怎么避免海上作業(yè)設(shè)備生銹問題,，

AZ2012

材料腐蝕的一些數(shù)據(jù)
! f% i/ C; F$ A1 結(jié)構(gòu)用鋼鐵材料一般腐蝕為0.1-0.2 毫米/年，但在飛濺區(qū),，腐蝕較大,，可達(dá)0.3 毫米/年，
- b! O$ F' K4 R2 有點(diǎn)蝕發(fā)生的時(shí)候,，材料腐蝕速度可以達(dá)到正常速度的幾倍甚至幾十倍,，
5 o/ {2 B' J$ [" i9 T3 腐蝕和海區(qū)域有關(guān)，不同區(qū)域,，腐蝕速度又有差異,，對(duì)特定鋼種，廈門附近海域,，腐蝕更大,，   
& [5 t- ]( W# T5 b- B  具體腐蝕特性可以看區(qū)域圖。
4 腐蝕的類型有：
% y1 I2 r' O2 D. b7 J均勻腐蝕,，一般碳鋼,，0.2 毫米/年,，
( D& e* B% ^5 P, N: J點(diǎn)蝕，深度縱向發(fā)展,，破壞嚴(yán)重,，不銹鋼常有點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕是隱蔽性破壞,，后果嚴(yán)重,。
縫隙腐蝕，對(duì)一些不銹鋼和合金鋼破壞特別嚴(yán)重,，常發(fā)生在鋼纜,、螺栓、套管等位置,，
湍流腐蝕,，有些金屬對(duì)水流速度比較敏感，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定速度以后,，腐蝕速度加快,，空泡腐蝕，又稱氣穴腐蝕,，對(duì)許多材料都有作用,。主要是氣泡破裂以后的高壓沖擊。
電偶腐蝕,，發(fā)生在兩種金屬之間,，由電位差造成，可以采用鍍層和噴涂加以保護(hù),。
# t4 p6 R/ Q* Z  @5 特別要注意的是,，海水腐蝕下的疲勞破壞比陸地上的疲勞破壞更加迅速。
6 鈦及鈦合金的保護(hù)膜非常穩(wěn)定,，基本在海洋環(huán)境中不腐蝕,，采用鈦合金殼體是一個(gè)選擇，但成
  本高,。
8 Y& Q  h1 A: L; R" c, P. u7 普通不銹鋼和鋁合金由于保護(hù)膜不穩(wěn)定,，當(dāng)表面供氧不足,，也就是水流速度不夠的時(shí)候,。使后
- ~# V7 m) [  I- |! R1 o  續(xù)保護(hù)膜形成不足的時(shí)候，易發(fā)生點(diǎn)蝕等破壞,，要特別加以注意,。
" \/ e8 j" g2 Z* o* R  v8 銅及銅合金，有保護(hù)膜,，一般是穩(wěn)定的,，但海水氧含量增加,，腐蝕加快。除去錳黃銅外,，一般
  黃銅耐海水腐蝕能力均較好,。在飛濺暴露區(qū)，黃銅耐腐蝕能力較好,，可以做軸套一類材料,，有
  一定使用壽命。青銅的腐蝕問題有專門敘述,，可以參考,。
3 c( j, r2 e; R* H: o9 一般耐海水腐蝕的鋼材，如10CrMoAl 等,，初始腐蝕小于一般碳鋼,，但4年以后，平均腐蝕速
& `* S7 h4 I" D0 B  度大于碳鋼,，這種現(xiàn)象稱為‘腐蝕逆轉(zhuǎn)’,。哪種材料有‘腐蝕逆轉(zhuǎn)’要看具體材料和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
# d' L6 [6 ~) E  M8 ~9 K7 f  關(guān)于10CrMoAl 等材料,，使用的時(shí)候有專用文件夾有全部資料,。包括材料性能與焊接，設(shè)計(jì)前
" D6 x& i8 B" `  {7 C  參考,。
: O% Z2 G! ?( f" `3 v% d10 不銹鋼在海洋環(huán)境普遍被采用,，從閥門到螺旋槳都有，不銹鋼的腐蝕,，主要是點(diǎn)蝕和縫隙腐
6 A8 v2 Q% ?5 \4 j+ Y2 p   蝕,，不銹鋼的晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕不常見。是否發(fā)生腐蝕與材料成分與使用環(huán)境有非常大的
& D3 Y7 A" i; d4 K$ i% X   關(guān)系,，總體說,，不銹鋼在海洋大氣暴露中表現(xiàn)比較好，一般是輕點(diǎn)蝕,，但在海水全浸區(qū),，18-8
) L" o0 ?4 o( B: w, q1 Y% U   類不銹鋼有嚴(yán)重的腐蝕。當(dāng)流速大于1.2 米/秒時(shí),，由于供氧充分,，點(diǎn)蝕減弱。當(dāng)發(fā)生高流速
/ k4 L+ M! g+ y0 Q9 ~. \- Y4 ^2 ^   的時(shí)候,，一般為縫隙腐蝕,。
, S& a3 q, t( v3 Y   60年代開發(fā)的耐海水腐蝕的不銹鋼以AL-6X為代表，為20Cr—24Ni—6.5Mo 成分�,，F(xiàn)在有新
9 w8 o7 L. m! k; R( ?   型號(hào),。在飛濺區(qū)的腐蝕是一個(gè)特殊研究范圍,，1Cr18Ni9Ti ，00Cr19Ni10,，等耐腐蝕性能都很   
