我国海洋防腐产业亟待发展

在我国建设蓝色经济的同时,海洋腐蚀也在无时无刻威胁着海洋工程、船舶等的安全。文章通过对我国海洋腐蚀状况的分析及海洋工程防腐技术研发、实用的报道,提出在浪花飞溅区防腐刻不容缓以及我国海洋防腐产业亟待发展。     

混凝土在海洋暴露过程中的氯离子渗透研究

将矿粉掺量0%~65%、粉煤灰掺量0%~30%混凝土置于海洋大气区、潮汐区2年,研究海洋不同区域、矿粉掺量、粉煤灰掺量对混凝土中氯离子渗透规律的影响。结果表明:混凝土在海洋环境下暴露2年,氯离子质量分数随着渗透深度的增加而减小,最后趋于稳定;海洋潮汐区腐蚀混凝土氯离子传输受扩散机制控制,而大气区腐蚀混凝土受到扩散和毛细吸附双重机制控制。随着腐蚀龄期的增加,混凝土中氯离子侵蚀深度增加,表面层氯离子浓度线性增加。潮汐区腐蚀混凝土的氯离子浓度高于大气区腐蚀混凝土,但其表观氯离子扩散系数小于大气区腐蚀混凝土。粉煤灰和矿粉掺量对于混凝土的抗氯离子渗透能力而言,其最优值分别为15%、30%。     

海洋结构钢腐蚀试验方法的研究

海洋构筑物所使用的钢材，由于所处的环境不同，如海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区、海底泥土区等，它的腐蚀情况也不相同。为了实际地评定和比较不同钢种在各种环境中的耐腐蚀性，一般需要进行外海的长尺挂样试验。最初进行这方面工作的是Larrabee。近年来，我国也对几种低合金钢在不同海区进行了长尺试验，并取得了定量数据。 外海的长尺挂样需要把试样做得足够长，工作量大，不便于维护和随时观察，周期较短时误差较大，所以，一般都希望在室内建立简易的模拟方法进行腐蚀试验。而目前所采用的一些室内腐蚀试验方法通常只能模拟外海的某一个腐蚀环境，很难同时再现外海所实际存在的各种复杂条件，并且有些方法与外海的对应性较差。 日本久保田広行在专利中曾提出利用模拟海水涨落的试验槽来进行一些腐蚀试验，但没有介绍具体的试验方法和试验结果。也没有提及采用电连接的方法来进行长尺试验。 本报告介绍了在我所建立的，可同时模拟外海实际存在的各种腐蚀环境的试验装置，叙述了在这种装置中长尺挂样、分别挂样以及电连接挂样的具体试验方法，并与外海的长尺试验结果进行了对照。作者认为，在本装置中采用将小试片用导线连接起来的电连接方法代替长钢带进行长尺试验，便于电化学参数测量，在较短时间内可以精确求得试验结果，是筛选海洋结构钢的一种较好的腐蚀试验方法。     

低合金钢在海洋各腐蚀区带的锈层研究

１９９５年５月通过对低合金－１６Ｍｎ钢在埕岛海区挂片两年（１９９２年１０月－１９９４年１０月）的腐蚀产物的穆斯堡尔谱测定,研究了低合金钢在飞浅区,潮差区,全浸区和海泥区四个不同海洋腐蚀区带的锈层组成和含量。锈层中的ＦｅＯＯＨ和Ｆｅ３Ｏ４的不同含量说明了内锈层中的β－ＦｅＯＯＨ作为氧化剂参与了阴极作用,加速了干湿交替区低合金的腐蚀。     

钢在海洋飞溅带的腐蚀与防护

人们所说的钢铁结构在海洋环境中腐蚀严重，只是一个总概念。因为海洋环境共有海洋大气带、海洋飞溅带、海水潮差带、海水全浸带和海泥带５个区带。而钢铁的腐蚀行为在各带中有很大差异（如图１所示）。图中数据为第一作者及侯文泰在湛江麻斜岛海区中暴露试验２ａ所得。可见海洋飞溅带才是钢铁构件在海洋环境中受到腐蚀最为严重的区带。目前，人们对解决海洋环境中其他各区带的腐蚀问题，都已经有许多成功的方法和国际标准。但对海洋飞溅带的防护问题却一直为人们所关注，国内外尚无飞溅带腐蚀试验和防护的标准，也未有一套完整的、成熟可靠…     

