只有同時提高海水介質(zhì)中的陰極保護效果才能有效地控制壓載水艙的腐蝕速率
對于船舶壓載水艙的陰極保護.過去人們常常沿用船體外殼陰極保護的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和判據(jù)進行設(shè)計安裝,由于腐蝕環(huán)境的差異,往往使得船舶壓載水艙的陰極保護效果有不同程度的降低,甚至有人懷疑壓載水艙陰極保護的有效性。所有這些現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因在于,人們對壓載水艙的腐蝕規(guī)律和陰極保護的關(guān)鍵未能完全掌握,如壓載水艙的保護電位、保護電流密度、犧牲陽極材料及陰極沉積膜的影響等,因此探討這些因素的規(guī)律性影響,可以有效地提高船舶壓載水艙的陰級保護效果,使船舶壓載水艙在充水期和空艙期的腐蝕得到有效控制。
海水壓載水艙陰極保護用的犧牲陽極為鋅合金或鋁合金,這兩種陽極材料在選用時應(yīng)綜合考慮材料成本和保護效果。一般提供同樣的保護電流,鋁陽極價格僅為鋅陽極的2/3,且安裝費用低。對于保護效果,目前仍無定論,一般認為鋅陽極的再活化較快,且腐蝕產(chǎn)物為Zn不附著于艙壁板,艙壁板表面具有較低的濕度。而現(xiàn)有商用鋁合金陽極的再活化速率慢,且腐蝕產(chǎn)物常附著艙壁板表面保持較高的濕度,加大了空艙期的腐蝕,但是另一方面鋁陽極具有高的驅(qū)動電位,提供較大的初始電流,有利于艙壁陰極極化,艙內(nèi)濕度較高時,陽極產(chǎn)物A1(OH)對艙壁表面濕度的影響不一定很重要。壓裁水艙在充水期陰極極化時涂層破損表面會形成鈣質(zhì)膜,該表面膜對空艙期的氧去極化腐蝕具有一定的阻礙作用。因此研究其防蝕性能,根據(jù)極化電位、陰極保護電流密度、壓載率和極化時間的變化,探索出規(guī)律性的形成條件,可以有效地控制空艙期的腐蝕,從而達到提高整體保護效果的目的。
船舶壓載水艙受到兩種環(huán)境的腐蝕,即壓載期內(nèi)的海水腐蝕和空艙期內(nèi)的潮濕環(huán)境腐蝕。它們均屬于電化學腐蝕,其腐蝕速率控制步驟為氧擴散還原。因此,只有同時提高海水介質(zhì)中的陰極保護效果和抑制空艙期內(nèi)氧向艙壁板表面擴散還原的速率,才能有效地控制壓載水艙的腐蝕速率。在壓載期內(nèi)采用犧牲陽極陰極保護控制海水腐蝕,利用在此期間陰極保護作用形成的沉積膜減小空艙期氧的擴散速率,井提高再充水時水艙的陰極極化速度,這樣可以同時達到更有效地防止充水初期的海水腐蝕和抑制空艙期氧去極化腐蝕的目的。為此,需要探討影響陰極極化速度,陰極保護沉積膜形成、破壞、修復的因素并研究相關(guān)機制,以確定最佳保護條件。