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海洋工程裝備制造業(yè)屬于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,近年來(lái),國(guó)家非常重視海洋工程裝備制造業(yè)的發(fā)展,而新近發(fā)布的《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略規(guī)劃中,同樣將其作為重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)。
規(guī)劃中指出將大力發(fā)展深海探測(cè)、資源開(kāi)發(fā)利用、海上作業(yè)保障裝備及其關(guān)鍵系統(tǒng)和專(zhuān)用設(shè)備。推動(dòng)深??臻g站、大型浮式結(jié)構(gòu)物的開(kāi)發(fā)和工程化。形成海洋工程裝備綜合試驗(yàn)、檢測(cè)與鑒定能力,提高海洋開(kāi)發(fā)利用水平。突破豪華郵輪設(shè)計(jì)建造技術(shù),全面提升液化天然氣船等高技術(shù)船舶國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,掌握重點(diǎn)配套設(shè)備集成化、智能化、模塊化設(shè)計(jì)制造核心技術(shù)。
海水是自然界中腐蝕性很強(qiáng)的介質(zhì),尤其是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,近海地帶的污染不斷增加,使得海水環(huán)境更加復(fù)雜化,也使得海水環(huán)境中金屬的腐蝕問(wèn)題更加突出。由于海洋工程裝備及結(jié)構(gòu)件是在苛刻的腐蝕性環(huán)境下服役,其水下結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到海水的侵蝕及微生物的作用,因此對(duì)其耐蝕性提出了更高的要求,需要通過(guò)金屬表面處理工藝提高其性能品質(zhì)。
針對(duì)海洋機(jī)械設(shè)備上金屬腐蝕的原因采取適當(dāng)?shù)姆椒ǚ乐菇饘俑g,常用的方法有:
1、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)
例如制造各種耐腐蝕的合金,如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等制成不銹鋼。
2、保護(hù)層法
在金屬表面覆蓋保護(hù)層,使金屬制品與周?chē)g介質(zhì)隔離,從而防止腐蝕。如用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法,在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬,如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形成一層致密的氧化物薄膜,從而阻止水和空氣等對(duì)鋼鐵的腐蝕。用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層細(xì)密穩(wěn)定的氧化膜。如在機(jī)械零件、槍炮等鋼鐵制件表面形成一層細(xì)密的黑色四氧化三鐵薄膜等。
3、電化學(xué)保護(hù)法
利用原電池原理進(jìn)行金屬的保護(hù),設(shè)法消除引起電化學(xué)腐蝕的原電池反應(yīng)。電化學(xué)保護(hù)法分為陽(yáng)極保護(hù)和陰極保護(hù)兩大類(lèi)。應(yīng)用較多的是陰極保護(hù)法。
4、對(duì)腐蝕介質(zhì)進(jìn)行處理
消除腐蝕介質(zhì),在精密儀器中放置干燥劑和在腐蝕介質(zhì)中加入少量能減慢腐蝕速度的緩蝕劑等。
5、電化學(xué)保護(hù)
將被保護(hù)的金屬作為腐蝕為腐蝕電池的陰極,使其不受到腐蝕,所以也叫陰極保護(hù)法。這種方法主要有以下兩種:
(1)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法
此法是將活潑金屬(如鋅或鋅的合金)連接在被保護(hù)的金屬上,當(dāng)發(fā)生電化腐蝕時(shí),這種活潑金屬作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),因而減少或防止被保護(hù)金屬的腐蝕。這種方法常用于保護(hù)水中的鋼樁和海輪外殼等。
(2)外加電流的保護(hù)方法
將被保護(hù)的金屬和電源的負(fù)極連接,另選一塊能導(dǎo)電的惰性材料連接電源正極。通電后,使金屬表面產(chǎn)生負(fù)電荷的聚積,因而抑制了金屬失電子而達(dá)到保護(hù)目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備受到腐蝕。
電化學(xué)保護(hù)的另一種方法叫陽(yáng)極保護(hù)法,即通過(guò)外加電壓,使陽(yáng)極在一定的電位范圍內(nèi)發(fā)生鈍化的過(guò)程??捎行У刈柚菇饘僭O(shè)備在酸、堿、鹽類(lèi)中腐蝕。
隨著海洋裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展增速,其對(duì)金屬表面處理的防腐要求越來(lái)越高,同時(shí)必然拉動(dòng)海洋防腐金屬表面處理技術(shù)的市場(chǎng)需求。
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