- F7 m4 C* o! s( k4 \. l1 ]   好,。點(diǎn)蝕發(fā)生和點(diǎn)蝕孔徑隨時(shí)間增加而增加，當(dāng)暴露16年,，點(diǎn)蝕深度可達(dá)0.2 毫米,。
   當(dāng)不銹鋼在海水腐蝕中的穩(wěn)定腐蝕電位較正，耐腐蝕能力較好,，電位較負(fù),，耐腐蝕能力較差。
1 f/ R& h. S* r! g5 e   表現(xiàn)為低碳的耐腐蝕能力較好,。
   采用雙向不銹鋼也是對(duì)抗腐蝕的有效措施,。奧氏體對(duì)氯離子的腐蝕能力較差。要特別注意,。
! M) L: l: h7 L- `, W- o4 a  R11 海洋環(huán)境防腐種類很多,，噴鋅鋁證明是非常有效的措施。使用壽命一般可達(dá)16年,。一般設(shè)計(jì)
1 n, U4 D* |' k% I" V   壽命為10—20年,。具體要考慮熱噴涂的設(shè)備，孔隙率等多種因素,，孔隙還要考慮封閉措施,，
& {% y+ P) L& E   封閉種類很多，比如環(huán)氧封閉,，但要具體考慮其工藝性,。
   另外，還有采用有機(jī)或無(wú)機(jī)方式在不銹鋼表面形成保護(hù)膜的措施,，保護(hù)膜致密而堅(jiān)固,，可以
   同時(shí)起到保護(hù)和滑動(dòng)摩擦的效果，各國(guó)都有研究,，這對(duì)于既要保護(hù)表面又要做導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)有
   幫助,。具體方式參考不銹鋼熱浸涂層的問題。
) ?/ [- ^5 g7 f- O% g12 普通鋼材可以采用熱滲鋁處理,，Q235 鋼材,，熱滲鋁處理以后，耐海水腐蝕能力提高6倍,，
   腐蝕的形態(tài)主要為點(diǎn)蝕,，腐蝕的速度隨海水的溫度升高而升高,。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有專門論述,。滲鋁
  _4 @) q/ t- u3 |; z5 [   時(shí)間為4-6小時(shí),，設(shè)計(jì)前要先問是否有設(shè)備。
/ K+ u1 ?0 q1 [& Z0 X   性能特點(diǎn)：
   表面鋁含量≥20%,，滲層厚度0.05－0.5mm,，抗高溫氧化可至800℃，顯著提高鋼鐵抗硫化氫,、   
   二氧化硫,、二氧化碳、煤氣,、氨水及海水腐蝕能力
海水,、深水設(shè)備設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
3 [8 P& F  j$ Y5 z1 嚴(yán)格分析使用工況及實(shí)際使用條件，水深,、水質(zhì),、地域環(huán)境、浸入式使用,、飛
9 q, `2 I* j0 T( c, r8 z  濺式使用等客觀條件,。
2 使用壽命的確定，腐蝕與壽命有很大關(guān)系,，過長(zhǎng)的設(shè)計(jì)使用壽命將使得設(shè)備笨
  重而龐大,，成本增加。
3 U2 Y2 M# i3 B7 ^3 材料的確定,，必須嚴(yán)格按使用工況選擇材料,，海用工況時(shí)，材料的錯(cuò)誤選擇將  
  是致命的,。由此而導(dǎo)致設(shè)備提前報(bào)廢或重大責(zé)任事故的發(fā)生,。
4 設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，首先確定材料,，確定材料以后,，按強(qiáng)度、剛度的計(jì)算法則計(jì)算,，
3 q$ \/ [: {; |6 B1 O- O3 R  再按使用壽命年限的腐蝕行為增加結(jié)構(gòu)厚度,。當(dāng)結(jié)構(gòu)與材料及腐蝕問題有沖突
: V8 i4 k2 P% p  的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先滿足材料與腐蝕的問題,，犧牲結(jié)構(gòu)特點(diǎn)換取使用性能,。
* o5 ~9 C2 j3 m; m. T5 使用同種材料設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，盡可能避免縫隙,，盡可能多用焊接結(jié)構(gòu),，少用鉚接與
  螺栓連接，當(dāng)必須用鉚接與螺栓連接的場(chǎng)合，要合理封閉縫隙,。封閉縫隙的方
  式很多,，盡量多參考現(xiàn)有成熟措施。當(dāng)無(wú)法避免縫隙的場(chǎng)合,，要使縫隙盡可能
  保持敞開狀態(tài),，即盡可能加大縫隙。
) ~3 ]. e& q! N1 p" _. I  避免凹槽與盲孔,，當(dāng)無(wú)法避免時(shí),，用非金屬材料實(shí)行嚴(yán)格封閉，當(dāng)必須使用金
/ V: @& a* B) E" z  R  屬材料封閉時(shí),，應(yīng)加非金屬墊片保持絕緣狀態(tài),，避免使用異種金屬材料而導(dǎo)致
