船舶修理期間的腐蝕與控制

馬青華，王　戈，周建奇

(92228部隊，北京　100072)

船舶進廠修理是船舶全壽命周期內保持其技術性能不可缺少而且時間較長的環節。船型、修理級別的不同，船舶修理期也有所不同。船型大、修理等級高則修理期較長，國內外主要戰斗艦船中修級別以上的高等級修理，尤其加現代化改裝，有的長達2年以上，美國海軍甚至曾經做過4年的巡洋艦改裝計劃。這么長的修理期，加之修理期間腐蝕環境惡劣，防護措施又難以實施到位，對船舶修理期間防腐蝕工作又普遍認識不足，各國船舶高等級修理期間的腐蝕問題均普遍突出，主要表現在船體和部分設備、管路上。[1]從筆者調研情況看，我國在修船舶腐蝕問題較之美日等國更為突出。有的船舶剛修理出廠，其水下船體就發現腐蝕穿孔，有的船舶進廠修前經勘驗測厚確定無須換板或可換可不換的船體鋼板，因修理期間發生腐蝕，到出廠時又需要割換或焊補。[2-3]船舶高等級修理期間腐蝕對其性能的影響不容忽視，就船體防護而言，修理階段成為船體全壽命防腐蝕的薄弱階段。[4]

1　在修船舶腐蝕原因分析

據對一些船廠修船情況綜合分析，造成在修船舶腐蝕較在航船舶嚴重的原因較多，主要源于修理期間艙內環境惡化、保護不足、工藝不合規等因素。

1.1修理期間艙內腐蝕環境惡化

在修船舶內部腐蝕環境一般比在航船舶內部腐蝕環境惡劣，主要表現在空氣濕度增大、油污廢物多、內部泄放廢水多等方面。大部分船舶在長時間修理期間，船舶空調系統停止工作，改為直接通風，艙內空氣濕度較在航狀態大；到高等級修理時，相當多的水密艙蓋、水密門、通風頭、水密舷窗發生變形或邊緣發生腐蝕穿孔，水密膠條也已老化失去水密功能，導致外部水氣進入船艙。另外，割開的可拆板部位，以及因各種維修用電纜、管線通過門窗導致無法關閉門窗，均會導致水分及潮濕空氣進入船艙。艙內水氣多直接導致結露增多，加之修理期間艙內泄放廢水多，油污多，腐蝕介質或加速腐蝕的有害物質大量進入艙內，惡化腐蝕環境。部分船體結構、管路、設備及零部件都處于比修前更惡劣的腐蝕環境，腐蝕傾向或腐蝕速度都比進廠修理前大得多。而且艙內雜物多，也增加了腐蝕源。修理期間，船上雜物、油漆皮、鐵銹、塵埃較多，增加了腐蝕危害。據對某工廠某修理船舶機艙艙底雜物的調查，艙底到處是破布、螺母、螺桿、彈簧及各種墊片，這些螺母、螺桿等金屬遺棄物與艙底板接觸，在有水的情況下，很容易形成接觸腐蝕，直接造成艙底板腐蝕。

1.2原有保護設施和措施失效

船舶進廠修理期間，原有的各種保護設施和措施絕大部分狀態欠佳，有些甚至已經失效。保護失效現象多，尤其以下3方面問題較為突出：①水氣密封失效。有的水密裝置、密封裝置失去其功能，導致水分、鹽分、潮濕空氣等腐蝕性介質進入。②保護性涂層。尤其是內艙和艙底水部位的涂層，受機械碰損、油污破壞、焊接燒損，涂層不完整或失效，導致局部失去保護作用，而又無法即時修復。③陰極保護失效。部分水下船體上安裝的犧牲陽極已經消耗殆盡，外加電流陰極保護裝置檢修或被拆下修理處于停用或失效狀態，均會導致水下船體處于無保護或欠保護狀態，水下船體電位達不到理想保護電位，長時間必然會發生嚴重腐蝕。我們曾對某中修艦船兩舷水下船體電位進行測量，共測得10個電位數據，電位值均在-650 mV左右(相對于Cu/CuSO4參比電極)，明顯欠保護。

