几种金属在海水中腐蚀性能测定

关于金属在海水中的耐蚀性,国外已进行了大量的工作但是国产金属材料现有的耐蚀性资料尚不足,所以测试各种金属在海洋环境中的耐蚀性是非常需要和紧迫的。当铜和筒合金浸泡在海水中,会遭受到不同程度的腐蚀,溶解下来的铜离子对防止海洋生物的附着有一定的抑制效果但其耐蚀性则往往还不能满足使用上的要求。所以在铜合金中加入适当的其它元素增加其耐性,从根本上解决材料的腐蚀问题,是一个非常重要的途径。     

合金元素对低合金钢在不同区带耐腐蚀性能影响的研究

在模拟的近海条件下采用电连接方法研究了合金元素对低合金钢腐蚀性能的影响,结果表明元素Cu,P,Mo,W,V,和Cr,Al,Mo分别对大气区、飞溅区和全浸区的耐蚀性有明显的影响。     

管线钢在海泥中的腐蚀行为研究

利用线性极化电阻、极化曲线和电化学阻抗测量技术,研究了API Spec X60两种管线钢ERWC电阻焊管)和SML(无缝钢管)在取自中国东海长江口地区的不同类型海泥中的电化学腐蚀行为。结果表明,SML管线钢在海泥中的耐蚀性明显优于ERW管线钢,管线钢在海泥中的腐蚀行为主要受阴极去极化剂一氧的扩散控制。     

海洋工程结构用耐蚀低合金钢10CrCuSiV的研制

通过实海长尺挂片及其它多种腐蚀试验,得出了 Cr、Si、Cu 和 Mo 复合添加能有效地改善钢在飞溅带耐蚀性能。在此基础上,合理地确定了本研究钢(10 CrCuSjV)的化学成份.工业性试生产表明,本钢种综合机械性能及可焊性良好;在飞溅带耐蚀性比 A_3钢提高一倍以上.本钢种可广泛地使用于海洋工程结构。     

耐海水腐蚀10CrMoAl低合金钢的研究

由于海水对金属的腐蚀性,对海水输水管道及各种海水冷却器的使用造成严重威胁,极需研制一种成本低、生产工艺简单而又耐海水腐蚀的低合金钢。达方面研究国外已有报道。他们研制的低合金钢是以铬为主添加合金元素的铬-铝和铬-钼型钢,含铬量约在2%以上。这类钢在海水中耐蚀性一般为碳钢     

添加钛元素对热浸镀锌层性能的影响

为研究耐蚀性更高但生产成本与传统热镀锌成本相当的新镀层,制备了添加微量钛元素的热浸镀锌层,分别从表观质量、镀层厚度、电化学测试、盐雾腐蚀试验和全浸实验考察了添加微量钛元素对热浸镀锌层性能的影响,扫描电镜观察盐雾试验后镀层表面形貌。结果表明,添加微量钛以后镀层表观质量有所提高,镀层厚度明显减薄,镀层在海水中耐蚀性能提高。微量钛添加量为0．03％～0．04％时耐蚀效果最佳。     

钢材在渤海滩涂区海土中的腐蚀研究

随着我国滩海石油工业的迅速发展和上陆海底管线的兴建,滩涂区海土腐蚀性的调査研究就显得更为紧迫和重要,然而,目前国内仅在个别海区作过有关工作,国外虽在海土腐蚀性评价等方面作过一些工作(BbIXPИCTHOK,1974; Roger,1980; Karl,1981),但直接关滩涂海土腐蚀性试验研究方面的报道甚少。作者于1991年12月至1993年11月在渤海西岸塘沽和南岸羊角沟两处典型滩涂海土中进行了钢材埋片腐蚀试验研究,研究了典型钢材在滩涂海土中腐蚀的主要规律,获取了钢材在渤海典型滩涂海土中的耐蚀性基础资料,为渤海滩涂区海底设施的防腐设计和评价研究渤海滩涂海土的腐蚀性提供了重要依据。     

