船舶防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展

趙曄

摘要：隨著我國改革開放的不斷深入特別是自從加入世貿(mào)組織之后，我國的外貿(mào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，其中船體防腐技術(shù)的發(fā) 展，大大提高了遠(yuǎn)洋運(yùn)輸中船舶的安全性和使用壽命。隨著科技的不斷進(jìn)步，各種高新科技也越來越多的融入到船舶防腐技 術(shù)中去，使得船舶防腐技術(shù)在未來擁有廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：船舶防腐蝕技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TB30-2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）19-0212-01

引言：

船舶防腐蝕技術(shù)水平直接阿關(guān)系著一個(gè)國家遠(yuǎn)洋運(yùn)輸能力的高低，

我國作為一個(gè)海外貿(mào)易大國，其對于船舶性能的要求十分苛刻。對 于船舶來說船舶防腐蝕技術(shù)就好比其身上的盔甲，抵擋著來自海水 等各方面的侵蝕，延長著船舶的使用壽命，本文通過對船舶防腐技 術(shù)的措施及發(fā)展方向予以展望。

1 船舶防腐蝕技術(shù)措施

1.1 涂防腐蝕層

在進(jìn)行船舶防腐蝕工作中，最主要的措施就是涂防腐蝕層，而 防腐蝕涂料市面上賣的也很多，廠家在進(jìn)行選擇時(shí)，最好選擇有質(zhì) 量保證的，而且如果是長期進(jìn)行涂料供應(yīng)的廠商，那么長期進(jìn)行供 應(yīng)的廠商，肯定是特別值得信賴的，而防腐蝕層的材料有很多，可 以進(jìn)行很多工序，但是不管是哪道工序，對于船舶制造行業(yè)來說， 都是至關(guān)重要的。另外，防腐蝕層的材料有很多，在選擇時(shí)主要要 看該材料的綜合使用效果，參考維持時(shí)間，參考價(jià)格范圍，經(jīng)過重 重考慮之后選擇的材料才可以成為制造船舶的材料之一。在進(jìn)行防 腐蝕層涂料的涂制過程中，一定不要錯(cuò)過任何一個(gè)死角部位，如果 防腐蝕層涂在船舶上是沒有涂均勻，或者是沒有每個(gè)地方都涂到， 那么在實(shí)際防腐蝕層發(fā)生效果時(shí)，就有些死角地方不能堅(jiān)固到，這 么一來，船舶上的有些死角地方特別容易被腐蝕，這也是海洋制造 工程中的大忌，所以一定要確保防腐蝕層的質(zhì)量以及它的厚度。

1.2 使用防腐蝕材料

除了在最外面涂上防腐蝕涂料之外，可以在船舶的建設(shè)初期就

用想辦法一些防腐蝕材料進(jìn)行船舶的建造，這樣做的好處也是為了 減少人工進(jìn)行防腐蝕工作的時(shí)間，也給了人工不少寬裕時(shí)間可以進(jìn) 行船舶其他方面的加工，總體促進(jìn)船舶的發(fā)展，同時(shí)也堅(jiān)定了人們 發(fā)展船舶業(yè)的決心。另外我國在發(fā)展海洋工程時(shí)，也可以用到這些 防腐蝕材料，進(jìn)行防腐蝕材料的使用，或者是對防腐蝕材料的選擇 與應(yīng)用，到了最后都可以發(fā)展成為對海洋工程有意義的東西，可以 使用的防腐蝕材料中包括了鋼板，而防腐蝕材料的防腐蝕條件有很 大的要求，而另外，一些船舶建造材料之間的化學(xué)金屬彼此之間會(huì) 由于海洋發(fā)生電解池的反應(yīng)，這種情況下，金屬元素就會(huì)發(fā)生移位 的現(xiàn)象，這是船舶使用的大忌，而這些防腐蝕的材料。市面上已經(jīng) 生產(chǎn)過很多了，而這些防腐蝕材料，在選擇時(shí)要全方位考慮它的綜 合性能再進(jìn)行選擇，比如如果選擇了硬度比較軟的防腐蝕材料，研 制加工后又要添加硬度較大的進(jìn)去，那么這就徒勞地增加了工作量，

也增加了工程的成本，這是發(fā)展中的大忌，所以在最開始的時(shí)候， 就要選擇合適的防腐蝕材料。

1.3 船舶防腐設(shè)計(jì)

合理的防腐設(shè)計(jì)是控制船舶腐蝕的關(guān)鍵因素，建造材料的選取、

船舶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及船舶建造工藝等都會(huì)對船舶的腐蝕造成影響。 首先造船選用的鋼材不但要有較高的強(qiáng)度和韌度、耐壓耐磨，而且 在海水環(huán)境中必須具有較好的耐腐蝕性能。除了鋼鐵材料外，耐海 水腐蝕性強(qiáng)的鈦合金、密度較低的鋁合金以及一些復(fù)合材料也被應(yīng) 用于船舶制造。近年來，玻璃鋼復(fù)合材料具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、沖擊 韌性好、耐腐蝕好、抗海生物附著等特點(diǎn)，在造船方面廣泛應(yīng)用。 美國的玻璃鋼漁船已占漁船總量的90%；我國相對較少，還不到1%， 有很大的發(fā)展空間。另外在同一艘船上選用不同材料時(shí)應(yīng)盡量避免 異種金屬部件的直接連接，防止電偶腐蝕發(fā)生。異種金屬相互連接 時(shí)，應(yīng)在不同金屬之間加電絕緣，同時(shí)杜絕大陰極小陽極情況的發(fā) 生。在船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要重視改善結(jié)構(gòu)腐蝕環(huán)境。在船艙死角、 縫隙等易發(fā)生腐蝕的位置開設(shè)流水孔，預(yù)防積水造成潮濕的腐蝕環(huán) 境。使用電子設(shè)備的過程中，嚴(yán)格注意接線的正負(fù)極，防止雜散電 流從水下船體外表面流向海水使鋼板發(fā)生腐蝕。

