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摘要：为了控制船舶运营成本、降低船舶运营风险，重点介绍船舶防腐的主要措施。
关键字：船舶；防腐；ICCP；涂层；牺牲阳极
0 引言
近年来，全球航运市场的低迷，加之燃油成本、人工成本、保养维修成本以及防海盗工作等因素，导致航运企业成本不断上升；因此船体结构腐蚀问题一直倍受IMO关注，为了使船舶压载舱更加安全、耐腐蚀，为了更好地保护海洋环境，IMO于2006年12月8日在第82届海安会上通过《船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》（PSPC）。由此可见，船舶防腐无论对航运企业还是各大国际组织都非常重视，本文将针对船舶腐蚀的具体原因介绍目前比较常见的船舶防腐措施及其原理。
1 船舶易腐蚀的部位及原因
船舶易产生严重腐蚀的主要部位有：轻重载水线之间的船壳外板，双层底、压载舱内的结构，货舱处的高边柜内的结构，货舱内的肋骨与船壳外板相连接处（特别是散货船），艏尖舱后部一号货舱和机舱前第一个货舱后部的舷侧其轻重水线间的外板及内部的结构，其他部位如螺旋桨叶梢、锚链舱、测深管下的船底板等部位。
首先是轻重载水线之间的船壳外板。该区域在飞溅区及潮差区，干湿交界处，因氧气供应不均匀，海面上、下成为天然的大型氧浓差电池，空气中的部分供氧充分成为阴极，受到保护；浸在海水界面处较缺氧成为阳极，腐蚀加快。
双层底、压载舱内的结构以及货舱处的高边柜内的结构。这几处腐蚀原理基本是一样的，对于货船来说，当船舶营运时，压载舱及高边柜内需要经常加装压载水或排空，加之太阳光的烘烤，边柜内会产生高温、高潮湿的水蒸气，致使高边柜内极易发生严重的锈蚀现象，同时钢铁表面存在着氧化层，电位为正，成为阴极，而铁本身成为阳极。如果氧化层产生了裂缝，铁就会发生电偶腐蚀使裂缝加深。
货舱内的肋骨与船壳外板相连接处。由于肋骨是同时受到双面腐蚀的构件，又由于造船时肋骨与船壳板之间往往采用双面连续焊，在焊接热影响区内的金属属性发生了变化，会使其晶粒变得粗大；
2 船舶防腐的主要措施
目前常用的几种船舶防腐措施为：涂层保护、阴极保护。
2.1 涂层保护
目前进行的如火如荼的PSPC就是基于对海水压载舱的涂层保护考虑的。海水压载舱安全可是船舶安全航行的一个重要因素，处于压舱海水长年累月浸泡之下的压载舱涂层时刻面临着被腐蚀和破坏的威胁，涂层质量直接关系到船舶的结构安全。
由于船舶各部位处于不同的腐蚀环境中，遭受的外界作用不同，因此对涂料的性能要求也各不相同。
船底区。该区长期浸泡于海水中，受到海水的电化学腐蚀和冲刷作用，当船舶停泊于海港时还会受到海生物污损的威胁。此外，船舶通常还用牺牲阳极或外加电流方式进行阴极保护，使整个船体水下部分成为阴极，会因过量的OH-离子而呈现碱性。因此，船底区所用的涂料必须具有良好的耐水性、耐碱性、耐磨性，其外层涂料还应具有防止海生物附着的防污性。
水线区。该区常处于海水浸泡、冲刷及日光曝晒的干湿交替状态，即处于飞溅区这一特殊的腐蚀环境。因此用于水线部位的涂料必须有良好的耐水性、耐候性、耐干湿交替性，涂层应具有良好的机械强度、耐摩擦和耐冲击，当船舶采用阴极保护时还要求有良好的耐碱性。