国产热浸锌锚链的耐蚀性研究(Ⅱ):热浸锌材料的腐蚀性能

本文以热浸锌处理的CM系列钢为研究对象,通过盐雾处理进行了加速腐蚀试验,利用电化学极化测试分析了材料的腐蚀机理,利用扫描电镜和三维数字显微镜观察了材料的表面形貌。盐雾加速试验表明,随着时间增长腐蚀速度降低,主要是由于腐蚀产物膜抑制了腐蚀的阳极过程和阴极过程（产生钝化平台）。厌氧环境下的试验表明,在细菌繁殖到达高峰时产生了钝化平台,主要是形成致密、溶解度极小的ZnS腐蚀产物,在电极表面形成连续完整的腐蚀产物膜。以99.99%纯锌为原料的热浸锌产品在港湾海洋环境中有高的耐蚀性,其原因是由于腐蚀产物及锌-铁合金层的保护作用。     

国产热浸锌锚链的耐蚀性研究(Ⅱ):热浸锌材料的腐蚀性能

本文以热浸锌处理的CM系列钢为研究对象,通过盐雾处理进行了加速腐蚀试验,利用电化学极化测试分析了材料的腐蚀机理,利用扫描电镜和三维数字显微镜观察了材料的表面形貌。盐雾加速试验表明,随着时间增长腐蚀速度降低,主要是由于腐蚀产物膜抑制了腐蚀的阳极过程和阴极过程(产生钝化平台)。厌氧环境下的试验表明,在细菌繁殖到达高峰时产生了钝化平台,主要是形成致密、溶解度极小的ZnS腐蚀产物,在电极表面形成连续完整的腐蚀产物膜。以99.99%纯锌为原料的热浸锌产品在港湾海洋环境中有高的耐蚀性,其原因是由于腐蚀产物及锌-铁合金层的保护作用。     

新型船用耐蚀Al-2.6Mg-1.7Si-X合金及其耐蚀钝化膜的特性研究

高性能耐蚀材料的研究是舰船装备性能提升的最基础因素,其中,耐蚀铝合金是船舶舰艇建造过程中的重要材料,其综合性能对于武器装备的战术技术性能和安全可靠性具有重要影响。采用第一性原理和电化学方法,分析了新型高强耐蚀 Al-2.6Mg-1.7Si-X 铝合金在海洋环境下的半导体特性及电化学特性。结果表明：Al-2.6Mg-1.7Si-X 合金在海水中形成的致密、连续、稳定的耐腐蚀膜层,抑制了电子和空穴从半导体膜向溶液的迁移,提高了合金的耐蚀性。Mg3p 和 O2s 态电子是影响合金腐蚀电流大小的主要原因。此结果可为相关材料的研发及替代提供依据。     

LF4铝合金在海水中的腐蚀性能研究

对艇用铝材LF4及其它多种管系金属材料进行静态和动态条件下的自然电位、自然腐蚀率、电化学性能、电偶腐蚀行为等进行多方面的腐蚀试验，得出这些材料在静态和动态海水中的腐蚀性能指标以及变化规律。随着海水流速的增加，LF4铝合金耐蚀性迅速降低。LF4在天然海水中有钝化的趋势，但是钝化膜不完整易破坏。在与其它常用管系金属材料组成的电偶对中，LF4均作为阳极受到加速腐蚀。     

近海海洋石油平台导管架喷涂金属层防腐

锌、铝及其合金涂层对钢铁的防护,不仅对阴极起保护作用(Gartland,1987),对涂层本身也具有良好的抗腐蚀性能。此外,涂层中金属微粒表面形成的致密氧化膜,也起到了防腐蚀的作用。在不同大气环境下,锌、铝有良好的耐蚀性,其腐蚀速率比钢铁要低得多(李言涛,1998)。采用热喷涂锌、铝及其合金涂层对钢铁构件和构筑物进行长效防护早在20世纪20年代就已开始应用,至今仍是普遍采用的防护措施,并在继续发展(李守本等,1989)。20年代初,法国首先用于海水闸门的防腐;40年代美国用于墨西哥湾的海上井架和海上输油管以及舰船的防腐;60年代英、法、德等国…     

铜合金在海水中电化学阻抗谱特征研究

利用电化学阻抗谱(EIS)对紫铜和铜镍合金在静止、洁净海水中表面成膜的过程进行了监测，根据不同阶段的EIS特征建立不同等效电路模型进行拟合分析。获得了铜合金基体及其表面膜层对应的界面电化学信息参数，通过比较3种金属(B10，TUP，B30)表面膜层随时间变化的差异。探讨了合金成分对表面成膜过程的影响。结果表明。浸泡前期B10和TUP的耐蚀性较差，但随着海水中浸泡时间增加，三者的耐蚀能力逐渐接近。TUP的EIS显示了其表面内、外膜层信息。B10表面膜层的成长速度和稳定性均不如B30，反映出合金中镍含量的增多，增加了铜镍合金表面成膜产生钝化的效应。     

