我國擁有漫長的海岸線， 海洋資源極為豐富， 由此帶動了海洋運輸、 漁業(yè)、 養(yǎng)殖業(yè)、 礦業(yè)等產(chǎn)業(yè)的繁榮。 每年都有大量船舶、 海洋平臺、 港口設(shè)施投入到使用中去。 金屬材料是海洋工程設(shè)施、 設(shè)備的重要原材料。由于海水中富有大量鹽分， 金屬材料腐蝕速度較陸地使用條件下快。這就給海洋工程材料的抗腐蝕性提出了更高的要求。

    海洋環(huán)境下金屬氧化還原反應(yīng)速度加快， 腐蝕程度加深， 不僅縮短海洋設(shè)施、 設(shè)備使用壽命， 降低使用品質(zhì)和工作效率， 造成經(jīng)濟上的損失， 更易引發(fā)安全事故， 危及海洋事業(yè)的健康發(fā)展。因此， 在日常工作中，必須加強海洋工程材料在使用過程中的腐蝕情況檢測， 做好材料防腐保護， 延長使用壽命， 保障海洋工程設(shè)備、 設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)。

    腐蝕監(jiān)測技術(shù)概述

    1 腐蝕監(jiān)測技術(shù)基本內(nèi)涵

    設(shè)備、 設(shè)施在使用條件下， 其材質(zhì)因與某種、 某些介質(zhì)接觸， 發(fā)生腐蝕現(xiàn)象， 當腐蝕的速度較快， 成為影響設(shè)備、 設(shè)施正常使用的重要因素時， 就需要對腐蝕情況進行監(jiān)測， 以確保設(shè)施、 設(shè)備處于正常使用狀態(tài)。腐蝕監(jiān)測技術(shù)就是因此而形成的。腐蝕監(jiān)測技術(shù)以腐蝕速度及與之相關(guān)的重要因素為監(jiān)測對象，并以監(jiān)測結(jié)果為依據(jù)， 對材料的生產(chǎn)、 加工過程進行調(diào)整、 改進， 從而實現(xiàn)對腐蝕態(tài)勢的控制。 憑借腐蝕監(jiān)測， 技術(shù)人員可以及時掌握設(shè)備材質(zhì)腐蝕情況， 據(jù)此采取有效措施， 對于風險防控十分重要。

    2 腐蝕監(jiān)測方法的技術(shù)要求

    經(jīng)過長時間的探索與實踐， 人們發(fā)現(xiàn)， 用于腐蝕監(jiān)測的技術(shù)方法必須滿足以下幾個方面的要求：

    一是要具有較高的可靠性。腐蝕監(jiān)測不是一朝一夕可以完成的工作， 需要經(jīng)年累月， 長時間的對目標進行觀測、 檢查， 動態(tài)獲取目標腐蝕因素數(shù)據(jù)， 采集的數(shù)據(jù)要符合精度的要求， 具有策略重現(xiàn)性， 可以以其為依據(jù)對腐蝕情況進行判定。

    二是要不能對監(jiān)測對象造成損壞， 監(jiān)測系統(tǒng)可以持續(xù)運行， 而不產(chǎn)生間斷。 這主要是為了適應(yīng)高溫、 高壓或放射性等條件下的需求。

    三是靈敏度要求較高，能夠迅速反映出監(jiān)測對象腐蝕因素的變換。

    整個測量、 取值的過程越短越好， 以便于實現(xiàn)報警和控制的自動化。

    四是要便于維護。

    3 腐蝕監(jiān)測方法的選擇要點

    在選擇腐蝕監(jiān)測方法時， 要以腐蝕系統(tǒng)為依據(jù)。對于監(jiān)測對象為全新的腐蝕系統(tǒng)， 關(guān)于該種腐蝕的內(nèi)在機理以及相關(guān)影響因素尚處于不了解的情況下， 要先在實驗室中通過模擬試驗來判斷其主要影響因素， 再以此為依據(jù)確定監(jiān)測的方法。最終依照所選擇的監(jiān)測技術(shù)的機理來對腐蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)進行解析。 對于監(jiān)測對象為已知的腐蝕系統(tǒng)， 由于其系統(tǒng)運作機理和主要影響因素都已經(jīng)明確， 所以可以使用已經(jīng)證明適用的監(jiān)測方法進行腐蝕監(jiān)測。

    腐蝕控制技術(shù)分析

    從根本上說，腐蝕監(jiān)測是為工程材料腐蝕控制工作提供服務(wù)的。目前， 技術(shù)人員主要從以下幾個方向進行腐蝕控制技術(shù)的開發(fā)研究：

    一是從材料自身著手， 具體的方法有選擇適宜的材料、 減少金屬材料中的雜質(zhì)、 加入必要的微量元素、 熱處理等， 以改進金屬材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 提高其抗腐蝕能力。 二是從材料使用的環(huán)境著手。 材料發(fā)生腐蝕， 其本質(zhì)原因在于材料與周圍環(huán)境中的某種或某些介質(zhì)發(fā)生了氧化還原反應(yīng)， 通過調(diào)整材料所處環(huán)境， 改變介質(zhì)特性， 降低或消除其對材料的腐蝕性也是材料腐蝕控制的一個重要手段。 常見方法有降低腐蝕介質(zhì)中氫、 氧等極性物質(zhì)含量。 三是設(shè)置防腐層。 在材料表面敷設(shè)耐腐保護層， 將材料與腐蝕介質(zhì)相隔離。常見的防腐層種類包括防腐涂料、 橡膠、 塑料等耐腐蝕性高的物質(zhì)。 四是采用電化學(xué)保護。 利用腐蝕本身的電化學(xué)竭力， 設(shè)置陰極保護或陽極保護， 抵消腐蝕對目標材料的侵害。五是利用加工工藝的方法進行防腐。常見的方法有除砂除雜、 調(diào)節(jié)溫度、 壓力、 流速、 流動狀態(tài)、 金屬結(jié)構(gòu)尺寸、 增大腐蝕余量等措施。

