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摘要：船舶海水管道在冷却主辅机、消防、压载等管路上起着重要的作用，它保证了船舶设备的正常运行和安全航行。但是由于船舶海水管道的输送介质为腐蚀性较大的海水，会对金属管道带来严重的腐蚀问题，常见的有电化学腐蚀、冲击腐蚀、应力腐蚀等。这些腐蚀轻者造成管道的破损，重者则会影响船舶的航行，从而会影响船上人员和船舶的安全。本文对船舶海水管系海水腐蚀的的因进行了分析，并针对性的提出了防腐措施，以期提供一定的参考价值。
关键词：船舶；海水管系；腐蚀；防腐措施
1概述
目前，对船舶海水管道的电化学腐蚀研究多为管材材料的选择方面以及外加电流保护法方面，但是，从腐蚀本身出发，研究腐蚀本身的变化，能够更好的把握腐蚀的发展规律，从而为确定管道的换管周期带来一定的依据，避免因频繁换管带来的经济浪费和停船检修带来的损失。
2海水管系其腐蚀机理的分析
2.1管道材质
管道材质的耐蚀性是影响海水管道腐蚀破坏的主要因素，也是管道的固有特性。常用的海水管道材料耐蚀性递增顺序为：钢、镀锌钢、铝黄铜、铜镍合金、70-30铜镍合金。不同金属材质在静水中的腐蚀速度如表1所示。
2.2海水管系腐蚀分析
所有的海水管系都会存在有不同程度的腐蚀，但一般会在一些特殊位置其腐蚀会更加严重：如海水管系的阀门、出口及泵出口、汇流及分流、拐角、异径以及海底门等部位。这些位置因为其形状的变化、快速开合的阀门及转换，都会导致管内部发生水流速度的急剧变化，使得管内部压力也随之变化，引起水击现象。这种现象发生的时候，管内部的压力变得特别大，且频率也很高，致使腐蚀的速度加剧，甚至会使得水管发生爆裂现象。海水中存在着很多的可溶性盐，一般盐度会在32%到37.5%之间变化，盐的主要构成成分是硫酸盐、氯化钠与一部分可溶性的碳酸盐，当中约有55%的氯离子，其会对金属的钝化产生妨碍与破坏的作用，堪称为金属病毒。而且海水中如果是含砂与含盐量较高的话，其一般溶解有空气，这种海水对金属会产生特别强的腐蚀性。海水中存在的海生物会使得海水的含氧量增大，还会产生二氧化碳等气体，继而酸化周边的海水，这些都会增大海水管系的腐蚀速度。另外，海水PH值也会对腐蚀的速度产生直接的影响。与此同时，海水的流速、海洋生物的存在、海水的温度及溶氧量等等都会影响到海水的腐蚀，其腐蚀的机理远远要比单纯的盐水腐蚀要复杂很多。
3 避免海水管系受到腐蚀的措施
3.1合理选材
选用海水管道材料时，应首先注意到各种管材的最大允许流速值，如表2所示。对于受流动海水作用较小的管道来说，最大允许流速可适当提高，纯铜可为1.5m/s，90-10铜镍合金和镀锌钢可为4m/s。对于受流动海水作用时间少于500h的管道来说，通常无最大允许流速的规定。最大允许流速系指正常水流的稳流状态下的流速，当水流特别平稳时可提高30%，当水流特别紊乱时，应降低3%。
3.2应用高性能的防腐材料
应用的管系材料会直接影响整个管系的防腐效果。所以相关工作人员应该积极改进工艺，对管系在结构大小、压力技术以及内部温度等方面进行综合性调整与提升，使其防腐性能更强。同时在建设管系时，尽量选择那些防腐性能高、不易腐蚀和生锈的铝合金、不锈钢材料，以有效地提升管系自身的防腐效果。
3.3科学控制人为因素，有效避免人为因素引起的管系腐蚀现象
管系如果设计不科学或者安装质量不高等，后期都易发生腐蚀。所以在进行管系防腐时，需要科学控制人为因素，有效避免人为因素引起的管系腐蚀现象。一方面，在管系设计阶段，设计人员必须充分考试管系的防腐性能，制定合理的管系结构。另一方面在管系安装阶段，施工人员在铺设管系时，必须严格依据相关的施工要求，采用规范的施工工艺进行施工，以真正保证管系的安装质量和其防腐性能。此外，在安装过程中，工程管人员还需要依据实际工程量，及时增减安装人员，并对安装人员进行专业培训。这样可以有效防止因施工员不足，工人片面追求安装速度，不注重安装质量引起的管系腐蚀问题。
3.4表面涂层法
针对不同类型不锈钢的特性，在其表面涂上相匹配的表面涂层，能显著提高不锈钢的抗腐蚀性。采用表面涂层防腐蚀法，可以通过表面涂层的隔离、细化表层晶粒、提高硬度等作用，直接或间接地减缓腐蚀。表面涂层均为物理涂层，通过物理涂层虽然能有效提高抗腐蚀性，但是也易受到外界因素的影响，因此稳定性不是很高。