钢材在潮差区和全浸区的腐蚀行为

海水是一种含有大量盐类的强电解质溶液,它对海洋环境中的钢铁腐蚀极为严重。人们一般把海洋腐蚀环境划分为五个区带:1.海洋大气区;2.浪花飞溅区;3.潮差区;4.海水全浸区;5.海底泥土区等。从而针对不同的腐蚀环境选择具有不同耐蚀性能的材料;根据腐蚀严重性的不同,分别采取适合于各区带的防腐蚀措施以延长海洋钢铁设施的使用寿命。当前国内在筛选耐蚀性海洋用钢材时,有的采用分别挂片的方法,即把试验钢种的小试片分别悬挂于大气区、潮差区和全浸区。实验结果是     

海洋结构钢耐蚀试验电连接模拟法与外海长尺法对应性再研究

作者之一曾介绍过用于海洋结构钢耐腐蚀性能研究的电连接模拟海洋环境腐蚀试验法。通过与广西北海市沿海和山东青岛市沿海的实际长尺试验结果的对比，表明这种方法能较好地反映不同海洋环境——大气区、浪溅区、潮间区和全浸区——的腐蚀特征。使用这种方法对多种低合金钢进行了试验，其结果不仅与外海长尺试验法有类似的海洋环境－腐蚀曲线，而且不同钢种耐蚀性的排列顺序彼此也相一致。为了进一步考查这一模拟方法在腐蚀过程和腐蚀机制上是否符合实际海洋情况，本文从腐蚀产物和腐蚀破坏类型的角度，通过对镍铜磷钢试样在两种方法下470天后的表面锈层形貌和除去腐蚀产物后基体金属表面状态的观察、比较以及不同海洋环境锈层相结构的分析比较，进一步揭示电连接模拟法与外海长尺法的对应关系，证实了它们之阁有比较好的相关性。     

合金元素对低合金钢耐腐蚀性能影响的研究

关于钢铁在海洋环境中的耐蚀性很早就有人研究,但钢的耐腐蚀性能与合金元素关系的报道则较少。1951年,美国首先研制了Ni-Cu-P系耐海水钢,结果表明,海洋用钢的耐腐蚀性能与合金元素之间的关系随海洋环境的不同而有很大差异(侯保荣、张经磊，1980);相同的合金元素对钢铁在浪花飞溅区和海水全浸区耐腐蚀性能的效果亦明显不同;对于从海底泥土中开始,穿过海水全浸区、潮差区、浪花飞溅区一直到海洋大气区的垂直海洋构造物(例如海上采油平台,钢柱码头等)来说,其合金元素的影响效果也完全不同(門智、渡辺常安,1976;侯保荣,1981)。有人还提出,某种合金元素能够提高钢材在浪花飞溅区的耐腐蚀性能,但对海水全浸区的作用不明显,甚至使腐蚀速度加快(内藤浩光等,1975)。 为了研究合金元素与钢材腐蚀性能的关系,作者使用了含各种不同合金元素的50余种钢材,用电连接的方法进行实验研究。将每种试片分别挂于海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区和海水全浸区,分别进行90天至2年的试验。本文仅对其中实验条件完全相同的18种低合金钢材的实验结果进行分析讨论。     

国产热浸锌锚链的耐蚀性研究(Ⅰ):热浸锌锚链的海港试验

本文记叙了国内外首次以大型商品化热浸锌锚链为研究对象的海港试验结果,跟踪记录了其4年的腐蚀与生物污损发展过程。分别于2013年7月、2014年7月、2015年7月和2016年7月将试验锚链提出海面,对出现在锚链上的全部附着生物进行刮取、分类、鉴定、称重,清洗锚链的表面,检查锈点,并对热浸锌锚链表面测厚,照相记录跟踪全过程。试验结果表明:裸钢腐蚀严重,锈层在2~3mm,腐蚀产物易成片脱落,形成大小不等的腐蚀坑,最大坑深3mm左右;热浸锌锚链未出现明显腐蚀点,大气区锌层腐蚀速率约10μm/a,水下区锌层腐蚀速率约20~70μm/a,但在两个链环连接处出现磨蚀锈斑;耐蚀性在不同区带中表现为水上链水下链;热浸锌锚链表面的污损生物数量少于未浸锌锚链,随着时间延长,热浸锌锚链表面污损生物逐年增多,其中优势生物为海鞘(Ascidians)、苔藓虫(Bryozoans),其次是贻贝(Mytilus sp.)、牡蛎(Ostreidae sp.)、石莼(Ulva sp.),曾出现南方污损生物种,如翡翠贻贝(Perna viridis)。2013~2014、2014~2015、2015~2016三年锚链单位面积上污损生物的重量分别为1257.6、1454.6和21304.0g/m~2。污损生物重量的增加大大增加了锚链的磨蚀程度,为锚链腐蚀失效埋下了隐患。本研究为海洋工程锚链设计或应用提供了宝贵的科学依据。     

