海船防腐蝕技術(shù)在內(nèi)河渡船上的應(yīng)用

向響

摘要：船舶受腐蝕問題的影響一直以來都受到工程技術(shù)人員的廣泛關(guān)注，尤其是在航海船舶的腐蝕問題上，目前海船的防腐蝕技術(shù)已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，有了比較系統(tǒng)的研究，但是內(nèi)河渡船防腐蝕的研究相對較少，為此，將借鑒海船的防腐蝕技術(shù)，提出幾種內(nèi)河渡船的防腐蝕措施。

關(guān)鍵詞：船舶；防腐蝕；應(yīng)用

中圖分類號：TB 文獻標(biāo)識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.07.094

以貴州省人力渡船為例子，貴州省每年在渡船上的資金投入很大，但是由于得不到良好的維護，同時也不滿足更換渡船數(shù)量的要求，所以，新的渡船使用差不多八年就會發(fā)生渡船底板受到銹蝕的現(xiàn)象。此外，由于受到近年來公路迅速發(fā)展的影響，過渡船的人相對較少，但是一些地區(qū)又離不開渡船，難以撤銷，使得渡船的維護和保養(yǎng)存在著極大的問題。下面將分析航海船舶受腐蝕的原因，從海船防腐蝕技術(shù)中找到可利用在人力渡船上的地方。

1 船舶發(fā)生腐蝕的環(huán)境

船舶的腐蝕現(xiàn)象主要是船舶的鋼制船體受到腐蝕，其腐蝕現(xiàn)象十分復(fù)雜，一般情況下可以分類為四類，分別是腐蝕環(huán)境、腐蝕形態(tài)、腐蝕現(xiàn)象以及腐蝕原因。但是往往其相互影響，有時可能會有幾種腐蝕共同作用對船體產(chǎn)生腐蝕效果，所以可能在采取一些防腐蝕技術(shù)之后，之前最主要的腐蝕原因解決了，但是其他的腐蝕原因又上升為了主要原因，故應(yīng)當(dāng)對船舶腐蝕的原因做詳細的分析。

在海上航行的船只的腐蝕會發(fā)生在以下幾個區(qū)域：第一，海上大氣區(qū)，也就是高出海平面約兩米的地區(qū)，此區(qū)域接觸海水少，主要是暴露在海水蒸發(fā)的鹽霧中；第二，海水飛濺區(qū)，也就是從海平面到高出海平面越兩米的地區(qū)，此區(qū)域會經(jīng)常受到海浪飛沫的濺射；第三，船體潮差區(qū)，也就是在海平面的上下一段的區(qū)域，該區(qū)域會隨著季節(jié)、海水以及其他原因的變化，時而淹沒在海平面以下，時而暴露在海平面以上；第四，船體全浸區(qū)，也就是在時刻都浸入海平面以下的區(qū)域，此區(qū)域常年浸入在水下，不接觸空氣；第五，泥漿區(qū)，也就是埋在海底淤泥的部分?；旧?，船舶的各個部分都處在這五個區(qū)域之內(nèi)，海上大氣區(qū)包括甲板以及上層的建筑，海水飛濺區(qū)包括干舷部分，船體潮差區(qū)包括輕重水線之間，船體全浸區(qū)包括輕載水線以下的船底部分，而泥漿區(qū)則包括船錨。

2 船體易腐蝕的部位和原因分析

船體最容易發(fā)生腐蝕的區(qū)域有輕重載水線之間的鋼制船體外板、壓載艙內(nèi)的部件、雙層底、貨艙的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、貨艙內(nèi)部肋骨連接船殼的區(qū)域等。

首先來對輕重載水線之間的鋼制船體外板進行分析。該區(qū)域處于海水飛濺區(qū)與船體潮差區(qū)的交界處，其上方是干燥區(qū)域，下方是較潮濕區(qū)域，所以會使得氧氣的分布不均勻，海面上下就形成了一個化學(xué)上的陽濃差電池，暴露在大氣中的部分提供氧氣，形成陰極，而浸入在海底的部分由于缺氧而形成陰極，使得船體輕重載水線部分的船體受到的腐蝕加快，另外在海水飛濺區(qū)，因為接觸空氣，氧氣十分充足，再加上又受到海水飛沫的沖擊，船體的保護膜很容易遭到破壞，從而導(dǎo)致十分嚴(yán)重的沖擊腐蝕以及海水空蝕，所以此部分一直都是船體受腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域之一。

壓載艙內(nèi)的部件、雙層底以及貨倉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這幾個區(qū)域受到腐蝕的原理在原理是基本是相同的，對于在海上航行的船只來說，在船舶出碼頭航行的時候，壓載艙和高邊柜務(wù)必要時常加裝壓載水，此外，由于受到太陽光的照射，高邊柜的內(nèi)部會吸熱使得內(nèi)部的水變成高溫且潮濕的水蒸氣，進而導(dǎo)致高邊柜的內(nèi)部非常容易出現(xiàn)十分嚴(yán)重的銹蝕現(xiàn)象，與此同時，在鋼鐵的表面附著著一層氧化層，一旦氧化層出現(xiàn)縫隙，就會出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕致使縫隙越來越深，并且隨著縫隙的擴大，發(fā)生腐蝕的面積越大，進一步導(dǎo)致腐蝕的加劇。除此之外，雙層底、壓載艙以及高邊柜在排空之后，里面一般會有一些污水殘留，而形成殘留的電化學(xué)腐蝕液體，腐蝕附著物以及腐蝕性水垢等，并且根據(jù)資料顯示這些區(qū)域的腐蝕很難進行維護和保養(yǎng)，所以這也是船體最容易受到腐蝕的區(qū)域之一。

