速度增加。在海水中,钢的腐蚀速度与氧的浓度成正比关系。但对那些依靠表面钝化膜提高耐蚀性的金属,如铝和不锈钢等,含氧量增加有利于钝化膜的形成和修补,使钝化膜的稳定性提高,点蚀和缝隙腐蚀的倾向性减小。如果一块金属表面上各处的氧浓度不同,就会形成氧浓差腐蚀电池。氧浓度低的区域作为阳极而腐蚀加速,氧浓度高的区域作为阴极而得到保护。

(五)循环海水温度影响

温度升高一方面会使水中物质的扩散系数增大,电极反应的过电位和溶液的黏度减小,使得金属的腐蚀速度增加;但另一方面,温度升高会使水中溶解氧浓度降低,从而使金属的腐蚀速度降低。在海水循环冷却系统中,在温度较低的区间内,氧扩散速度的增加起主导作用,金属的腐蚀速度随温度的升高而加快。在77℃之后,氧在水中的溶解度降低起主导作用,金属的腐蚀速度随温度的升高而降低。

(六)循环海水流速的影响

在未加缓蚀剂的海水中,海水流速对腐蚀速率的影响因金属而异。对于在海水中不能钝化的金属,如碳钢、低合金钢、铸铁等随海水流速增加,腐蚀速度加大。但对于在海水中能钝化的金属,如不锈钢、铝合金、镍基合金和钛合金等,海水流速增加会促进其钝化,可提高耐蚀性,在一定范围内提高流速是有利的。

在加了某些缓蚀剂的循环冷却海水,由于这些缓蚀剂要有一定溶解氧才能形成保护膜,增大流速,有利于溶解氧的补充及缓蚀剂分子的扩散,从而提高缓蚀剂的效率。但流速超过某一临界值时,则冲击腐蚀加重。

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