海洋大气及污染海洋大气对典型钢腐蚀的影响

对典型钢(碳钢Q235和耐候钢09CuPCrNi)在海洋大气(麦岛)和污染海洋大气(团岛)环境中进行了2年的暴露腐蚀实验,并测试了其环境的大气污染因子。结果显示典型钢在团岛的腐蚀明显地比麦岛重,团岛的氯离子浓度几乎是麦岛氯离子浓度的3倍。讨论了海洋大气和污染海洋大气对典型钢的腐蚀作用的差异。     

平台钢在海洋环境中腐蚀因子的灰色关联分析

结合海洋平台实测的pH值、温度、溶解氧、盐度、生物附着等数据,通过灰色关联算法分析了海水腐蚀因子对平台钢腐蚀的影响,并按实际影响大小进行了排序。结果表明海水腐蚀因子对于A537-1钢和SM50B-ZC钢平均腐蚀速率的影响主次顺序不同。对平台钢的腐蚀规律研究及现场应用提供了可参考的依据。     

中国海洋腐蚀科研选题与发展战略

海洋腐蚀作为一门应用性较强的多学科交叉的新兴边缘科学 ,在制订科研发展战略 ,在实际的科研选题操作中 ,应该考虑如下一些基本原则。１需要性原则选题应满足当前社会发展的需要性原则。所谓需要性原则是指选定的研究课题必须着眼于社会实践的需要或科学本身发展的需要［５］。海洋资源的开发利用离不开海上基础设施建设 ,一般设施建设都要经过设计阶段 ,其中防腐蚀设计是保证工程设施使用寿命的重要步骤 ,这些相关的设计参数来源于海洋腐蚀环境因素调查和工程材料在海洋环境中的腐蚀破坏规律的研究成果。海洋腐蚀环境因子大体上可分为三类…     

海洋微生物在船舶用结构钢表面附着成膜过程及其腐蚀研究

通过紫外分光光度计测定了海洋微生物需钠弧菌 Vibrio natriegens 的生长曲线,通过扫描电镜和原子力显微镜观测了该细菌在船舶用结构钢(DH32)钢样表面成膜过程及试样腐蚀形貌,探讨了生物膜的形成过程及其对材料表面腐蚀的影响。结果表明,生物膜的形成过程与微生物生命活动关系密切。根据对比暴露在菌液和无菌培养基中的试样表面形貌,发现细菌的附着及成膜过程的不均匀性,改变了DH32钢样表面的物理和化学状态。细菌附着区与周围形成的氧浓差电池,以及细菌新陈代谢主要产物对金属离子的络合,共同促进了试样局部腐蚀加速。     

海洋软土基础工程钢结构的腐蚀风险评价

海洋软土基础工程的腐蚀性检测指标和评价按照《公路工程地质勘察规范》或《岩土工程勘察规范》。然而,无论对于钢管桩,还是混凝土管桩接头,规范都没有考虑溶解氧、生物厌氧菌等腐蚀因素。为了提高海洋工程管桩基础的耐久性设计水平,文章针对典型的海洋软土土质特征,通过观察缺氧环境下钢材腐蚀电位变化规律,分析了海洋沉积淤泥质土中钢结构的腐蚀风险,提出了海洋环境下基础工程钢结构（钢管桩及混凝土管桩接头）微生物腐蚀和电化学腐蚀机理。文章认为硫酸盐还原菌腐蚀评价在三沙海洋工程建设的地质勘察中不可或缺,该检测项目应该列入国家标准。     

南海某气田B平台腐蚀环境探讨

根据1997年2月国家海洋局第一海洋研究所和广州二海海洋勘察公司对北部湾南部某气田海区海水及沉积物腐蚀性因子调查的资料，概述了该海区电阻率、溶解氧、Fe^2 /Fe^2 、Eh、有机质等腐蚀因子的特征。对腐蚀环境进行了综合分析，指出调查区海水腐蚀情况与邻近海区海水接近，各站表层海土腐蚀性偏向于较强级，从而提出了防腐蚀对策。     

DH36钢焊接件海水腐蚀行为研究

海洋环境中的钢焊接件除了易发生电化学腐蚀之外,还容易发生电偶腐蚀等局部腐蚀。本文通过失重法、开路电位、强极化曲线、金相显微观测和X射线衍射等测试方法研究了DH36海洋用钢焊接件S-189-2在海水介质中的电化学腐蚀行为、电偶腐蚀倾向及其腐蚀产物成分。结果表明,焊接件各个部位在海水中的腐蚀速率均较小,腐蚀电流密度在15～29μA.cm-2范围内,阴极反应由氧扩散过程控制。开路电位和电极电位均随时间负移,各个位置电极电位差较小且负移幅度接近,发生电偶腐蚀的倾向较小。腐蚀产物以γ-FeO(OH)为主。     