液舱。压载水舱因长期处于海水压载或空载的干湿交替状态，而环境湿热、盐分高、密不通风，条件相当恶劣。所以要求涂料要有优良的耐水、耐盐雾、耐干湿交替和抗腐蚀性能；饮水舱长期存放饮用淡水，要求涂料有良好的耐水性并严格要求不含污染水质，须经有关卫生部门认可；燃油舱、滑油舱长期存放燃、滑油，一般不会受到腐蚀，但在投油封舱以前必须清洁表面，涂以相应的油类保护；滑油舱表面常以环氧树脂漆进行保护；油船的货油舱，一般要经受油、水交替装（压）载，因此既要有良好的耐油性，又要有优良的耐水性和耐交替装载的性能；成品油船货油舱的涂料按特殊涂装的要求。
机、泵舱的舱顶和舱壁涂料要求不易燃烧，一旦燃烧也不至产生过量的烟。机、泵舱的底部要求涂料有良好的耐水性和耐油性。
2.1 阴极保护
当两种不同金属在电解质溶液中电性连结时，电极电位为负（即化学性质较活泼）的金属总是成为阳极而受到腐蚀，而电极电位为正的金属总是成为阴极而不受到腐蚀。 如果采用比钢铁电极电位更负的金属与钢铁电性连结，使钢铁整体上成为阴极，或给钢铁不断地加上一个与腐蚀时产生的腐蚀电流方向相反的直流电，同样使钢铁在整体上成为阴极，并且得到极化，则可使钢铁免遭腐蚀，得到保护。这种电化学的保护方法，称之为阴极保护法。对于钢制海船来说，常用的阴极保护法有两种，即“牺牲阳极保护”和“外加直流电阴极保护”。由于“牺牲阳极保护”法施工简单，一次性成本较低，故在普通民用海船上应用较多。
2.1.1牺牲阳极阴极保护：
牺牲阳极阴极保护是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。牺牲阳极保护电流的利用率较高，不会产生过保护，具有接地和保护兼顾的作用，施工简单方便。常用的牺牲阳极材料有镁基合金、锌基合金和铝基合金三大类。目前大部分船舶压载舱、舵桨均采用牺牲阳极保护。
2.1.2外加电流阴极保护（ICCP）：
外加电流阴极保护利用电化学腐蚀的原理，由连接外部直流电源的阳极直接向被保护的舰船施加阴极电流，不间断地提供电子，进而在金属表面富集电子，并通过控制船体电位或电流密度，使船体发生阴极极化，达到降低甚至完全抑制船体水下部位金属腐蚀的目的。外加电流保护系统由辅助阳极、参比电极、智能控制的直流电源以及相关连接电缆组成，当电路接通后，电流将从阳极经海水至船壳构成闭合回路，这样使船壳免遭腐蚀。外加电流阴极保护系统可以有效防止船体浸水部分的电化学腐蚀。
在外加电流阴极保护系统中，需要有一个稳定的直流电源，以提供保护电流。目前，广泛使用的有整流器和恒电位仪两种。一般，当被保护的船舶所处的工况条件（如浸水面积、水质等）基本不变或变化很小时，可以采用手动控制的整流器；但当船舶所处的工况条件经常变化时，则应采用自動控制的恒电位仪，以使船体电位总处在最佳保护范围内。
另外，为防止舵叶和螺旋桨的电化学腐蚀，通常还会在船上安装舵的接地装置和螺旋桨轴的接地装置。
虽然“外加直流电阴极保护”装置的一次性投资较大，但它具有性能稳定、基本免维护等优点，所以在军用海船和大型民用船舶上都有大量的应用。
3 结语
以上介绍的几种船舶防腐措施确实能够在一定程度上缓解船舶的腐蚀程度，但是以目前的技术水平还无法从根本上杜绝船舶的腐蚀；因此，我们船舶技术革新道路还很漫长，许许多多的技术难题还需要我们造船人去攻克。
参考文献：
[1] 《船体外加电流阴极保护系统》 中华人民共和国船舶行业标准 （ GB/T 31082-1999）
[2]《海船牺牲阳极阴极保护设计和安装》中华人民共和国船舶行业标准 （CB/T 3855-1999）
[3]《船舶设计实用手册》（舾装分册）
作者简介：
