机舱海水管路防腐蚀设计探析

宋连鹏

（黑龙江省航道局）

摘 要：在进行船舶设计的过程中，需要重点对机舱海水管路的腐蚀性问题进行有效的预防，不同的船舶在设计的过程中具有不同的特点，尤其是在初期阶段，设计的重要性就更是不言而喻了，通过合理有效的设计能够促进船舶运营能力的进一步提高，同时也能为今后的维护以及保养提供基本的保障，从经济性上来讲也是相当有优势的，所以本文重点对机舱海水管路的防腐蚀设计问题展开进一步的探讨，希望能够对今后的设计带来一定的参考，更好的发展我国这方面的事业。

关键词：防腐蚀；性能参数；设计；经济性

在船舶机舱中，管路的类型有很多种，如淡水、海水以及滑油等，但是在众多原因的束缚下，海水管路经常会发生腐蚀性的问题，这一问题的出现紧接着就会带来其他方面的影响，要想解决问题，那么就需要从根本上找出故障产生的原因，所以本文重点对海水管路出现腐蚀的原因展开了论述，从中找出合理的预防手段，希望在今后的工作中能够在设计阶段就得到有效的预防。

1、机舱海水管路腐蚀典型实例

某公司在对运营油轮的海水管系相关AS项目进行梳理调查，发现一些设备如空冷器发生腐蚀故障相对频次较高，在内部防腐措施相同的前提下，有一定共性，近年发生的海水管系故障列表如下：

1.1海水管穿孔腐蚀

XE036船AirCLR冷却主机空冷器海水侧出口管腐蚀穿孔，孔径达17mm，已无法再继续使用。XE038船压载泵出口海水管路也同样发生孔蚀，从外观看，管路侧面有明显穿孔，内弯处有大面积腐蚀产物。

1.2海水管法兰面处间隙腐蚀

根据腐蚀相态基本理论判断此类腐蚀应属于间隙腐蚀，推测其形成原因是管路上螺栓未完全上紧，导致法兰密封面海水泄漏，与在法兰外边缘未涂塑处的金属直接接触而发生腐蚀。

1.3冷却器海水出口支管全面腐蚀

10000TEU船运营期间，船员反馈中央淡水冷却器海水出口支管化学反冲洗座严重腐蚀，从外观看，整段支管已被全面腐蚀；后提供可更换管材，至现在没有再出现二次反馈。此处海水管路同样设计为涂塑管，后经确认，船员反馈该故障管路内部涂层已遭破坏，。其腐蚀原因应是管路支管涂层遭到破坏后，海水与金属管壁直接接触而发生进一步腐蚀，涂层被破坏的支管实际充当牺牲阳极的角色，更加剧腐蚀。

2、机舱海水管路腐蚀机理

海水管主要组成部分主要是金属材料。按金属腐蚀机理不同，腐蚀可分为化学腐蚀与电化学腐蚀。金属腐蚀的机理相同，但在不同的实际环境下，其腐蚀形态不同。

2.1船舶海水管系腐蚀因素及分析

海水一般含盐量为3.2～3.7%，通常取3.5%（相应氯度为19%）作为大洋性海水的平均盐度。海水是典型的电解质，是一种复杂的多种盐类的平衡溶液，经常遇到的海水腐蚀形态有电偶腐蚀、点蚀、溃疡腐蚀、缝隙腐蚀、冲刷腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳。在海水环境下的腐蚀比较苛刻，是造成恶性事故和缩短使用寿命的主要原因，它是典型的电化学腐蚀类型。

2.2盐度

盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。

2.3含氧量

海水腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。海水中的含氧量是影响海水腐蚀性的重要因素。氧在海水中的溶解度主要取决于海水的盐度和温度，随海水盐度增加或温度升高，氧的溶解度降低。如果完全除去海水中的氧，金属是不会腐蚀的。

3、机舱海水管路防腐蚀设计

在对海水管系的管材进行防腐蚀设计的过程中，防护的过程是一个十分复杂的问题，这一问题的出现需要对海水管路出现腐蚀的原因进行详细的考察，通过观察可以发现，造成这一问题的原因是多方面的，还有可能是众多因素相互结合在一起的结果，由此可知，如果只是单纯的将其中存在的一个原因消除了，那么剩下的原因依然会对管路造成腐蚀性的影响，在此基础上，要想从根本上解决问题，就需要对所有的原因进行详细的分析，在发生AS状况以后，一般情况下只是为其提供适当的备品，这一解决手段只是暂时性的，根本无法从根本上解决问题，所以需要进行更加深入的分析，其影响因素是多方面的，例如材料、工艺以及环境等。

3.1合理选材

通常情况下，船舶海水管系选择的材料本身要具有良好的抗腐蚀性能。目前国内船舶上的海水系统管路主要还是用金属材料。在选材时，要依据以下几个原则：

（1）材料的力学性能要满足使用要求（船级规范有明确要求）；

（2）材料的化学稳定性满足使用要求（船级规范有明确要求）；

（3）材料的热稳定性要满足使用要求（使用温度的要求）；

（4）材料使用持久性、可靠性；

（5）材料的可加工性；

（6）材料的经济性。

3.2合理设计

加强合理化的设计是十分有必要的，因为海水在管系中不断流动的过程中，会造成管系的进一步腐蚀以及磨蚀，主要的原因在于海水在流动的过程中会加剧对金属表面的冲撞，又或者在去极化反应的作用下，电偶出现腐蚀性的概率增大。还有可能是海水中经常会夹杂一些泥砂，也会对管系表面造成一定的冲撞。鉴于以上影响因素，设计时，必须考虑相应管材、管径所适用的许用流速标准值。在条件允许的情况下，可以采用扩大管径，减小流速，将海水流速按已有设计经验适当降低，以及改进弯曲半径等措施，以改善管系腐蚀状况。

4、不足与展望

当然，船舶管路在海水管系的防腐蚀问题在当前的设计过程中还存在很大的不足，需要在设计的过程中思考很多问题，这些问题是相当复杂的，并不是简简单单就能得到解决的。因此只有从根本上找出腐蚀性产生的原因，才能有针对性的找出解决的办法，在进行防腐蚀性设计的过程中，需要注意的问题有很多，例如整个设计过程，在进行施工安装的过程中以及在后续的维修阶段等，都是需要经过慎重考虑才能得到更加準确的信息，由此找出综合预防的措施。

在当前预防腐蚀性的设计过程中，主要采用的方式是在管路的外侧增加电流防腐蚀的措施，这一措施在业界已经获得了一定的成绩，但是在使用方面的经验还存在一定的不足，所以在今后对海水管路的防腐蚀设计过程中，应该加以更多的关注，并且在船厂进行船舶建造的过程中，积极的应用一些崭新的科学技术成果，将其应用在实际工作中，这样能够促进船舶机舱管路系统稳定性的进一步提升，对于系统的优化以及今后的保养等方面的工作都具有十分积极的意义。

5、结语

综上所述，本文重点对机舱海水管路在设计过程中的防腐蚀性问题展开了进一步的论述，这项工作的开展有助于我国海运事业的更好的发展，未来将会拥有更加广阔的发展空间，当前的工作中还存在一定的不足，希望在不断完善现有不足的基础上，能够实现行业整体水平的提高。

参考文献：

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