1.3拆修設備、管路保護欠缺

需修理的設備、管路出艙后進入倉庫或臨時存放點堆放。此時，設備、管路由工作狀態到拆卸狀態，由密封狀態到敞開狀態，由于有些設備內部部件幾乎都是裸鋼，如不采取防腐蝕措施，很快就會生銹。例如，待修的較大型設備如主、輔機，只能在現場拆開修理，如果不對拆開的部件涂防銹油或投藥進行氣相防蝕，在船舶?？看a頭時處于潮濕的海洋大氣腐蝕環境下，必將造成腐蝕。再如管路，拆開的管路沒有堵封、沒有投入防銹藥劑，使潮氣或水分進入，也將造成腐蝕。拆去隔熱的蒸汽管外壁未及時除銹涂漆保養，也發生腐蝕。接觸海水的海水系統設備、管路，未及時用淡水沖洗除鹽，表面凝結鹽分會導致腐蝕。

1.4修理工藝不符合規范要求

修理工藝不符合規范要求造成腐蝕的現象較多。主要表現在：①氣割和電焊造成保護性涂層損壞。在船體換板使用氣割和電焊時，未按要求在下面結構上鋪上襯墊，氣割熔渣和電焊熔滴掉下后，燒損下面的涂鍍層。另外，在焊接時，未正確將焊條烘干，未合理選擇焊接參數，導致出現焊渣飛濺，燒壞周邊結構上的涂鍍層。②鋼板表面處理不規范造成鋼板腐蝕隱患。造船鋼板經過一次除銹和二次除銹，采用噴砂處理，鋼板上的氧化皮和浮銹在使用前已被除去。跟造船不同，修船用鋼板，大多直接下料、切割、焊接，未除鋼板上的氧化皮，這就為日后的腐蝕創造了條件。鋼板上的氧化皮能導電，且電極電位比鐵活躍，易與鋼板基體形成腐蝕電池，且作為陰極加速了基體作為陽極的腐蝕，另外氧化皮影響涂層附著力，涂層易脫落。③不注意材料匹配要求造成異金屬電偶腐蝕。有些修理單位更換各種零部件未遵從材質、工藝與原零部件盡量一致的要求，導致材料不匹配引起的電偶腐蝕。④未按要求做防腐封存。管路修理時一般要經過清洗—干燥—密封階段，但大多數修理廠達不到這一要求，不按要求做防腐封存處理。

1.5未有效防控水下船體雜散電流

在修船舶靠泊碼頭修理，由于碼頭修理供電、電焊作業多，容易使水下船體發生雜散電流腐蝕。[5]這種狀態下發生的雜散電流腐蝕主要有兩類：一是惡性電腐蝕。在船舶靠泊碼頭安裝修理以及岸電供電時，電路接線不正確，尤其是電焊時采用單線供電回路，發生電腐蝕事故；二是隱性腐蝕。例如在停泊的水域內有雜散電流的作用、電器接地不良、發電設備或無線電設備在潮濕條件下的漏電現象、絕緣材料老化而失去絕緣作用，以及來自其它方面的雜散電流均可造成這類雜散電流腐蝕，因這類腐蝕不易被察覺而被一些人認為是隱性腐蝕。

2　在修船舶腐蝕控制

2.1加強腐蝕控制

1) 加強船舶修理期間艙內腐蝕環境控制。船舶修理期間艙內腐蝕環境監控很重要，監控的內容也很多，主要是以下3方面：①經常性地檢查船舶上的各種雜物，及時清除船舶修理過程中的各種殘留物，防止產生局部腐蝕源；②陰雨天及時關閉船舶門窗，在可拆板拆下后，要采取措施防止水分進入艙內；③控制修理過程中艙內水、油、汽泄放，保持艙內處于干凈、干燥的環境。