钢在海洋沉积物中的腐蚀研究 Ⅰ.“移植埋片法”(MD)实海腐蚀电化学测量研究

海洋沉积物俗称海底土,海洋沉积物腐蚀学系海洋腐蚀科学中的新学科;一些资料表明,钢在海底土中的腐蚀程度要比在海水区、潮差区、飞溅区低(友野理平,1976;岡本刚,1977),这些资料(Schumacher,1979)是通过近海钢结构的观察和采用打入浅海中的试验钢桩取得的,但由于宏观电池的作用,它们不能反映单独埋在海土中钢的腐蚀情况。实际海士中的腐蚀是相当复杂的,由于这项研究难度高,耗资大,因而至今报道很少(Schmidt,1982) 随着科学技术的发展,海底工程设计急需海底土的腐蚀资料,作者在确保海土结构不变的前题下,首创了“移植埋片法(MD)”,对3种海洋用钢在海土中的腐蚀电位和极化阻力进行了海上测量,为海洋沉积物腐蚀学的研究开辟了新途径,同时对海底钢铁工程的防腐设计提供了依据。     

钢在海洋沉积物中的腐蚀研究 Ⅵ.海底沉积物腐蚀因子的原位测试技术

环境腐蚀因子的测试是环境的腐蚀性评价与防腐工程设计,以及腐蚀机理分析研究的必要过程和手段。海洋工程地质调査和海底沉积物腐蚀因子调査中的pH,Eh(氧化—还原电位)等的测试,通常是从海洋工程地质取样器中抓取部分海底沉积物,再在室内进行测试。此种测试方法是“破坏性测试”,它使原海底沉积物的结构状态受到破坏,故测试结果不能完全代表实际状态,而且还可引入人为误差。为提高海洋调查中一些参数的准确性和可靠性,作者结合“移植埋片”法(马士德等,1994)研制了海底沉积物有关腐蚀因子的原位测试技术。     

海洋用钢在不同区带的腐蚀行为

海洋构筑物在海洋环境中的腐蚀是相当严重的。从腐蚀的角度，一般都把钢铁设施在海洋环境中的腐蚀分为５个区带［１～５］。即海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区、海底泥土区、钢铁设施在各区带的腐蚀情况也不相同。根据各区带腐蚀的轻重情况，分别采取适合于各区带的防蚀措施，以延长海洋设施的使用寿命，这就需要外海的长尺挂样试验。外海的长尺挂样试验需要大量的人力、物力，工作量大，不便于随时观察和测试，周期较长。由于狂风暴雨的袭击，试样很容易丢失，试样一丢失，工作也就前功尽弃。根据以上的种种情况，作者精心…     

钢在海洋沉积物中的腐蚀电化学测量技术

１９９８年３月在中国科学院海洋研究所设计了一个新型电解池,以满足试样在海洋沉积物中极化曲线测量的需要。该电解池装有二个参比电极,它们距工作电极之间的距离可以精确调节。介质电阻对极化曲线的影响可以计算不同电位下的介质电阻予以消除,模拟电路和实际体系的测量结果表明,该实验技术可以用于海洋沉积物腐蚀电化学的研究中。     

海洋硫酸盐还原菌及其活动的经济重要性

文章论述了海洋硫酸盐还原菌的分类学生态学、生化学和方法学等方面的一些问题。讨论了硫酸盐还原作用、微生物腐蚀作用及防腐措施。阐述了它们在海洋工程建设、水产养殖事业中的作用和地位。     

我的海洋浪花飞溅区腐蚀情缘

作者回顾了近50年的科研工作生涯,特别是对海洋浪花飞溅区构筑物腐蚀防护的研究,以及我国浪花飞溅区腐蚀防护的重要事件,总结了相关工程经验。同时,对浪花飞溅腐蚀防护的未来前景进行了展望。     

考虑腐蚀和冲刷的海洋平台损伤识别

以某导管架平台为模型,对分别存在腐蚀和桩基冲刷影响的结构进行模态分析,表明在腐蚀和桩基冲刷的影响下海洋平台的模态参数有明显的时变效应。基于频率变化和神经网络算法的损伤识别方法有较好的记忆能力和泛化能力,可准确识别结构损伤程度。忽略腐蚀和桩基冲刷的影响,基于神经网络算法的损伤识别结果产生较大误差,难以对损伤程度实现有效识别。考虑腐蚀和桩基冲刷影响,提出基于神经网络算法的海洋平台损伤识别方法的改进方案。数值研究表明,改进方法识别误差很小,可对损伤程度实现有效识别。     

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。