1. 海水的腐蝕機理
海(hai)水(shui)中含有大(da)量的(de)可溶性鹽,其主(zhu)要(yao)成分是氯(lv)化(hua)鈉(na)和硫酸鹽,平均鹽度(du)約30‰,這使得海(hai)水(shui)成為天然的(de)強電(dian)(dian)解(jie)質,海(hai)水(shui)的(de)電(dian)(dian)導率(lv)越(yue)高(gao)金屬材(cai)料(liao)的(de)腐(fu)蝕越(yue)快。氯(lv)離子能破壞大(da)多數金屬,如鋼、鑄(zhu)鐵(tie)、鋅等表面的(de)氧化(hua)膜。
海(hai)水中(zhong)還溶解有空氣(qi),使海(hai)水中(zhong)有大(da)量的(de)溶解氧,溶解氧含(han)量越(yue)(yue)高則造成的(de)金(jin)屬腐(fu)蝕將越(yue)(yue)嚴重。海(hai)洋中(zhong)的(de)金(jin)屬材料與上述(shu)介(jie)質間(jian)發生化學或電化學相互(hu)作用引起材料的(de)破壞或變質,發生金(jin)屬腐(fu)蝕現象。
在海(hai)洋(yang)(yang)(yang)金(jin)屬上(shang)還(huan)附(fu)著有一些(xie)海(hai)洋(yang)(yang)(yang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu),包括(kuo)某些(xie)海(hai)洋(yang)(yang)(yang)動物(wu)(wu)、植物(wu)(wu)和(he)微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(如(ru)硫(liu)酸鹽還(huan)原菌等),它(ta)們會在金(jin)屬表面(mian)生(sheng)(sheng)長繁殖,產(chan)生(sheng)(sheng)腐蝕(shi)(shi)(shi)性物(wu)(wu)質或(huo)促進電(dian)化學腐蝕(shi)(shi)(shi),在鋼結構表面(mian)造成點蝕(shi)(shi)(shi)和(he)縫隙腐蝕(shi)(shi)(shi)等局部腐蝕(shi)(shi)(shi),其(qi)代謝物(wu)(wu)及尸體分(fen)(fen)解物(wu)(wu)中(zhong)含有的(de)硫(liu)化氫(qing)等酸性成分(fen)(fen)亦對(dui)金(jin)屬的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)起著加(jia)速(su)的(de)作用(yong)。某些(xie)海(hai)洋(yang)(yang)(yang)附(fu)著生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)在生(sheng)(sheng)長過程中(zhong)還(huan)能侵蝕(shi)(shi)(shi)金(jin)屬表層的(de)保(bao)護層,直(zhi)接破(po)壞保(bao)護涂層,引起腐蝕(shi)(shi)(shi)。
海水中的腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)化學成分和海生(sheng)物(wu)(wu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)代謝產物(wu)(wu)是導致海水管(guan)(guan)道(dao)快速腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的主要原(yuan)因。采(cai)用正(zheng)確的防(fang)腐(fu)涂料避(bi)免海水和金(jin)屬管(guan)(guan)道(dao)接觸(chu),同(tong)時避(bi)免海洋生(sheng)物(wu)(wu)在管(guan)(guan)道(dao)表面(mian)附著,能夠有效地(di)解決管(guan)(guan)道(dao)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)問題(ti),延長海水管(guan)(guan)道(dao)使用壽命。
2. 有些(xie)海水(shui)管道采用石墨烯防腐涂(tu)料
石墨烯(xi)防腐(fu)涂(tu)料(liao)不(bu)但(dan)適(shi)用于(yu)石油天(tian)然氣(qi)輸送、石油化工(gong)等(deng)(deng)強腐(fu)蝕性環境(jing),同時也(ye)適(shi)用于(yu)碎石土壤、定向(xiang)穿越、海底管(guan)(guan)(guan)道等(deng)(deng)苛刻的腐(fu)蝕環境(jing)。對于(yu)海水(shui)環境(jing)的海水(shui)流(liu)體管(guan)(guan)(guan)道,管(guan)(guan)(guan)道內外(wai)采用石墨烯(xi)防腐(fu)涂(tu)料(liao)。對腐(fu)蝕嚴重(zhong)的海水(shui)管(guan)(guan)(guan)道彎(wan)頭、循環水(shui)管(guan)(guan)(guan)匯(hui)合處、循環水(shui)管(guan)(guan)(guan)與(yu)循環泵接口(kou)處內部采用涂(tu)層加(jia)厚處理方(fang)法。
對于在陸地上直埋的輸(shu)送海水的管(guan)道,可選用玻(bo)璃鋼管(guan)道,例如(ru)對于60”管(guan)道,可選用D2996-FRP AWWA C950管(guan)子,D2996-FRP AWWA D2996彎頭,閥(fa)(fa)門可選用蝶閥(fa)(fa)GB1348 QT450-10 GB/T 12238。
對(dui)于某些海(hai)水環境下(xia)的海(hai)水管道,筆(bi)者調研一(yi)些國外標準還(huan)需“配重(zhong)(zhong)涂(tu)層(ceng)(submarine pipe weight coating)”。例如,混(hun)凝土配重(zhong)(zhong)涂(tu)層(ceng)是應(ying)用(yong)于管道的鋼(gang)筋(jin)混(hun)凝土外層(ceng),以提供額外的重(zhong)(zhong)量,以確保足夠的負浮(fu)力。