3.5对不锈钢焊接件进行固溶处理
优化焊接工艺、热处理工艺，可以明显地改善焊接后不锈钢抵抗晶间腐蚀和点蚀的性能，并且从一定程度上增强钝化膜的稳定性。K.Wang等研究了不同固溶处理温度对腐蚀特性的影响，结果发现固熔温度稍高时，腐蚀性能较强。对不锈钢焊接头采取固溶处理，可以有效改善焊接过程中可能出现的敏化情况，从而改善焊接处的抗应力腐蚀特性。
3.6优化不锈钢加工工艺
不同的不锈钢加工工艺，对不锈钢的抗腐蚀特性有较大影响，如能在加工过程中优化工艺，控制合金配比，则能有效地提高不锈钢的抗腐蚀性。对不锈钢进行光亮退火处理，可降低白噪声水平，提高阻抗模的大小，使钝化膜更稳定。敏化温度可以改变Cr的扩散速度，从而对晶间产生影响；敏化速度越高，扩散速率越快，晶间腐蚀越严重。
3.7通過涂层防腐技术，加强管系的防腐效果
涂层防腐是目前应用较为广泛的管系防腐技术之一。它的具体应用主要是把防腐涂料细密均匀地置于未生锈的金属管系内壁或者金属管系表面，这样就可将金属管系表层与各类腐蚀性物质有效隔离，避免各类化学反应，有效延长金属管系的应用年限，减少金属管系的更换概率，最终降低管系的材料成本，提高收益。一般在进行内衬涂层时，工作人员会选择应用玻璃钢材料和陶瓷材料，二者的抗腐蚀性强，强度也高，十分适合应用在高压力、高温度的工艺管系中。而环氧涂层是得到业内人士一致好评的高性能外防腐涂层。该种涂层的基本成分是环氧树脂材料和固化剂，二者按比例混合后形成一层结构平实紧密，抗盐碱腐蚀度十分高的保护层。
结语：
综上所述，受海洋环境、管系设计、安装等多种因素影响，船舶海水管系经常会发生腐蚀问题。这就需要相关工作人员通过积极选择高性能的腐蚀材料，改进工艺，采取合理的防腐技术等，提升管系的整体防腐性能。最终有效延长管系的使用年限，保证船舶海水管系的正常运行，为船舶航行的安全性提供有力的保障。
参考文献：
[1]刘二勇，曾志翔，赵文杰.海水环境中金属材料腐蚀磨损及耐磨防腐一体化技术的研究进展[J].表面技术，2017，46（11）：149-157.
[2]张全斌.海水冷却塔混凝土腐蚀机理与表面防护[J].中国涂料，2017，32（07）：48-52.
[3]刘云峰，朱浩宇，盘辰琳，钟一平.海上油气田防腐措施研究现状[J].全面腐蚀控制，2017，31（07）：72-75.
关键词：船舶；海水管系；腐蚀；防腐措施
1概述
目前，对船舶海水管道的电化学腐蚀研究多为管材材料的选择方面以及外加电流保护法方面，但是，从腐蚀本身出发，研究腐蚀本身的变化，能够更好的把握腐蚀的发展规律，从而为确定管道的换管周期带来一定的依据，避免因频繁换管带来的经济浪费和停船检修带来的损失。
2海水管系其腐蚀机理的分析
2.1管道材质
管道材质的耐蚀性是影响海水管道腐蚀破坏的主要因素，也是管道的固有特性。常用的海水管道材料耐蚀性递增顺序为：钢、镀锌钢、铝黄铜、铜镍合金、70-30铜镍合金。不同金属材质在静水中的腐蚀速度如表1所示。
2.2海水管系腐蚀分析
所有的海水管系都会存在有不同程度的腐蚀，但一般会在一些特殊位置其腐蚀会更加严重：如海水管系的阀门、出口及泵出口、汇流及分流、拐角、异径以及海底门等部位。这些位置因为其形状的变化、快速开合的阀门及转换，都会导致管内部发生水流速度的急剧变化，使得管内部压力也随之变化，引起水击现象。这种现象发生的时候，管内部的压力变得特别大，且频率也很高，致使腐蚀的速度加剧，甚至会使得水管发生爆裂现象。海水中存在着很多的可溶性盐，一般盐度会在32%到37.5%之间变化，盐的主要构成成分是硫酸盐、氯化钠与一部分可溶性的碳酸盐，当中约有55%的氯离子，其会对金属的钝化产生妨碍与破坏的作用，堪称为金属病毒。而且海水中如果是含砂与含盐量较高的话，其一般溶解有空气，这种海水对金属会产生特别强的腐蚀性。海水中存在的海生物会使得海水的含氧量增大，还会产生二氧化碳等气体，继而酸化周边的海水，这些都会增大海水管系的腐蚀速度。另外，海水PH值也会对腐蚀的速度产生直接的影响。与此同时，海水的流速、海洋生物的存在、海水的温度及溶氧量等等都会影响到海水的腐蚀，其腐蚀的机理远远要比单纯的盐水腐蚀要复杂很多。
