电化学防腐技术在船舶中的应用.ppt

1、电化学防腐技术在船舶中的应用,制作团队：433,由NordriDesign提供 ,电化学防腐技术在船舶中的应用,电化学防腐技术在船舶中的应用,一、引言 船舶由于长期处于盐度较高的海洋环境中，腐蚀极为严重，腐蚀不但能够降低船舶钢结构的强度，缩短船舶寿命，还会增加航行阻力，降低航速，影响船舶性能和航行安全。因腐蚀导致结构损坏和破坏，财产甚至生命的损失屡见不鲜，可以说船舶腐蚀是影响其寿命的最大的因素之一。IMO环境保护委员会已通过国际控制有害船底防污系统公约，IACS为了顺应这种国际趋势，也加强了对现有老龄船舶的检验要求。为此，船舶和海上设施的防腐蚀问题开始备受主管机关、检验部门、船东、保险商等的关

2、注。本次着重介绍船舶腐蚀的几种类型和产生原因，以及当前船舶防腐蚀所采用的技术。,电化学防腐技术在船舶中的应用,二、船舶腐蚀类型及产生原因 船舶腐蚀的类型多样，是由于船舶腐蚀发生的原因的多样性造成的，船舶腐蚀发生的原因主要有以下几种： 1船体在初次涂装时由于其表面处理的不干净，存在残碱、残盐、残存氧化皮 或锈斑等而引起的破坏作用。 2机械作用腐蚀。机械作用的腐蚀包括腐蚀作用和机械磨损，二者相互加速。 3生物腐蚀。生物腐蚀是由海洋生物的船底附着引起的，这种腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 4由于光照、温度、化学介质、磨损或机械损伤等某一原因引起的破坏。 5介质渗透后使涂层下金属表面发生电化学腐蚀

3、所引起的破坏。,电化学防腐技术在船舶中的应用,电化学防腐技术在船舶中的应用,三、船舶腐蚀防护措施,船舶腐蚀防护措施,防腐蚀涂料系统,电化学防腐蚀系统,阳极保护法,阴极保护法,牺牲阳极法,外加电流法,防腐蚀涂料技术,电化学防腐技术在船舶中的应用,防腐蚀涂料技术： 采用合适的船舶涂料，以正确的工艺技术，使其覆盖在船舶的各个部位，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。 电化学防腐蚀系统 1、阳极保护法：由外部供应电流直流电, 使金属成为阳极, 电位向高的方向变化进入钝态区, 金属表面形成保护膜。即使此保护膜破裂, 由于电位的

4、存在, 在裂口处能立即自动地形成新的保护层。目前此法只适用于不锈钢, 在海洋防蚀中应用还不广泛, 故在这里不作讨论。 2、阴极保护法：由外部供应电流直流电, 使金属成为阴极, 电位向低的方向变化, 即达到一定的防蚀电位, 使金属表面的腐蚀原电池的电位差消失, 以消除腐蚀电流, 从而防止腐蚀。此法近年来已在海洋构件上普遍使用。 附：电位一pH图,电化学防腐技术在船舶中的应用,电位一pH图,金属的腐蚀在图中可分为三个区域, 即不发生腐蚀的惰性区, 其电位最低,又称作阴极保护区腐蚀区和表面具有保护膜的钝态区, 钝态区电位最高。图中三个箭头用来表示三种基本防蚀方法使金属的电位向下移动, 即阴极保护法。

5、使金属的电位向上移动, 使其表面钝化, 即钝化法或称阳极保护法。使环境的pH值升高成为碱性, 也能使其表面钝化。,电化学防腐技术在船舶中的应用,阴极保护法 1、牺牲阳极法 含义：牺牲阳极法是使金属如船体钢板与比它更活泼的金属如锌、铝接通电路, 利用二者的电位差, 自动地提供防蚀电流, 从而防止被保护金属的腐蚀, 化学特性较活泼的活性金属成了阳极, 成了腐蚀的牺牲品, 故称为牺牲阳极又称漏电阳极。 材料：常用的牺牲阳极材料为锌、铝和镁三种活泼金属或它们的合金。由于海水电阻很小, 导电率较高, 故在海船上用锌保护钢铁最为常见其次是现代研制成功的铝合金阳极。镁则主要用于淡水中, 海水中很少使用, 因

6、为镁虽然可以提供很高的驱动电压, 但它的效率较低, 即每千克镁所发生的有效电流小。铝也具有很高的驱动电压, 国内外研制了各种特制的铝合金, 专门用作高效的牺牲阳极。,锌合金牺牲阳极阴极保护产品,镁合金牺牲阳极阴极保护产品,镁带牺牲阳极阴极保护产品,电化学防腐技术在船舶中的应用,牺牲阳极材料的特性表,电化学防腐技术在船舶中的应用,2、外加电流法 含义：外加电流法是利用电池系统或岸上供电系统经整流产生一种直流电, 这种电流和腐蚀电池所形成的腐蚀电流方向相反, 使得被保护的金属成为阴极, 从而防止腐蚀。它主要的优越性是防蚀电流密度及电位都可以调节。 装置：外加电流阴极保护装置主要由辅助阳极、阳极屏蔽

7、层、参比电极、恒电位仪等部分组成。外加电流法其工作原理见下图,阳极与参比电极均浸没在水中, 但与船体 严格绝缘电流从阳极流出, 通过海水流入船 体, 船体即为阴极。当阳极未加电流时, 参比电极与船体之间有一自然电位约。左右。当 船体进入不同海域或载重量、航速等发生变化,引起参比电位变化时, 阳极回路中的阻抗也发生变化, 阳极电流变化, 促使参比电极电位回复到变化前的值。通过这一负反馈过程,完成了自动控制阳极电流的变化, 保持参比电位的恒定,实现了船体的防腐蚀。,电化学防腐技术在船舶中的应用,四、船舶电化学防腐装置安装事项 1、船舶在航行或停泊时, 其环境变化很大, 在使用外加电流阴极保护时, 应自动调节防蚀电流, 使防蚀电位保持恒定, 防止漆膜损伤。此外在靠近阳极的部位, 电流密度和电位易出现问题, 必须严加控制。 2、设有阴极保护装置的船舶, 在停泊时应远离其他钢船或金属设备, 保证与钢码头或钢桩完全绝缘, 否则易