2024-04-03165
海水是一種極具腐蝕性的介質,對于鋼質船舶而言,長期浸泡在海水中會導致船體的嚴重腐蝕問題。這種腐蝕不僅損害了船體的結構完整性,還增加了航行阻力,降低了船舶的使用壽命。在船舶防腐領域,外加電流的陰極保護技術已經被廣泛研究和應用。這項技術是利用電化學原理,通過在船體表面施加適量的電流,將船體表面全部置于陰極狀態,從而抑制鋼鐵在海水中的腐蝕過程。
在外加電流陰極保護系統中,一臺稱為恒電位儀的直流電源被連接到船體上。恒電位儀根據參比電極提供的電位信號,可以自動調節并控制輸出到船體表面的電流的大小。這個外部電流被稱為陰極電流。當外部電流通過船體表面流過時,電子會從恒電位儀輸送到鋼鐵表面,從而使鋼鐵表面成為陰極。這個陰極狀態的鋼鐵表面具有負電位,導致海水中的金屬離子(主要是亞鐵離子 Fe2+)不再溶解成可溶性離子。因為這些金屬離子不再溶解,所以鋼鐵表面不會繼續腐蝕,并且鐵銹的形成也被阻止。隨著外部電流的不斷輸入,陰極電流在鋼鐵表面積聚,使得鋼鐵表面的電位逐漸向負方向移動,形成了陰極極化。當陰極電流積聚到足夠多時,鋼鐵表面的電位達到了一定的負值,導致微小的陽極區域上的電子釋放能力減弱,從而阻止了腐蝕過程。
但是,此種方法與犧牲陽極相比,需要更高的檢測和維護費用。同時需要外部電源,持續的電源供給費用。具有引發雜散電流干擾的高風險。可導致過保護,引發防腐層的破壞及管材氫脆。后期的使用成本以及使用危險程度都要比傳統的涂層防腐高很多,并且受限于一定的使用場景。而石墨烯重防腐涂料作為第四代新型重防腐涂料,具有優異的防腐蝕性能和機械性能,能更好地保護處于各種惡劣腐蝕環境下的基材,在涂層完整的使用壽命中無后期的維護成本,依然腐蝕保護的更優選擇。
部分摘錄自《船舶物資與市場》32卷第1期,如有侵權請告知刪除。