工业大气和海洋大气环境的燃机的防腐蚀设计

摘要：大气的侵蚀程度随大气的污染程度、潮湿程度而增加。按所处地理环境，大气可区分为乡村大气（无污染）、工业大气（污染大气）、城市无污染大气和海洋大气，本文针对工业大气和海洋大气环境的燃机的防腐蚀设计进行分析。

关键词： 工业大气;海洋大气;燃机防腐;油漆;镀锌;不锈钢

Abstract: The erosion degree of the atmosphere increases with the degree of pollution, atmospheric moisture level. According to the geographic environment, the atmosphere can be divided into rural atmosphere (pollution-free), industrial atmosphere (atmospheric) city, no pollution of atmosphere and ocean atmosphere, the industrial atmospheric and oceanic atmospheric combustion engine corrosion design analysis.

Key words: industrial atmosphere; marine atmosphere corrosion; gas turbine; paint; galvanized steel; stainless steel

中图分类号：O346.2+2 文献标识码：A 文章编号：

1 海洋大气腐蚀影响因素

1.1大气相对湿度

海洋大气中相对湿度较大，空气的相对湿度都高于它的临界值。因此海洋大气中的钢铁表面有腐蚀性水膜。表面水膜的厚度对钢铁的海洋大气腐蚀有重要影响，它直接影响到钢铁腐蚀速率和腐蚀机理。同一般的大气腐蚀相比，由于海洋大气环境具有高的湿度，钢铁表面通常存在较厚的水膜，且随着水膜厚度的增加，腐蚀速度变大。对于海洋大气环境的不同湿度，所形成的水膜也具有不同的厚度，因而在不同海域的海洋大气腐蚀形式也不完全相同。由于日晒和风吹，钢铁表面的水膜厚度也会发生改变，从而改变钢铁表面大气腐蚀的过程。腐蚀性水膜对钢铁发生作用的海洋大气腐蚀的过程，符合电解质中电化学腐蚀的规律。这个过程使氧特别容易到达钢铁表面，钢铁腐蚀速度受到氧极化过程控制。此外，海洋环境中的雨、雾、露中的水分通过不同的方式影响相对湿度，进而影响钢铁的大气腐蚀过程。试验结果表明钢在相对湿度大于70%时腐蚀严重。

1.2大气含盐量

海洋大气中因富含大量的海盐粒子，形成含有大量盐分气体的环境，这是与其它气体环境的重要区别。这些盐粒子杂质溶于钢铁表面的水膜中，使这层水膜变为腐蚀性很强的电解质，加速了腐蚀的进行，与干净大气的冷凝水膜比，被海雾周期饱和的空气能使钢的腐蚀速度增加8倍。海洋大气区海盐的沉积随风浪条件、距离海面的高度和在空气中暴露时间的长短等因素有关。随着海岸线向内陆的扩展，大气中盐雾含量逐渐降低，海洋大气腐蚀现象会相对减弱，直至过渡到一般的大气腐蚀环境。

盐粒当中对大气腐蚀发生较大影响的是NaCl等氯化物，NaCl的存在促进了腐蚀的发生，离海洋距离不同时空气中Cl-和Na+的含量变化见表1。含有NaCl等盐粒的腐蚀可以说是Cl-环境中的腐蚀，Cl-是严重影响海洋大气腐蚀因素之一，它的作用随着气候改变。Cl-对于钢铁大气腐蚀的加速作用取决于一个地区降雨机制的特点。如果一个地区有较长时间的雨季或较大量的雨水那么对于一定的Cl- 沉积率可能会出现比较低的加速腐蚀的速率。另外，在海岸带的大气中常含有钙和镁的氯化物，这些盐类的吸湿性增加了在金属表面形成液膜的趋势，这在夜间或气温达到露点时表现的更为明显。

