《船舶与海洋工程材料》课件-3.海洋腐蚀环境五大区带

海洋腐蚀环境五大区带FIVEMAJORZONESOFMARINECORROSIVEENVIRONMENT船舶与海洋工程材料吴少森主讲人海洋环境划分为五个区带海洋大气区浪花飞溅区潮差区海水全浸区海底泥土区区带识别是防腐设计和选材的第一步，也是我们本节课的核心重点。课程导入同一材料在不同区带的腐蚀程度差异巨大不同材料在同一区带的耐蚀性也完全不同海洋大气区MARINEATMOSPHERICZONEPART01海洋大气区海洋工程上层建筑、岸边建筑都处于这个区域，材料发生的腐蚀属于大气腐蚀。海洋大气最典型的特征含有大量海盐颗粒沉积在金属表面形成含氯盐的薄液膜薄液膜下电化学腐蚀，供氧充分、导电性强使得海洋大气的腐蚀性远高于内陆大气海洋大气区大气中含有工业污染物影响腐蚀速率的因素腐蚀会进一步加剧硫氧化物氮氧化物背风面、阴面不容易被雨水冲刷温度湿度盐浓度更高，腐蚀更严重降雨朝向除冰盐的使用会显著加速结构腐蚀冻融循环还会损伤混凝土构件浪花飞溅区SPLASHINGAREAOFWAVESPART02浪花飞溅区位于海洋大气区和潮差区之间金属表面周期性被海水溅射处于持续的干湿交替状态供氧最充分海浪冲击不断破坏腐蚀产物膜表面盐浓度持续升高使得碳钢、低合金钢在飞溅区的腐蚀速率达到最高浪花飞溅区很多常规防护涂层在这里很容易被海浪冲刷损坏，必须采用重防腐涂层体系才能有效防护。不锈钢类钝性金属充足的供氧能促进钝化膜形成在飞溅区表现出较好的耐蚀性选材时的重要参考依据潮差区TIDALRANGEAREAPART03位于平均高潮线和平均低潮线之间，随潮汐涨落呈现周期性干湿交替。潮差区潮差区试验：单独钢板试样实际：整根钢桩结构潮差区腐蚀速率高于全浸区、低于飞溅区潮差区因为氧气充足靠近低潮位的全浸部位氧含量低成为阴极区得到一定保护成为阳极区加速腐蚀潮差区潮差区表面附着大量海生物改变局部腐蚀状态增加腐蚀的复杂性海水全浸区SEAWATERIMMERSIONZONEPART04海水全浸区含有高浓度盐分和氯离子腐蚀性强钢铁平均腐蚀速率约0.1到0.2毫米每年局部腐蚀速率更高速率可达数倍至数十倍点蚀缝隙腐蚀全浸区腐蚀速率低于飞溅区和潮差区，但高于大气区和海泥区。影响因素海水全浸区温度盐度流速溶解氧污染生物不锈钢等依赖钝化膜的材料，在深海环境中反而出现较严重的腐蚀，在选材时必须重点关注。随深度变化明显浅海表层溶解氧含量高，腐蚀速度快深海温度低、氧含量低，腐蚀相对较轻海底泥土区UNDERWATERMUDAREAPART05海底泥土区海泥分类滨海土潮间带海土海底沉积物整体特点含盐量高电阻率低比普通土壤腐蚀性更强氧含量低，钢铁腐蚀速率低于海水海底泥土区松散海土浅表海泥透水性好与海水交换更频繁腐蚀速率高于深层海泥腐蚀速率高于深层海泥海泥中存在硫酸盐还原菌等厌氧微生物，这些微生物的代谢活动会显著加速局部腐蚀。海底泥土区当钢桩、海底管线穿过不同特性的土壤，或从全浸区进入海泥区时加速腐蚀穿孔失效形成宏观腐蚀电池位于氧含量较低土壤中的结构部位将成为阳极区浪花飞溅区总结掌握这五个区带的腐蚀特点，就能精准判断材料的服役环境，制定针对性的防腐方案，为后续材料性能确定和选材奠定基础。海洋大