    下面對上述方法進行逐一介紹、 分析。

    選擇合適的材料種類

    不同材料性質(zhì)不同， 在抗腐蝕方面的表現(xiàn)也不一樣。

    （1 ） 鋼鐵材料。 鑄鐵、 碳鋼和不銹鋼是當前應(yīng)用最廣的三種鐵金屬材料。 其中， 鑄鐵在堿性環(huán)境中具有較好的抗腐蝕性能， 因而廣泛應(yīng)用于海水泵、 閥門等零部件加工生產(chǎn)領(lǐng)域。 以鑄鐵為基材， 添加適當?shù)奈⒘吭兀?可以得到多種具有針對性的抗腐蝕鑄鐵合金。碳鋼和普通低合金鋼更占據(jù)了海洋工程金屬材料中的絕大比例， 具有造價低、 方便使用、 技術(shù)儲備豐富等優(yōu)點。

    （2 ） 銅與銅合金。銅與銅合金在力學(xué)性能、 可成型性、 導(dǎo)熱性以及海洋環(huán)境下抗腐蝕方面表現(xiàn)優(yōu)異。在各類銅合金中， 白銅的耐腐蝕性最佳， 因而在海水冷凝管、 換熱器和儀器儀表部件加工方面應(yīng)用廣泛。

    （3 ） 鈦與鈦合金。鈦與鈦合金是當前已知材料中在常溫海水環(huán)境下抗腐蝕性表現(xiàn)最好的一種， 其在條件更為惡劣、 復(fù)雜的污染海水、 熱海水、 流動海水、 海泥環(huán)境下同樣具有高品質(zhì)的抗腐蝕能力。常用于海水淡化裝置中的冷凝管、 輸運管道、 海水換熱器、 海水蒸發(fā)器、 海水恒溫器、 海水泵、 耐海水船舶用管件工具的生產(chǎn)加工。

    降低環(huán)境介質(zhì)腐蝕特性

    該方法大體上包括兩個方向： 一是通過一系列處理， 降低或減少環(huán)境介質(zhì)中的腐蝕因子，從而降低環(huán)境介質(zhì)對材料的腐蝕特性。

    從這個方法的機理上可以看到， 該方法的實施效果受環(huán)境介質(zhì)規(guī)模影響， 當環(huán)境介質(zhì)過大時無法實現(xiàn)。常用的改變環(huán)境介質(zhì)的技術(shù)一類是直接減少環(huán)境介質(zhì)中的腐蝕因子，比如常見的除潮、除塵、 去氧、 脫鹽、 調(diào)控酸堿度等。另一類是在環(huán)境介質(zhì)中加入緩蝕劑。緩蝕劑是一種可以降低環(huán)境介質(zhì)對材料腐蝕速度的物質(zhì)。 包括有機和無機兩種， 其中， 無機緩蝕劑又分為氧化性緩蝕劑和非氧化性緩蝕劑，前者如硝酸鹽、 亞硝酸鹽， 后者有磷酸鹽、 硅酸鹽。有機緩蝕劑則包括胺類、 醛類、 雜環(huán)化合物、 咪唑啉類和有機硫化物類等。

    設(shè)置防護層

    對于金屬制品來說， 防護層根據(jù)防護層材質(zhì)不同， 分為金屬鍍層和非金屬涂層兩種。 其中， 目前金屬鍍層的加工技術(shù)有擴散滲鍍、噴鍍、 電鍍、 熱浸鍍層、 金屬包覆、 真空鍍膜、 氣相沉積和陰極濺射等， 實際工作中根據(jù)具體要求和條件選擇合適的技術(shù)予以實施。非金屬涂層的加工技術(shù)包括涂刷涂料、 進行化學(xué)轉(zhuǎn)化膜和暫時性防護劑處理等。

    結(jié)束語

    海洋工程材料腐蝕監(jiān)測是一項長期工程。 隨著我國綜合國力的增強， 走出國門， 走向藍海已經(jīng)成為我國今后發(fā)展的重要戰(zhàn)略。 海洋事業(yè)的蓬勃發(fā)展， 對于海洋工程材料防腐和腐蝕監(jiān)測工作提出了越來越高的要求， 而不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)， 也給海洋工程材料腐蝕監(jiān)測與防腐提供了堅實的基礎(chǔ)支持。 工程技術(shù)人員要充分認識到腐蝕監(jiān)測和防腐技術(shù)的重要意義和長期性， 潛心努力， 開拓創(chuàng)新， 認認真真， 扎扎實實地做好每一項工作， 為我國海洋事業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展保駕護航。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動態(tài)，我們網(wǎng)站會不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護網(wǎng)http://www.ecorr.org