国产热浸锌锚链的耐蚀性研究(Ⅰ):热浸锌锚链的海港试验

本文记叙了国内外首次以大型商品化热浸锌锚链为研究对象的海港试验结果,跟踪记录了其4年的腐蚀与生物污损发展过程。分别于2013年7月、2014年7月、2015年7月和2016年7月将试验锚链提出海面,对出现在锚链上的全部附着生物进行刮取、分类、鉴定、称重,清洗锚链的表面,检查锈点,并对热浸锌锚链表面测厚,照相记录跟踪全过程。试验结果表明：裸钢腐蚀严重,锈层在2~3mm,腐蚀产物易成片脱落,形成大小不等的腐蚀坑,最大坑深3mm左右;热浸锌锚链未出现明显腐蚀点,大气区锌层腐蚀速率约10μm/a,水下区锌层腐蚀速率约20~70μm/a,但在两个链环连接处出现磨蚀锈斑;耐蚀性在不同区带中表现为水上链>水下链;热浸锌锚链表面的污损生物数量少于未浸锌锚链,随着时间延长,热浸锌锚链表面污损生物逐年增多,其中优势生物为海鞘（Ascidians）、苔藓虫（Bryozoans）,其次是贻贝（Mytilus sp.）、牡蛎（Ostreidae sp.）、石莼（Ulva sp.）,曾出现南方污损生物种,如翡翠贻贝（Perna viridis）。2013~2014、2014~2015、2015~2016三年锚链单位面积上污损生物的重量分别为1257.6、1454.6和21304.0g/m²。污损生物重量的增加大大增加了锚链的磨蚀程度,为锚链腐蚀失效埋下了隐患。本研究为海洋工程锚链设计或应用提供了宝贵的科学依据。     

近海海洋石油平台导管架喷涂金属层防腐

锌、铝及其合金涂层对钢铁的防护，不仅对阴极起保护作用(Gartland，1987)， 对涂层本身也具有良好的抗腐蚀性能。此外，涂层中金属微粒表面形成的致密氧化膜，也起到了防腐蚀的作用。在不同大气环境下，锌、铝有良好的耐蚀性，其腐蚀速率比钢铁要低得多(李言涛，1998)。采用热喷涂锌、铝及其合金涂层对钢铁构件和构筑物进行长效防护早在20世纪20年代就已开始应用，至今仍是普遍采用的防护措施，并在继续发展(李守本等，1989)。20年代初，法国首先用于海水闸门的防腐；40年代美国用于墨西哥湾的海上井架和海上输油管以及舰船的防腐；60年代英、法、德等国海军将这一技术扩大应用到舰船的上部结构和船壳。而金属热喷涂技术在海洋工程中使用非常有限，第一次使用热喷铝涂层防护近海平台的实例是Conoco公司在北海的Murchison结构上的锥形塔，并且已获得了4a良好的使用效能(Fisher et al.，1987；Shaw et al.，1985)。1984年6月，Hutton张力支柱平台(TLP)在北海下水(水深148 m)安装。系链、升降机和锥形塔均采用火焰热喷涂技术喷涂铝涂层进行防护(Tyson，1985)。1992年6月，Hotton平台使用8a后，对升降机绳索进行观察，在飞溅区没有发现腐蚀现象，也没有检测到褐色渗漏效应(Fisher et al.，1995)。     

论胶州湾岸滩和航道的治理

胶州湾在形成发展若干年之后,在没有外因影响的情况下,应该是相对稳定的,但随人类社会经济的发展。在胶州湾附近海岸,尤其是胶州湾东岸,建立或扩建了厂房企业,扩建和改建了码头。为青岛市和国家在港口建设方面作出了很大成绩。但在开发的过程中也不自觉地破坏了自然平衡。在未来,人们要享受大自然的优美,环境保护利用已变