表1 离海洋距离不同时空气中Cl-和Na+的含量变化

1.3大气温度

不同海域由于温度及其它环境因素的差异，海洋大气的腐蚀性差异较大。海洋大气腐蚀环境的温度及其变化通过影响金属表面的水蒸汽的凝聚、水膜中各种腐蚀气体和盐类的溶解度、水膜的电阻以及腐蚀电池中的阴、阳极过程的腐蚀速度来影响金属材料的海洋大气腐蚀。

在一般的大气环境中由于相对湿度低于金属临界相对湿度，在温度升高的情况下由于环境干燥金属的腐蚀仍然很轻微。但是在海洋大气腐蚀环境中由于空气湿度大，常常高于金属的临界相对湿度，温度的影响十分明显，温度升高使海洋大气腐蚀明显加剧。对于一般的化学反应，温度每升高10℃，反应速度提高到2倍。所以同一地区的季节变化会影响腐蚀速度。温度越高，腐蚀性越强。一般热带海洋大气的腐蚀性最强，温带海洋大气次之，温度较低的南北极最弱。

1.4干湿交替

暴露于海洋大气环境下的金属材料表面常常处于干湿交替变化的状态中，干湿交替导致金属表面盐浓度较高从而影响金属材料的腐蚀速率。干湿交替变化的频率受到多种因素的影响。空气中的相对湿度通过影响金属表面的水膜厚度来影响干湿交替的频率。日照时间如果过长导致金属表面水膜的消失，降低表面的润湿时间，腐蚀总量减小。另外降雨、风速对金属表面液膜的干湿交替频率也有一定的影响。在海洋大气区金属表面常会有真菌和霉菌沉积，这样由于它保持了表面的水分而影响干湿交替的频率从而增强了环境的腐蚀性。

1.5光照条件

光照条件是影响材料海洋大气腐蚀的重要因素。光照会促进铜及铁金属表面的光敏腐蚀反应及真菌类生物的生物活性，这就为湿气和尘埃在金属表面贮存并腐蚀提供更大的可能性。在热带地区金属受到日光的强烈照射，同时珊瑚粉尘和海盐混合在一起使金属的腐蚀极为严重。另外，海洋大气中的材料背阳面比朝阳面腐蚀更快。这是因为与朝向太阳的一面相比，背向太阳面的金属材料尽管避开太阳光直射、温度较低，但其表面尘埃和空气中的海盐及污染物未被及时冲洗掉，湿润程度更高使腐蚀更为严重。

油漆

涂料习惯被称为“油漆”，是涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能（如绝缘、防腐、标志等）固态薄膜的一类液体或固体材料的总称。由于早期大多以植物油为主要原料，故有“油漆”之称，现在合成树脂为其主要原料，故称“涂料”。本规程所述油漆也指涂料。

涂装施工工艺是指施工环境的温度、湿度、涂膜干燥时间和涂层质量控制等。设备、管道和附属钢结构的油漆应该是从涂装前表面预处理、涂料选择、涂层配套设计、涂装施工和验收的一个完整过程，任何一项工作未达到要求，均会对下一道工序以及整个涂层产生不良影响，从而降低涂装体系预期的使用寿命。

在实际应用中，一种涂层往往不能很好地起到保护金属的作用，或不能同时满足防腐、耐候、美观等使用要求，因此，大多数金属表面涂敷几种涂层，组成一个整体系统共同发挥功效，这一涂层体系包括底漆、中间漆、面漆。

(1)底漆，应具有较好的防锈性能和较强的附着力。富锌底漆具有较好的防锈性能，铁红防锈漆的防锈性能一般。对于附着力，环氧树脂、聚氨酯底漆最好，醇酸树脂底漆较好，氯化橡胶、高级化聚乙烯一般，过氯乙烯最差。

(2)中间漆，除应具有一定的底漆性能外，还应兼有一定的面漆性能。每道漆膜厚度一般应比底漆或面漆厚。一般以云母氧化铁作为涂料颜料的品种。云母氧化铁为片状物，具有极好的隔离环境和防渗透作用。