闫慧朋 （1981年4月 - ）女 工程师 中国外运长航集团金陵船厂设计公司舾装室
主要工作领域为：船舶舾装设计、总体设计等。
关键字：船舶；防腐；ICCP；涂层；牺牲阳极
0 引言
近年来，全球航运市场的低迷，加之燃油成本、人工成本、保养维修成本以及防海盗工作等因素，导致航运企业成本不断上升；因此船体结构腐蚀问题一直倍受IMO关注，为了使船舶压载舱更加安全、耐腐蚀，为了更好地保护海洋环境，IMO于2006年12月8日在第82届海安会上通过《船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》（PSPC）。由此可见，船舶防腐无论对航运企业还是各大国际组织都非常重视，本文将针对船舶腐蚀的具体原因介绍目前比较常见的船舶防腐措施及其原理。
1 船舶易腐蚀的部位及原因
船舶易产生严重腐蚀的主要部位有：轻重载水线之间的船壳外板，双层底、压载舱内的结构，货舱处的高边柜内的结构，货舱内的肋骨与船壳外板相连接处（特别是散货船），艏尖舱后部一号货舱和机舱前第一个货舱后部的舷侧其轻重水线间的外板及内部的结构，其他部位如螺旋桨叶梢、锚链舱、测深管下的船底板等部位。
首先是轻重载水线之间的船壳外板。该区域在飞溅区及潮差区，干湿交界处，因氧气供应不均匀，海面上、下成为天然的大型氧浓差电池，空气中的部分供氧充分成为阴极，受到保护；浸在海水界面处较缺氧成为阳极，腐蚀加快。
双层底、压载舱内的结构以及货舱处的高边柜内的结构。这几处腐蚀原理基本是一样的，对于货船来说，当船舶营运时，压载舱及高边柜内需要经常加装压载水或排空，加之太阳光的烘烤，边柜内会产生高温、高潮湿的水蒸气，致使高边柜内极易发生严重的锈蚀现象，同时钢铁表面存在着氧化层，电位为正，成为阴极，而铁本身成为阳极。如果氧化层产生了裂缝，铁就会发生电偶腐蚀使裂缝加深。
货舱内的肋骨与船壳外板相连接处。由于肋骨是同时受到双面腐蚀的构件，又由于造船时肋骨与船壳板之间往往采用双面连续焊，在焊接热影响区内的金属属性发生了变化，会使其晶粒变得粗大；
2 船舶防腐的主要措施
目前常用的几种船舶防腐措施为：涂层保护、阴极保护。
2.1 涂层保护
目前进行的如火如荼的PSPC就是基于对海水压载舱的涂层保护考虑的。海水压载舱安全可是船舶安全航行的一个重要因素，处于压舱海水长年累月浸泡之下的压载舱涂层时刻面临着被腐蚀和破坏的威胁，涂层质量直接关系到船舶的结构安全。
由于船舶各部位处于不同的腐蚀环境中，遭受的外界作用不同，因此对涂料的性能要求也各不相同。
船底区。该区长期浸泡于海水中，受到海水的电化学腐蚀和冲刷作用，当船舶停泊于海港时还会受到海生物污损的威胁。此外，船舶通常还用牺牲阳极或外加电流方式进行阴极保护，使整个船体水下部分成为阴极，会因过量的OH-离子而呈现碱性。因此，船底区所用的涂料必须具有良好的耐水性、耐碱性、耐磨性，其外层涂料还应具有防止海生物附着的防污性。
水线区。该区常处于海水浸泡、冲刷及日光曝晒的干湿交替状态，即处于飞溅区这一特殊的腐蚀环境。因此用于水线部位的涂料必须有良好的耐水性、耐候性、耐干湿交替性，涂层应具有良好的机械强度、耐摩擦和耐冲击，当船舶采用阴极保护时还要求有良好的耐碱性。
