船舶的防腐蝕設計

1、高耗能緒論腐蝕會造成材料和能源的消耗以及設備的失效，而且還會進一步 污染環(huán)境、爆炸以及人員傷亡等重大問題?；谶@一點，工業(yè)發(fā)達國 家都對腐蝕所造成的損失進行了調(diào)查。1990年美國由CC Technologies Laboratories 和 NACE International 負責執(zhí)行，由交通部(。丁)的 FHAW(Federal High Way Administration)管理的腐蝕調(diào)查數(shù)據(jù)表明， 1998年總的腐蝕損失為每年2757億美元，直接經(jīng)濟損失為1379億美元。我國于1999年啟動的中國工程學院咨詢項目“中國工業(yè)與自然 環(huán)境腐蝕問題調(diào)查對策”，歷時3年，于2001年基本完成。

2、腐蝕調(diào)查 涉及了自然環(huán)境，化工，交通運輸，基礎設施，電力系統(tǒng)和能源系統(tǒng)， 機械制造以及軍事設施與設備等。用Uhlig方法推算，我國的腐蝕約 為5千億元，相當于600多億美元。這是不完全統(tǒng)計，如果加上礦山， 冶金，輕工，食品和造紙等的腐蝕，我國的年腐蝕損失會更大。浩瀚的海洋是人類生存的搖籃。“人口劇增，資源匱乏，環(huán)境惡 化”是當今人類社會所面臨的三大難題。人們越來越深刻地認識到海 洋是人類生命的源泉，海洋是世界資源的寶庫，海洋的開發(fā)和利用是 國民經(jīng)濟發(fā)展的一個新的增長點。未來將是海洋的世紀，這已成為全 球的共識。近年來，隨著國家經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略從陸地轉(zhuǎn)向海洋，船舶工業(yè)的發(fā) 展得到了越來越多的重視。但

3、由于海洋嚴酷的腐蝕環(huán)境，船舶防腐蝕 一直是困擾人類的重大難題。船舶在海洋上航行，與海水接觸部分不 僅受海水強烈的電化學腐蝕，還受海洋生物附著的污損。海水對于鋼 質(zhì)材料來說是一種非常強的腐蝕性介質(zhì)，而許多海洋生物和微生物能 吸附于船底、螺旋槳、船舶管路及其他金屬結(jié)構(gòu)表面并生長和繁殖。 特別是在溫暖的海域和春夏兩季，這些有害生物迅速生長繁殖，污損 特別嚴重。除此之外船體還受到風浪的沖擊，日光的暴曬等等。造成 的腐蝕降低了船舶的使用壽命，增加了維護、維修的費用，更嚴重危 害著船舶的安全。船舶是一個整體，它的各個部分腐蝕的情況各不一樣。（1）船底 部位，船底分為平底和直底部位，長期處于海水的浸泡之中，

4、受到海 水的電化學腐蝕和沖刷作用。當船舶停泊時，還會受到海生物的污損 作用。（2）水線區(qū)，水線區(qū)處于海水浸泡、海浪沖刷以及陽光暴曬之 下，還要受到漂浮物的撞擊。還有可能處于冰區(qū)航行，受到更大的沖 擊作用。（3）大氣區(qū)，大氣區(qū)指水線以上的干舷部位、露天甲板、甲 板漆裝件、上層建筑外部等。這些部位長年累月的處于含鹽的潮濕海 洋大氣中，經(jīng)常受到日光暴曬，干舷和甲板還經(jīng)常受到海浪沖刷。（4） 油艙，船舶內(nèi)部的油艙主要指燃油艙，潤滑油艙和污油水艙等；原油 艙，裝載原油的貨艙內(nèi)，粘稠的原油油膜對鋼板有一定的保護作用。 但是，原油中如果含硫量高，其中的無機硫化物，硫醇和噻吩等有機 硫化物有較大的侵蝕性。原油

5、中一般還混有油田咸水，其中含有氯化 鎂。除了油品本身的腐蝕外，往往有一個艙是進行荷油和壓載的油水 兼用艙。裝過油的空艙由于表面有一層油膜對鋼板有一定的保護作用， 但是一旦如果裝入了壓載水，鋼板會受到嚴重腐蝕。（5）壓載水艙， 壓載水艙是結(jié)構(gòu)特別復雜的部位，艙內(nèi)黑暗潮濕，工作條件惡劣。常 常有些船只，外表維護的十分好，內(nèi)部尤其是壓載水艙卻已嚴重腐蝕。（6）飲水艙和淡水艙，以前全世界范圍拄船舶上飲水艙都是用水泥 漿保護。實踐證明，水泥漿干固后性脆，當受到?jīng)_擊和震動后，極易 開裂剝落。艙壁往往不到半年就因受水漬而銹蝕污染飲水。即使新抹 的完整水泥漿對飲用水也有一定污染。（7）機艙和泵艙，機艙和泵艙

6、是船舶重要工作場所，室內(nèi)溫度較高，因此也較容易腐蝕。針對船舶的防腐蝕可以采用涂裝工藝，也可以采用犧牲陽極的陰 極保護。以下就針對這兩種方法做出設計。課程題目對大連造船廠與世界著名的航運公司Stena.RoRoAB簽訂的12300DWT大型滾裝船進行防腐蝕設計，船的主要參數(shù)如下： 總長：195.30m兩柱間長：179.20m型寬：25.60m最大寬度：25.80m型深（至上甲板）：16.62m設計吃水：6.60m結(jié)構(gòu)吃水：7.50m載質(zhì)量（設計吃水）：8800t載質(zhì)量（結(jié)構(gòu)吃水）：12300t壓載艙：5640m3其中一個壓載艙面積：780m2船體保護年限：10年壓載艙保護年限：3年設計方案3.1

7、涂層防護關于船體主要部位選用的涂料類型：船底漆，包括船底防銹漆和船底防污漆，兩者必須配套使用。在本設計中選用838褐紅乙烯防污漆（0-5乙烯防污漆），它的 特點是干燥快，貯存穩(wěn)定，防污期三年，與氯化橡膠防銹底漆 配套使用，用無空氣噴涂。水線漆，必須具有很好的耐水性，耐曬性，耐磨性，耐干濕交 替和溫變性，同時還應快干，并具有一定的防污性能。本設計 中選用酚醛系和氯化橡膠鋁粉防銹漆配套使用。船殼漆，必須具有優(yōu)異的耐候性、耐久性和裝飾性，防腐蝕性 能。本設計中選用氯化橡膠系與氯化橡膠鋁粉防銹漆配套使用。甲板漆，耐磨性尤為重要，選用環(huán)氧富鋅底漆和聚酯玻璃鱗片 涂料，防滑層，聚氨酯面漆。船舶上層建筑漆，必須具有很好的耐候性和耐久性及物理力學 性能。環(huán)氧富鋅底漆，環(huán)氧厚漿型涂料，聚氨酯面漆，聚硅氧 烷面漆。油艙，酚醛環(huán)氧。原油艙，焦油環(huán)氧和厚漿型環(huán)氧。壓載水艙，改性環(huán)氧。飲水艙和淡水艙，無溶劑環(huán)氧。貨艙，耐水性強的改性環(huán)氧涂料。機艙和泵艙，淺色改性環(huán)氧。3.2犧牲陽極陰極保護陰極保護就是運用電化學原理，由活潑金屬（比鋼鐵的電極電位 更負的金屬）如鋅、鋁等在海水介質(zhì)中與鋼鐵構(gòu)成電性連接，使鋼鐵 在總體上成為陰極而得到保護；或