某型批量船分别航行于我国南部、东部和北部沿海和近海海域,考虑 到船舶的特殊用途,根据船东要求,为了提高船舶管系的抗腐蚀性能,其海水系统管系均使用了铜管。然而,其中一艘船刚投入航行不久,其海水系统管系即出现严重的腐蚀,导致管系渗漏。
该型船推进主机和柴油发电机组冷却系统均为开式海水系统冷却闭式淡水系统,再由淡水对机器进行冷却,海水管系使用的均是 铜管,当铜管腐蚀渗漏后,主机和发电机组将无法正常运行。船上其他系统如卫生水系统、压载水系统等,也属于海水系统,同样使用的是 铜管。所以,当海水系统管系出现大量腐蚀和渗漏,船舶将无法投入航行。
1对实船进行对比调研
该型船的首制船比出现铜管腐蚀的船提前近2年服役,而与出现铜管腐蚀的船同时服役的还有另外两艘,但均未收到船东关于铜管腐蚀的报告。
为了证实其他同型船是 否存在同样的问题,船厂首先通知各船船东对船舶海水系统进行检查,并同时派售后服务工程师到各船现场进行实地考察,经考察发现,即使是 服役2年多的首制船,也未出现铜管被腐蚀的现象。
与此同时,船厂追溯建造中的各项记录,证明同期服役的三艘船使用的是 同批采购进厂的管材。通过对被腐蚀的铜管进行取样化验,其各项指标均满足标准要求。
2铜管腐蚀的机理
通过同型实船对比,排除了材料本身的问题。基于材料的物理和化学性质,任何一种材料的耐腐蚀性能都是 相对的,应与其所处的介质和环境密切相关。所以,该船出现铜管严重腐蚀,应与其所处的海域和环境有关。
通过请教防腐技术人员,并查阅文献发现,铜管确实在相对较少的情况下似乎很例外的产生不同程度的腐蚀,甚至严重腐蚀,这一点也正逐步得到了世界各国的重视。通过研究分析,在特定的材质、介质和环境条件下,铜管的腐蚀机理基本表现在以下几个方面。
2.1海水中的盐度对金属耐腐蚀程度的影响
海水含盐量较高,其中所含的钙离子和镁离子,能够在金属表面析出碳酸钙和氢氧化镁的沉淀,对金属有一定的保护作用。但是 ,在河流的入海口,该水域海水的盐度相对较低,钙和镁的含量较小,在金属表面析出碳酸钙和氢氧化镁的沉淀较少,则金属的腐蚀性增加。
2.2水中的空气和溶解氧造成腐蚀
水中溶解氧是 铜管腐蚀的一大因素,每升水中的溶解氧是 约30mL。这是 由于铜材料对氧化剂的钝化作用弱造成的。营运船舶海水管中的空气泡也是 不可避免的,同样对铜管起着氧化腐蚀作用。
2.3水的流速和流量造成腐蚀
在流速快的部位上,由于水和铜管内壁的摩擦力使氧化保护膜不能形成而造成物理损失,同时在那个压力高的部位形成阳极后产生电化学腐蚀。由于铜材料耐磨损性能偏低,在水流大于1.5m/s时,被水流冲刷腐蚀严重。在水流速慢的地方铜水管会发生点腐蚀,在水流速快的地方铜水管会发生溃腐蚀。
2.4氯离子含量高的水质造成铜管腐蚀
氯浓度越高腐蚀坑越深,尤其是 残余氯,从防腐的立场来看较好是 越小越好。海水中的氯离子能破坏金属表面的氧化膜,并能与金属离子形成络合物,后者在水解时产生氢离子,使管路中海水的酸度增大,使金属的局部腐蚀加强。
2.5pH值偏低的水质造成腐蚀
碱度低、酸度高的水容易造成铜管腐蚀。pH值的标准为6.5,在低于6.5的水中铜管容易被腐蚀。
2.6铜材料不纯造成腐蚀
纯铜的标准范围在99.5%一99.95%之间。纯铜中还有一种无氧纯铜,耐腐蚀性能优于一般的纯铜。研究发现,纯度越高,耐腐蚀性能越好,0.4%的杂质,也会导致铜管的腐蚀。目前各种小型冶金公司为了降低成本,大量使用回收的废品材料,如果使用回收废料加工铜水管,虽然可以达到纯铜的标准范围,但是 材料中内含有的杂质将造成杂质性质的腐蚀。
2.7微生物及生物粘泥造成腐蚀
通过宏观、微观检查和电化学试验发现,黄铜管中微生物及生物粘泥的附着,特别是 附着生物的代谢物和尸体分 解物,其中硫化氢等酸性成分,能引起铜管的早期腐蚀。
河间市通海铜业有限公司(http://www.tonghaitongye.com)生产的产品广泛适用空调管、冰箱管、机油管、给水管道以及各种机械配套用料、汽车同步器齿环、船用泵、阀、结构件、磨擦附件等。具备坚固、耐腐蚀的特性,不易腐蚀,耐高温、耐高压等优点。而成为现代承包商在所有住宅商品房的自来水管道、供热、制冷管道安装的。是 压制的和拉制的无缝管。铜管具备坚固、耐腐蚀的特性,不易腐蚀,耐高温、耐高压等优点。又称铜母排或铜汇流排,是 由铜材质制作的,截面为矩形或倒角 (圆角 )矩形的长导体(现在一般都用圆角 铜排,以免产生放电),在电路中起输送电流和连接电气设备的作用。