貨艙內(nèi)部肋骨連接船殼的區(qū)域。船體內(nèi)部的肋骨是會受到雙面腐蝕的部件，另外，在造船的過程中，船體船殼板和船體肋骨之間的焊接往往是采用雙面連續(xù)焊，這會導(dǎo)致該焊接區(qū)域的晶粒變得比較粗大，另外，這些區(qū)域的日常維護也是相當(dāng)困難，并且通常的防腐蝕處理也不到位，有時肋骨看起來更完好，但是實際上內(nèi)部的鋼鐵以及腐蝕得很嚴(yán)重了，故這也是很容易受到腐蝕影響的區(qū)域。

3 船舶防腐蝕技術(shù)

3.1 主動防腐蝕措施

主動防腐蝕的基本原理是，在兩種不同的金屬處在化學(xué)電解質(zhì)溶液中相連接時，化學(xué)性質(zhì)更加活潑的金屬電極的電位為負(fù)，形成陽極，從而被腐蝕，化學(xué)性質(zhì)較不活潑的金屬電極為正，形成陰極，從而不會受到腐蝕。

所以如果在船舶上放置比鋼鐵更加活潑的金屬與鋼鐵相連接，在發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時，鋼鐵就會成為陰極而得到保護。另外還有一種方法就是給鋼鐵施加與腐蝕產(chǎn)生的電流相反的直流電，使得鋼鐵成為陰極，這樣也可以避免鋼鐵受到腐蝕，得到保護，其原理圖如圖1所示。這樣的電化學(xué)防腐蝕方法被稱為陰極保護法，在船舶防腐蝕技術(shù)中，常用的陰極保護法有兩種，一種是“犧牲陽極保護法”；另一種是“外加直流電陰極保護法”。

3.2 被動防腐蝕措施

被動防腐蝕主要是利用涂料來避免船體受到腐蝕。并且由于船體不同區(qū)域受到的腐蝕情況不一樣，所以在船體的各個區(qū)域所添加的涂料的種類也不相同，并且即使在同一區(qū)域，如果船體的材料不同，所需要的涂料也是不同的。一般船底區(qū)域需要涂添防銹層、中間層以及防污層，不僅要防止船底被氧化，也要防止有水中生物的附著；在船體潮差區(qū)，由于受到海水交替的影響，所以在該區(qū)域的涂料不僅要能夠耐水，耐干，耐干濕交替，而且還有能夠耐摩擦，耐沖擊；在海上大氣區(qū)，由于船體受到陽光，霧等的共同作用，涂料需要能夠防銹，耐光照，抗沖擊，另外還需要具有良好的保色性和保光性等；在船舶的壓載水艙中，由于其內(nèi)部環(huán)境比較潮濕，比較炎熱，并且所含的鹽度還比較高，所以一般要求涂料具有較好的耐水性，耐鹽性，并且還要能夠抗腐蝕；在飲水艙里的涂料這需要具備耐水性，無毒性的性能，涂料中所含的元素對人體不產(chǎn)生危害。

船舶中常用的涂料有有機硅樹脂涂料、橡膠類防腐涂料以及富鋅涂料等。所以說高性能，對環(huán)境友好，無毒無害才是船舶涂料的發(fā)展方向。不過在添加涂料之前，還應(yīng)當(dāng)考慮到船體的表面質(zhì)量等因素。

4 防腐蝕技術(shù)在渡船上的應(yīng)用

4.1 主動防腐蝕技術(shù)的應(yīng)用

由于主動防腐蝕措施中的“犧牲陽極保護法”具有施工簡單的優(yōu)點，并且其成本與“外加直流電陰極保護法”相比較要低得多，所以可以將“犧牲陽極保護法”應(yīng)用到渡船的防腐蝕中。選取一種比鋼鐵還要活潑的金屬，例如鋅，將鋅塊與渡船底板易腐蝕部位鋼鐵相連接，此時河水充當(dāng)電解質(zhì)，由于鋅的化學(xué)性質(zhì)活潑，在電化學(xué)反應(yīng)中，鋅充當(dāng)陽極，鐵充當(dāng)陰極，使得原來充當(dāng)陽極的鐵被替換，鐵得到了保護，進而防止了渡船被腐蝕。另外由于“外加直流電陰極保護法”的成本相對較高，所以不建議在渡船中應(yīng)用。

4.2 被動防腐蝕技術(shù)的應(yīng)用

被動防腐蝕技術(shù)相當(dāng)于是給船體鍍上一層保護層，使得船體免受腐蝕，所以此方法也可以應(yīng)用在渡船中，但是涂料的選取則沒有航海船只那么要求嚴(yán)格，所以利用被動防腐蝕技術(shù)可以給渡船涂上一層能夠保護船體涂料，使得船體的易腐蝕區(qū)域不與水接觸，以防止渡船發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

針對內(nèi)陸河流渡船的防腐蝕的研究相對較少，造成的渡船使用壽命短，渡船難以得到維修和保養(yǎng)，完全參考航海船只的防護方法是不經(jīng)濟的，所以通過研究航海船只防腐蝕技術(shù)，從中選取合理的防腐蝕技術(shù)進行簡化應(yīng)用，以解決目前人工渡船使用周期短的問題。