1. 海水的腐蝕機(ji)理(li)
海水(shui)(shui)中含有(you)大量的(de)可(ke)溶性鹽(yan),其(qi)主要成(cheng)分是氯化(hua)鈉和硫酸鹽(yan),平均鹽(yan)度約30‰,這使得海水(shui)(shui)成(cheng)為天然(ran)的(de)強電解質,海水(shui)(shui)的(de)電導(dao)率越高金屬(shu)材料的(de)腐蝕越快。氯離子(zi)能破壞大多數金屬(shu),如鋼、鑄鐵、鋅等表面的(de)氧化(hua)膜。
海水(shui)中還溶(rong)解(jie)有(you)空氣(qi),使海水(shui)中有(you)大量的(de)溶(rong)解(jie)氧,溶(rong)解(jie)氧含量越(yue)高則(ze)造成的(de)金(jin)屬腐(fu)蝕(shi)將越(yue)嚴(yan)重。海洋中的(de)金(jin)屬材料與上(shang)述(shu)介質間(jian)發生化學(xue)或電化學(xue)相互作用引起材料的(de)破壞(huai)或變質,發生金(jin)屬腐(fu)蝕(shi)現(xian)象。
在海洋金(jin)(jin)屬(shu)上還附著有(you)一些(xie)海洋生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu),包括某些(xie)海洋動物(wu)、植物(wu)和(he)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(如硫酸(suan)(suan)鹽還原菌等),它們(men)會在金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)面生(sheng)(sheng)(sheng)長繁殖,產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)腐(fu)蝕(shi)性(xing)物(wu)質或(huo)促進(jin)電(dian)化(hua)(hua)學腐(fu)蝕(shi),在鋼結(jie)構表(biao)面造成點蝕(shi)和(he)縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)等局部腐(fu)蝕(shi),其代謝物(wu)及尸(shi)體(ti)分解物(wu)中含有(you)的硫化(hua)(hua)氫(qing)等酸(suan)(suan)性(xing)成分亦對金(jin)(jin)屬(shu)的腐(fu)蝕(shi)起著加(jia)速的作用。某些(xie)海洋附著生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)在生(sheng)(sheng)(sheng)長過(guo)程(cheng)中還能侵蝕(shi)金(jin)(jin)屬(shu)表(biao)層(ceng)的保護層(ceng),直接破壞保護涂層(ceng),引(yin)起腐(fu)蝕(shi)。
海(hai)水中的腐蝕性化學成(cheng)分和(he)海(hai)生(sheng)物(wu)腐蝕性代謝產物(wu)是導致海(hai)水管道快速腐蝕的主要(yao)原因。采用正確的防腐涂料避免海(hai)水和(he)金屬管道接觸,同時避免海(hai)洋生(sheng)物(wu)在管道表面(mian)附(fu)著,能夠(gou)有效(xiao)地(di)解(jie)決(jue)管道腐蝕問題,延長(chang)海(hai)水管道使用壽命(ming)。
2. 有些海(hai)水管道采(cai)用石墨烯(xi)防(fang)腐涂料
石(shi)墨(mo)烯防腐(fu)涂料(liao)不但(dan)適用(yong)(yong)于(yu)石(shi)油天然氣輸送、石(shi)油化工等(deng)強(qiang)腐(fu)蝕(shi)性環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing),同時也適用(yong)(yong)于(yu)碎石(shi)土壤、定向(xiang)穿越(yue)、海(hai)(hai)底(di)管(guan)(guan)道(dao)等(deng)苛刻的腐(fu)蝕(shi)環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)。對(dui)于(yu)海(hai)(hai)水環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)的海(hai)(hai)水流體管(guan)(guan)道(dao),管(guan)(guan)道(dao)內外采用(yong)(yong)石(shi)墨(mo)烯防腐(fu)涂料(liao)。對(dui)腐(fu)蝕(shi)嚴重的海(hai)(hai)水管(guan)(guan)道(dao)彎頭、循(xun)環(huan)(huan)(huan)水管(guan)(guan)匯合(he)處、循(xun)環(huan)(huan)(huan)水管(guan)(guan)與(yu)循(xun)環(huan)(huan)(huan)泵接口處內部采用(yong)(yong)涂層(ceng)加厚處理方法。
對于在陸(lu)地上直埋的(de)(de)輸送海水的(de)(de)管(guan)道,可選(xuan)用(yong)玻璃鋼(gang)管(guan)道,例(li)如對于60”管(guan)道,可選(xuan)用(yong)D2996-FRP AWWA C950管(guan)子,D2996-FRP AWWA D2996彎(wan)頭,閥(fa)門可選(xuan)用(yong)蝶閥(fa)GB1348 QT450-10 GB/T 12238。
對于某些(xie)海水環境(jing)下的(de)(de)海水管道(dao),筆者調研一(yi)些(xie)國外(wai)(wai)標準還需“配重涂(tu)層(submarine pipe weight coating)”。例如,混(hun)凝土(tu)配重涂(tu)層是應(ying)用于管道(dao)的(de)(de)鋼筋(jin)混(hun)凝土(tu)外(wai)(wai)層,以提供(gong)額外(wai)(wai)的(de)(de)重量,以確保足夠的(de)(de)負(fu)浮力(li)。