20#钢海水管系防腐性能研究

   

    从图 1-3 可分析出，20# 无缝钢管主要是由海水的电化学腐蚀造成的，还包括与机械作用等协同的电化学腐蚀。这几个图均表明，海水管路及附件主要发生电化学腐蚀，阳极金属铁失去电子的离子化，海水中溶解有氧，不断在阴极吸收电子，加速了腐蚀速率，腐蚀厚度较大。海水腐蚀具有自身特征，即除镁及其合金外所有的结构金属材料在其中都发生氧去极化腐蚀（吸氧腐蚀）.

    图 1 中弯头处由于海水流向发生改变，对弯头内壁有较大冲击力，既加速了腐蚀产物的迁移，又加剧了电化学腐蚀，造成有管壁明显变薄或有马蹄形蚀坑，甚至断裂，即还发生了冲击腐蚀和湍流腐蚀。图 2 法兰在安装中，螺栓上紧过程中可能存在受力不均，连接处的焊缝也存在残余应力，除了电化学腐蚀外还发生了应力腐蚀等；由于法兰、螺栓、钢管三者间为异金属连接，存在小面积的阳极大面积阴极，造成腐蚀加剧。电化学腐蚀的一重要因素是面积效应，增加阴极面积会加剧腐蚀，增加阳极面积会减缓腐蚀。

    由此可见，管路的海水腐蚀种类繁多，由于海水的电阻率低，在金属表面容易形成微电池和宏观电池腐蚀范围较广，发生腐蚀种类也比较多，同时存在均匀腐蚀和多种局部腐蚀。

    海水管系使用时，海水在管内是流动的，流速越高，越容易发生紊流，尤其是含盐量及含砂量高的海水，会加剧管系的磨蚀和腐蚀：其一对钢管内壁形成较大的冲刷作用力，会冲刷掉金属表面的各种保护膜；其二使空气中的氧扩散到金属表面的流速加快，使管壁处的氧供应量得到充分保证，因氧的去极化作用一直处于高峰状态，加剧了电化学腐蚀；其三流速超过一定极限后，与海水接触的管系表面不断地有空气泡或蒸汽泡形成和破灭，其冲击压力很大，形成气蚀，加剧电化学腐蚀。总之，海水流速越大，管路腐蚀也就越严重，腐蚀速度与静止状态相比，是显着增加。碳钢腐蚀速度与海水流速的关系如表 6所示：

表 6   碳钢腐蚀速度与海水流速的关系