腐蝕對(duì)金屬船舶構(gòu)成嚴(yán)重威脅。想要阻止腐蝕?掌握三步驟:確定海洋腐蝕,了解腐蝕原因,消除原因。腐蝕?Bye bye!
腐蝕對(duì)所有與地球接觸的金屬造成嚴(yán)重威脅,無論是與空氣、水或者地面接觸。本文考察了阻止船舶海洋腐蝕的三步驟,同樣的過程適用于所有環(huán)境中的所有金屬。
Step1:確定海洋腐蝕
海洋腐蝕可能有幾種形式。先讓我們來看看一些典型的例子吧~
Step 2:了解原因
海洋腐蝕知識(shí)小科普
電解能不斷地溶解金屬,這是海洋腐蝕的原因。有時(shí)被稱為“雜散電流腐蝕”。潮濕金屬或加熱/冷卻系統(tǒng)與不完全干燥的地表接觸至少97%的時(shí)間時(shí)會(huì)發(fā)生腐蝕。當(dāng)發(fā)生電解時(shí),金屬粒子被船舶上的電池電流溶解。
所有船舶電子產(chǎn)品(例如收音機(jī)、聲納)必須使用電池直流電或從主岸電箱產(chǎn)生直流電。電池的電流總流向同一方向,攜帶船舶金屬顆粒一起。與此相反,岸電是交流電,每半個(gè)周期改變一次方向(如60HZ的電流每1/30秒改變一次方向),因此溶解粒子每隔半個(gè)周期就被替換。因此,交流電不能引起電解腐蝕。
探究金屬腐蝕的原因
生 銹
生銹相比電解腐蝕來說侵蝕性較弱。當(dāng)空氣有10%的濕度或以上時(shí)就會(huì)發(fā)生生銹。生銹很容易通過油漆或電鍍的方法來消除電解池的產(chǎn)生進(jìn)行防止。
電 偶
相比電解腐蝕,電偶腐蝕侵蝕性也很低。電偶腐蝕可通過陽極消除,但是在電解作用被消除之后。犧牲陽極才可按照設(shè)計(jì)進(jìn)行工作。
電偶腐蝕是由于兩種不同金屬在電解質(zhì)如積水或潮濕大氣中自然電位的不同導(dǎo)致的。自然電位絕不會(huì)超過1.2伏,電流為安培的百萬分之一。一公斤陽極產(chǎn)生百萬分之一安培的保護(hù)電流。這可通過兩個(gè)金屬殼,一個(gè)在另一個(gè)的內(nèi)部和一個(gè)復(fù)雜的微安鉗形表來描述。
電 解
電解電流變化范圍從千分之一安培至幾安培(高達(dá)10安培)。為應(yīng)對(duì)這種情況,需要至少1,000公斤(2205磅)陽極以對(duì)電解有所影響,而完全阻止可能需要1萬公斤(22,050磅),這很可能相當(dāng)于整個(gè)船體的重量。最好的方法是消除電解而不是與其對(duì)抗。既然如此,設(shè)計(jì)陽極進(jìn)行工作。當(dāng)電解強(qiáng)度高于1000倍時(shí)陽極無效。最好先消除腐蝕的最主要原因,然后剩下的原因比較容易解決。
電解比生銹或電偶腐蝕侵蝕性強(qiáng)幾個(gè)數(shù)量級(jí)。它是由不同于地球上電位的所有電氣電子產(chǎn)品產(chǎn)生,由于安裝到地表、船體或其它裝置上形成電流。船舶在導(dǎo)體上造成的電解會(huì)腐蝕臨近的船舶。電解腐蝕只能通過測量電流后進(jìn)行消除。
為什么會(huì)發(fā)生電解?
電池的負(fù)極實(shí)際上是-12伏,電池的正極為0伏。地球的電壓為+1.2伏。任何潮濕氣氛都是很好的導(dǎo)體。因此,當(dāng)從負(fù)極向船體或發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)回路時(shí),帶負(fù)電荷的電子從潮濕金屬被排斥到地球上,同時(shí)也有該船舶的金屬離子。
所有直流電源通過電池的負(fù)極返回80%或以上正極消耗的電流。這就是為什么蓄電池負(fù)極電纜與電池的正極電纜有相同的銅絲直徑。
例如,一個(gè)消耗180安培電流的中等大小的四缸柴油起動(dòng)電機(jī),會(huì)通過電池負(fù)極電線返還180×0.80=144安培到電池。如果金屬船身或發(fā)動(dòng)機(jī)體被連接到電池負(fù)極,將會(huì)有100至144安培的電流流過船體。
在玻纖船上相同的電流流過螺旋槳、齒輪箱,然后流到發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)。在雜散電流的電解作用下冷卻泵上的流速加快,增大了電解作用。
流入大地的電流由帶負(fù)電荷的電子組成。大地電壓為+1.1至+1.2伏,吸引一些電流。僅千分之一安培就足以引起足夠的電解,三個(gè)月內(nèi)就有可見的腐蝕。
注意??!不要試圖用萬用表來進(jìn)行測量,因?yàn)殡姵刂械乃峥赡軙?huì)爆炸。此外,如果有任何讀數(shù),很可能不準(zhǔn)確。絕緣電阻必須用滿電且應(yīng)用電壓(12或24伏)在測量設(shè)備中沒有100μA以下的電流限制。所用設(shè)備必須對(duì)所需測量電路沒有影響。
粘 接
所有金屬都有一種自然電位。電位很低,但始終存在。自然電位會(huì)引起電偶腐蝕。當(dāng)銅線連接兩塊金屬時(shí),銅線本身傳輸電流而不是通過水,這樣就減少了電偶電流的影響。然而,電池的正負(fù)極絕不允許粘結(jié),因?yàn)殡娊鈱@著增加船舶金屬大面積代價(jià)高昂的腐蝕。
Step 3:消除腐蝕原因
金屬腐蝕是由電化學(xué)反應(yīng)引起的。當(dāng)電流消除后電解即被消除。通過使所有全功率電金屬與地面開路(斷路)實(shí)現(xiàn)。這樣就沒有電流流入或流出,因此將永無電解發(fā)生。它需要累積十天的雜散電流才可引起可見的電解腐蝕。
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