1.2 陰極保護(hù)技術(shù)

船體的陰極保護(hù)技術(shù)主要有犧牲陽極陰極保護(hù)和外加電流陰極 保護(hù)兩種。犧牲陽極技術(shù)是通過在船體外表面安裝電位較負(fù)的金屬作為陽極，以保護(hù)作為陰極的船體鋼板不被腐蝕。目前對犧牲陽極的研究多集中在開發(fā)新型陽極材料和優(yōu)化陽極布置方向，使用的犧牲陽極主要有鋅合金、鋁合金、鎂合金等。根據(jù)船舶與海洋結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、營運(yùn)環(huán)境和材料的電化學(xué)特性，依據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)確定犧牲陽極的類型和數(shù)量，最終得出滿足腐蝕防護(hù)目標(biāo)要求的陰極保護(hù)方案。探索了一種利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和遺傳算法進(jìn)行壓載水艙陰極保護(hù)設(shè)計(jì)中的犧牲陽極優(yōu)化布置的方法，發(fā)現(xiàn)該方法能夠使壓載水艙的腐蝕得到更為有效的控制，對于船體及其他海洋結(jié)構(gòu)物的陰極保護(hù)設(shè)計(jì)也具有參考價(jià)值。外加電流法是利用直流電源連通輔助陽極和船體結(jié)構(gòu)，通過海水構(gòu)成回路，使船體結(jié)構(gòu)全部成為陰極而得到保護(hù)。該外加電流保護(hù)系統(tǒng)由恒電位儀、參比電極、穩(wěn)定性輔 助陽極構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)使船體電位始終保持在保護(hù)電位范圍內(nèi)。對外加電流保護(hù)系統(tǒng)來說，除了注重基礎(chǔ)設(shè)施的研發(fā)外，研究者們的目光逐漸轉(zhuǎn)向了陰極保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)值模擬及改進(jìn)。計(jì)算機(jī)模擬有助于陰極保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和干擾的預(yù)測。采用縮比模型理論研究船體表面電位分布影響因素之間的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)單區(qū)域外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的輔助陽極和參比電極位置改變將影響船體電位的分布，輔 助陽極位置影響船體保護(hù)電位曲線的形狀，而參比電極位置決定保 護(hù)電位的大小。外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中增加陽極的數(shù)量和布置均 勻合理時(shí)，可優(yōu)化船體保護(hù)電位分布，且電位曲線波動(dòng)小。對雙區(qū) 域陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出了基于諧波小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和 遺傳算法均勻設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法，既滿足了船體防腐蝕，又降低了腐 蝕靜電場。對于外加電流船舶腐蝕防護(hù)法實(shí)施技術(shù)性監(jiān)控，建立反 饋系統(tǒng)，提高外加電流系統(tǒng)的可靠性。

2 防腐蝕技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1 表面預(yù)處理技術(shù)的發(fā)展

由于受環(huán)保的壓力，傳統(tǒng)干噴砂工藝受到限制，船廠逐漸采用 水噴砂和高壓水除銹的工藝。水噴砂是將磨料與水混合后，噴射到 所要噴砂的物體上。高壓水除銹利用專用設(shè)備產(chǎn)生高壓水 （700-1700km2）和超高壓水（1700-3000Kg/cm2）擴(kuò)）噴射需表面處理 的物體上。該技術(shù)不產(chǎn)生粉塵、廢渣，噪音低，非常環(huán)保。同時(shí)不 產(chǎn)生溶解鹽，污染處理的表面，影響涂料的防銹效果。這項(xiàng)表面處 理技術(shù)近期內(nèi)將會(huì)被國際上認(rèn)可而采用。

2.2 防腐蝕監(jiān)測新技術(shù)

由于新技術(shù)的發(fā)展，多年來困擾船體防腐蝕監(jiān)測方面的難題（船

體空間小難以安裝大型檢測設(shè)備、海上空氣濕度大檢測設(shè)備容易短 路等方面的原因）得到了解決。機(jī)械電子業(yè)的發(fā)展，不僅縮小了電 子監(jiān)控設(shè)備的空間，而且在性能上和監(jiān)測的準(zhǔn)確度上都有了很大的 提高，再加上光纖技術(shù)的發(fā)展，船員可以通過網(wǎng)絡(luò)對船體的各個(gè)部 位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，大大減輕了船員的檢測負(fù)擔(dān)，并且對于保護(hù)船員 的人身安全也起到了一定的作用。

結(jié)束語：

本文主要從船舶涂防腐蝕層、防腐蝕材料、陰極保護(hù)技術(shù)和船

舶防腐設(shè)計(jì)等方面介紹了當(dāng)前船舶防腐蝕技術(shù)措施。進(jìn)一步分析探 討了船舶防腐蝕技術(shù)今后的發(fā)展趨勢，以對船體防腐蝕技術(shù)措施應(yīng) 用有一個(gè)全面的了解。

參考文獻(xiàn)

[1]許友林，姚智剛，熊玲.船舶防腐蝕技術(shù)應(yīng)用及其發(fā)展[J].

中國修船.2008（S1）

[2]侯世忠.船舶的腐蝕防護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與應(yīng)用[J].全面腐蝕 控制.2017（03）

[3]王來強(qiáng).船舶腐蝕成因及防護(hù)技術(shù)[J].中國水運(yùn)（下半 月）.2008（10）