  電化學(xué)腐蝕。
: {( {* E0 v3 Z3 o  對(duì)于異種接觸結(jié)構(gòu),，比如滑道,、滾輪、軸承等,，必須考慮其電化學(xué)性能及抗腐 蝕能力,，確定整個(gè)結(jié)構(gòu)的使用壽命。
  避免使用滾動(dòng)軸承,，當(dāng)必須使用時(shí),，必須考慮密封，不合理的密封措施,，導(dǎo)致
  整體使用壽命降低,。
# N) F- ]+ F4 t+ p& d  對(duì)于異種材料焊接在一起的結(jié)構(gòu)，首先應(yīng)當(dāng)避免使用,，當(dāng)不得已必須使用時(shí),，
& x' a5 T' l$ b' l  K3 w  考慮腐蝕和壽命問題。
0 z% y1 j9 X" x' l! O  使用不銹鋼要特別注意種類,，奧氏體抗空泡腐蝕能力好,，但點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕能   
  力差,。高鎳不銹鋼抗縫隙腐蝕性能好,，雙相不銹鋼的各方面能力都比較好，但
  有些類型其焊接性能較差,，要特別注意焊接問題,。
  不銹鋼的點(diǎn)蝕是個(gè)非常嚴(yán)重的問題，不能加以輕視,，有時(shí)表面看來(lái)非常小的腐
7 ~6 C# V: B: R! ~( o  蝕點(diǎn),，下面的腐蝕已經(jīng)非常嚴(yán)重了，有時(shí)甚至到了足以引起整個(gè)結(jié)構(gòu)破壞的程
. W/ N0 e& l% \7 ~- E  度，設(shè)計(jì)時(shí)必須非常重視,。
6 C+ ~/ {1 e" _8 l  有鑄鐵材料時(shí),，盡可能采用高鎳鑄鐵，高鎳鑄鐵的耐腐蝕能力較高,。
  使用銅合金材料時(shí),，要有針對(duì)性,，對(duì)應(yīng)使用條件查材料性能,，確定耐腐蝕的性
4 u, N5 K$ D, F3 G. c+ U' H6 w9 j  能。
  鎳--銅類的莫耐爾合金,，耐腐蝕能力好,，但價(jià)格貴，看場(chǎng)合使用,。
. m' N: m9 T+ n* \/ u# J  鈦合金的耐腐蝕能力非常好,，耐各種腐蝕，對(duì)于污染腐蝕,、縫隙腐蝕,、空泡
$ M3 ~3 W! `$ u' |  腐蝕、應(yīng)力腐蝕等等,，效果都非常好,，但有些特殊場(chǎng)合要特別注意，注意與
  其他金屬材料的問題,。
1 {# i% Y4 R9 j& K5 R2 m1 {6 防腐與封閉問題,，靜止結(jié)構(gòu)，可以通過表面涂裝的方式防腐,，金屬結(jié)構(gòu)可以采
$ _3 X, u8 \, W, T4 y0 c* c: A/ k  用熱噴涂鋅-鋁材料處理,，但噴涂材料有一定的氣孔率，這些微小氣孔必須加   
4 ^9 g, y* P7 v; ]; z0 B( t  以封閉,，封閉可以采用環(huán)氧類樹脂處理,。金屬材料熱噴涂的涂層厚度決定使用
  壽命，設(shè)計(jì)時(shí)按使用壽命加以考慮,，數(shù)據(jù)可以查表,。
- Y& a' s0 t; z  對(duì)于運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，既要考慮結(jié)構(gòu)的防腐又要考慮運(yùn)動(dòng)性能,，采用的方式比較多,，
* J8 v) j- S( _  可以采用金屬表面鈍化后，在滑動(dòng)部分貼裝非金屬減摩材料,，比如減摩帶等材
) a' r. O  S2 B, @  料,。但材料在使用前一定要事先咨詢生產(chǎn)廠家，確定可以在海水環(huán)境中使用，
  并且有可靠的貼裝措施,，保證牢固可靠,，及合理的使用壽命，比如可以保證使
' M5 K! w* h. T4 M6 i  用5年,，這樣可以在使用周期到達(dá)之前做妥善處理,。
  對(duì)于有些運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，負(fù)荷比較小,，或使用次數(shù)較少的,，可以考慮在金屬表面作
  自身的加厚鈍化層，這種鈍化層要有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以支持,，保證使用,。

jaychan19891

AZ2012 發(fā)表于 2013-12-12 09:15
% H" L) y! F8 R4 ]9 y) S4 m4 ~- K材料腐蝕的一些數(shù)據(jù)
: T+ j7 Y% l- T: ]/ y1 結(jié)構(gòu)用鋼鐵材料一般腐蝕為0.1-0.2 毫米/年,，但在飛濺區(qū)，腐蝕較大,，可達(dá)0.3 毫米/年 ...

$ P: K1 [: y1 S0 W, |非常thanks
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