液舱。压载水舱因长期处于海水压载或空载的干湿交替状态，而环境湿热、盐分高、密不通风，条件相当恶劣。所以要求涂料要有优良的耐水、耐盐雾、耐干湿交替和抗腐蚀性能；饮水舱长期存放饮用淡水，要求涂料有良好的耐水性并严格要求不含污染水质，须经有关卫生部门认可；燃油舱、滑油舱长期存放燃、滑油，一般不会受到腐蚀，但在投油封舱以前必须清洁表面，涂以相应的油类保护；滑油舱表面常以环氧树脂漆进行保护；油船的货油舱，一般要经受油、水交替装（压）载，因此既要有良好的耐油性，又要有优良的耐水性和耐交替装载的性能；成品油船货油舱的涂料按特殊涂装的要求。
机、泵舱的舱顶和舱壁涂料要求不易燃烧，一旦燃烧也不至产生过量的烟。机、泵舱的底部要求涂料有良好的耐水性和耐油性。
2.1 阴极保护
当两种不同金属在电解质溶液中电性连结时，电极电位为负（即化学性质较活泼）的金属总是成为阳极而受到腐蚀，而电极电位为正的金属总是成为阴极而不受到腐蚀。 如果采用比钢铁电极电位更负的金属与钢铁电性连结，使钢铁整体上成为阴极，或给钢铁不断地加上一个与腐蚀时产生的腐蚀电流方向相反的直流电，同样使钢铁在整体上成为阴极，并且得到极化，则可使钢铁免遭腐蚀，得到保护。这种电化学的保护方法，称之为阴极保护法。对于钢制海船来说，常用的阴极保护法有两种，即“牺牲阳极保护”和“外加直流电阴极保护”。由于“牺牲阳极保护”法施工简单，一次性成本较低，故在普通民用海船上应用较多。
2.1.1牺牲阳极阴极保护：
牺牲阳极阴极保护是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。牺牲阳极保护电流的利用率较高，不会产生过保护，具有接地和保护兼顾的作用，施工简单方便。常用的牺牲阳极材料有镁基合金、锌基合金和铝基合金三大类。目前大部分船舶压载舱、舵桨均采用牺牲阳极保护。
2.1.2外加电流阴极保护（ICCP）：
外加电流阴极保护利用电化学腐蚀的原理，由连接外部直流电源的阳极直接向被保护的舰船施加阴极电流，不间断地提供电子，进而在金属表面富集电子，并通过控制船体电位或电流密度，使船体发生阴极极化，达到降低甚至完全抑制船体水下部位金属腐蚀的目的。外加电流保护系统由辅助阳极、参比电极、智能控制的直流电源以及相关连接电缆组成，当电路接通后，电流将从阳极经海水至船壳构成闭合回路，这样使船壳免遭腐蚀。外加电流阴极保护系统可以有效防止船体浸水部分的电化学腐蚀。
在外加电流阴极保护系统中，需要有一个稳定的直流电源，以提供保护电流。目前，广泛使用的有整流器和恒电位仪两种。一般，当被保护的船舶所处的工况条件（如浸水面积、水质等）基本不变或变化很小时，可以采用手动控制的整流器；但当船舶所处的工况条件经常变化时，则应采用自動控制的恒电位仪，以使船体电位总处在最佳保护范围内。
另外，为防止舵叶和螺旋桨的电化学腐蚀，通常还会在船上安装舵的接地装置和螺旋桨轴的接地装置。
虽然“外加直流电阴极保护”装置的一次性投资较大，但它具有性能稳定、基本免维护等优点，所以在军用海船和大型民用船舶上都有大量的应用。
3 结语
以上介绍的几种船舶防腐措施确实能够在一定程度上缓解船舶的腐蚀程度，但是以目前的技术水平还无法从根本上杜绝船舶的腐蚀；因此，我们船舶技术革新道路还很漫长，许许多多的技术难题还需要我们造船人去攻克。
参考文献：
[1] 《船体外加电流阴极保护系统》 中华人民共和国船舶行业标准 （ GB/T 31082-1999）
[2]《海船牺牲阳极阴极保护设计和安装》中华人民共和国船舶行业标准 （CB/T 3855-1999）
[3]《船舶设计实用手册》（舾装分册）
作者简介：
闫慧朋 （1981年4月 - ）女 工程师 中国外运长航集团金陵船厂设计公司舾装室
主要工作领域为：船舶舾装设计、总体设计等。