3 避免海水管系受到腐蚀的措施
3.1合理选材
选用海水管道材料时，应首先注意到各种管材的最大允许流速值，如表2所示。对于受流动海水作用较小的管道来说，最大允许流速可适当提高，纯铜可为1.5m/s，90-10铜镍合金和镀锌钢可为4m/s。对于受流动海水作用时间少于500h的管道来说，通常无最大允许流速的规定。最大允许流速系指正常水流的稳流状态下的流速，当水流特别平稳时可提高30%，当水流特别紊乱时，应降低3%。
3.2应用高性能的防腐材料
应用的管系材料会直接影响整个管系的防腐效果。所以相关工作人员应该积极改进工艺，对管系在结构大小、压力技术以及内部温度等方面进行综合性调整与提升，使其防腐性能更强。同时在建设管系时，尽量选择那些防腐性能高、不易腐蚀和生锈的铝合金、不锈钢材料，以有效地提升管系自身的防腐效果。
3.3科学控制人为因素，有效避免人为因素引起的管系腐蚀现象
管系如果设计不科学或者安装质量不高等，后期都易发生腐蚀。所以在进行管系防腐时，需要科学控制人为因素，有效避免人为因素引起的管系腐蚀现象。一方面，在管系设计阶段，设计人员必须充分考试管系的防腐性能，制定合理的管系结构。另一方面在管系安装阶段，施工人员在铺设管系时，必须严格依据相关的施工要求，采用规范的施工工艺进行施工，以真正保证管系的安装质量和其防腐性能。此外，在安装过程中，工程管人员还需要依据实际工程量，及时增减安装人员，并对安装人员进行专业培训。这样可以有效防止因施工员不足，工人片面追求安装速度，不注重安装质量引起的管系腐蚀问题。
3.4表面涂层法
针对不同类型不锈钢的特性，在其表面涂上相匹配的表面涂层，能显著提高不锈钢的抗腐蚀性。采用表面涂层防腐蚀法，可以通过表面涂层的隔离、细化表层晶粒、提高硬度等作用，直接或间接地减缓腐蚀。表面涂层均为物理涂层，通过物理涂层虽然能有效提高抗腐蚀性，但是也易受到外界因素的影响，因此稳定性不是很高。
3.5对不锈钢焊接件进行固溶处理
优化焊接工艺、热处理工艺，可以明显地改善焊接后不锈钢抵抗晶间腐蚀和点蚀的性能，并且从一定程度上增强钝化膜的稳定性。K.Wang等研究了不同固溶处理温度对腐蚀特性的影响，结果发现固熔温度稍高时，腐蚀性能较强。对不锈钢焊接头采取固溶处理，可以有效改善焊接过程中可能出现的敏化情况，从而改善焊接处的抗应力腐蚀特性。
3.6优化不锈钢加工工艺
不同的不锈钢加工工艺，对不锈钢的抗腐蚀特性有较大影响，如能在加工过程中优化工艺，控制合金配比，则能有效地提高不锈钢的抗腐蚀性。对不锈钢进行光亮退火处理，可降低白噪声水平，提高阻抗模的大小，使钝化膜更稳定。敏化温度可以改变Cr的扩散速度，从而对晶间产生影响；敏化速度越高，扩散速率越快，晶间腐蚀越严重。
3.7通過涂层防腐技术，加强管系的防腐效果
涂层防腐是目前应用较为广泛的管系防腐技术之一。它的具体应用主要是把防腐涂料细密均匀地置于未生锈的金属管系内壁或者金属管系表面，这样就可将金属管系表层与各类腐蚀性物质有效隔离，避免各类化学反应，有效延长金属管系的应用年限，减少金属管系的更换概率，最终降低管系的材料成本，提高收益。一般在进行内衬涂层时，工作人员会选择应用玻璃钢材料和陶瓷材料，二者的抗腐蚀性强，强度也高，十分适合应用在高压力、高温度的工艺管系中。而环氧涂层是得到业内人士一致好评的高性能外防腐涂层。该种涂层的基本成分是环氧树脂材料和固化剂，二者按比例混合后形成一层结构平实紧密，抗盐碱腐蚀度十分高的保护层。
结语：
综上所述，受海洋环境、管系设计、安装等多种因素影响，船舶海水管系经常会发生腐蚀问题。这就需要相关工作人员通过积极选择高性能的腐蚀材料，改进工艺，采取合理的防腐技术等，提升管系的整体防腐性能。最终有效延长管系的使用年限，保证船舶海水管系的正常运行，为船舶航行的安全性提供有力的保障。
参考文献：
[1]刘二勇，曾志翔，赵文杰.海水环境中金属材料腐蚀磨损及耐磨防腐一体化技术的研究进展[J].表面技术，2017，46（11）：149-157.
[2]张全斌.海水冷却塔混凝土腐蚀机理与表面防护[J].中国涂料，2017，32（07）：48-52.
[3]刘云峰，朱浩宇，盘辰琳，钟一平.海上油气田防腐措施研究现状[J].全面腐蚀控制，2017，31（07）：72-75.