1. 海水(shui)的腐蝕(shi)機理
海(hai)水(shui)(shui)中含有大量的(de)(de)可(ke)溶性鹽,其(qi)主要成分(fen)是氯(lv)化(hua)鈉和硫酸鹽,平均鹽度約30‰,這使得海(hai)水(shui)(shui)成為天然的(de)(de)強電解質,海(hai)水(shui)(shui)的(de)(de)電導率越(yue)高金(jin)屬材料的(de)(de)腐蝕(shi)越(yue)快。氯(lv)離子能破壞(huai)大多數金(jin)屬,如鋼(gang)、鑄(zhu)鐵、鋅等表面的(de)(de)氧化(hua)膜。
海水(shui)中還溶解有(you)空氣,使海水(shui)中有(you)大量的(de)溶解氧,溶解氧含(han)量越(yue)高則(ze)造(zao)成的(de)金屬腐蝕將越(yue)嚴(yan)重(zhong)。海洋中的(de)金屬材(cai)料與(yu)上(shang)述介質(zhi)間(jian)發生(sheng)化學或(huo)電化學相互作(zuo)用引起材(cai)料的(de)破壞或(huo)變質(zhi),發生(sheng)金屬腐蝕現象(xiang)。
在(zai)海(hai)洋(yang)金屬(shu)上(shang)還附(fu)著(zhu)有一些(xie)海(hai)洋(yang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu),包(bao)括某(mou)些(xie)海(hai)洋(yang)動物(wu)(wu)、植物(wu)(wu)和微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(如(ru)硫酸鹽還原(yuan)菌等),它(ta)們會(hui)在(zai)金屬(shu)表面生(sheng)(sheng)長繁殖,產生(sheng)(sheng)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)物(wu)(wu)質或促進電化學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi),在(zai)鋼結(jie)構(gou)表面造成(cheng)(cheng)點(dian)蝕(shi)和縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)等局部腐(fu)(fu)蝕(shi),其(qi)代謝(xie)物(wu)(wu)及尸體分(fen)解物(wu)(wu)中含有的硫化氫等酸性(xing)成(cheng)(cheng)分(fen)亦對金屬(shu)的腐(fu)(fu)蝕(shi)起(qi)(qi)著(zhu)加速的作用(yong)。某(mou)些(xie)海(hai)洋(yang)附(fu)著(zhu)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)在(zai)生(sheng)(sheng)長過(guo)程中還能侵蝕(shi)金屬(shu)表層的保護(hu)層,直接破壞保護(hu)涂層,引起(qi)(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)。
海水中的腐蝕性化(hua)學成分和海生物(wu)腐蝕性代謝產物(wu)是導致(zhi)海水管道快速腐蝕的主(zhu)要原因。采用正確的防(fang)腐涂料避(bi)(bi)免(mian)海水和金屬管道接觸,同時避(bi)(bi)免(mian)海洋生物(wu)在管道表面(mian)附著,能(neng)夠有效地解決管道腐蝕問題,延長海水管道使用壽命(ming)。
2. 有(you)些海水管道采用石墨烯防腐涂料
石(shi)墨烯防腐(fu)涂(tu)料不但(dan)適(shi)用(yong)于(yu)石(shi)油(you)天然(ran)氣輸(shu)送、石(shi)油(you)化工等強(qiang)腐(fu)蝕(shi)性環境(jing),同(tong)時(shi)也(ye)適(shi)用(yong)于(yu)碎(sui)石(shi)土壤(rang)、定(ding)向穿越、海(hai)底管(guan)(guan)道等苛刻的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)環境(jing)。對于(yu)海(hai)水(shui)環境(jing)的(de)(de)海(hai)水(shui)流(liu)體(ti)管(guan)(guan)道,管(guan)(guan)道內(nei)外采用(yong)石(shi)墨烯防腐(fu)涂(tu)料。對腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重的(de)(de)海(hai)水(shui)管(guan)(guan)道彎頭、循環水(shui)管(guan)(guan)匯合處、循環水(shui)管(guan)(guan)與(yu)循環泵接(jie)口處內(nei)部采用(yong)涂(tu)層加厚(hou)處理方法。
對(dui)于(yu)在(zai)陸地上直埋(mai)的輸送海水的管道,可(ke)選(xuan)用(yong)(yong)玻璃鋼管道,例(li)如對(dui)于(yu)60”管道,可(ke)選(xuan)用(yong)(yong)D2996-FRP AWWA C950管子,D2996-FRP AWWA D2996彎(wan)頭,閥門可(ke)選(xuan)用(yong)(yong)蝶閥GB1348 QT450-10 GB/T 12238。
對于某些海水(shui)環(huan)境下的(de)海水(shui)管道,筆者(zhe)調研(yan)一些國外(wai)標準還需“配(pei)重涂層(submarine pipe weight coating)”。例如(ru),混凝土配(pei)重涂層是應用于管道的(de)鋼筋(jin)混凝土外(wai)層,以提供額外(wai)的(de)重量,以確保足(zu)夠的(de)負浮力(li)。