2) 預防水下船體雜散電流。加強船舶靠泊碼頭期間電焊作業的接線管理，[6]及時檢查電焊接線是否錯誤或不可靠，盡量避免產生雜散電流。在船舶靠泊碼頭進行焊接作業時一定要按正確的接線方法進行：一是盡量將電焊機放在需要焊接的船上，使焊接電流從電焊機正極流出，經電源電纜、焊鉗、焊條、船體和地線返回電焊機的負極；二是放在岸上的電焊機應采用雙線電路供電，并且焊機與地、電源電纜與水都要絕緣良好。幾臺焊機同時工作時，可把電焊機的負極接到公共螺釘排上，公共螺釘排必須與地、碼頭相絕緣，公共螺釘排和船體之間再用數根地線電纜可靠連接起來，大型船舶連接焊接地線時更要確保與船艏、舯、艉均能可靠電連接，以避免船體電位差引起的雜散電流。

3) 減輕或避免修理中對涂鍍層的損壞。重點要減少修理中氣割、電焊造成的保護性涂鍍層損壞。船體換板，免不了氣割和電焊，氣割時下面要有襯墊以免損傷漆膜和船體，熔渣要及時清除。焊接時應按正確的焊接工藝及參數進行，掌握控制焊接環境、坡口形式，減少咬邊、焊瘤、未焊透、氣孔、夾碴、裂紋、弧坑等焊接缺陷。施焊后及時敲去焊碴，批去焊瘤和飛濺物，磨平凸起部分，及時涂漆。

4) 注意消除結構方面的防腐蝕隱患。[7]在船舶結構防腐蝕方面重點要做好5點：①船體構件下料要正確。尺寸不夠，強拉硬扯或填塞鐵條施焊，不僅造成應力，還容易遺留缺陷，對結構抗腐蝕不利；管道支管接入主管，法蘭墊片內徑大小不準確也會加劇腐蝕。②構件安裝方向應注意防止水滯留。水平安裝球扁鋼結構，應使球緣向下；艙底水部位地板上設備、管路的角鋼支撐，開口應順著水流方向安裝，使水分不易在構件上滯留。③骨架、基座應合理開設流水孔。一方面流水孔一般應開設在構件最低位置，另一方面流水孔大小要符合規范要求。另外流水孔開設方式應符合要求，應該用剪切或沖擊開設，切忌焊接后用風割吹出的流水孔，那樣仍有水滯留。④要盡量避免形成縫隙。積水和潮濕部位的構件應該連續焊或雙面焊，或采取堵縫措施，避免構件間縫隙的存在。⑤棱邊要倒圓角。構件銳利棱邊應該倒去棱角形成弧形過渡，避免棱邊部位涂層損壞，影響漆膜的完整性。

2.2加強臨時保護

1)水下船體臨時陰極保護。水下船體處于陰極保護的無保護或欠保護狀態時就要采用臨時陰極保護?？刹捎脜^域外加電流保護裝置或懸置犧牲陽極保護。前者可在碼頭設置外加電流陰極保護裝置，輔助陽極安置在碼頭邊的船體下，通過電纜向船體導入保護電流；后者可在船體上布置臨時懸置犧牲陽極裝置，臨時懸置犧牲陽極裝置可由三元鋅陽極組或鋁合金陽極組合成，用鋼纜懸掛在船舷，在船舶兩舷對稱懸掛布置，并用軟導線使犧牲陽極與船體相聯，以實現和船體的電接觸。

2) 船體結構的臨時保護。需要臨時保護的船體結構主要是指保護性涂層已經損壞、已經發生腐蝕，但尚不需要割換的鋼板結構。要盡可能減少腐蝕介質對這些不割換鋼板的侵蝕，除了防止水份進入內艙，及時清除各種污染物如污油、雜物和粉塵，還要及時除銹涂防銹底漆，作臨時性涂層防護，在修換完工時再一并按體系涂裝，修理過程中的裸露金屬也要及時涂裝防腐蝕底漆。修理過程中各部位完工時間有先后，先完成修理的部位全部按涂層體系進行涂裝可能在工期上不允許，采取及時涂防腐底漆進行保護，最后再一并清洗后按涂層體系涂裝的方法，能夠有效避免表面腐蝕而影響整體涂裝質量。

3) 設備、管道的臨時保護。出艙的設備應及時放回車間，避免在海邊露天放置造成的腐蝕。拆回車間的管路應及時檢查保養，管道內部可使用干燥劑、惰性氣體和揮發性腐蝕緩蝕劑，或涂防護油，外部可按涂裝要求涂裝。管道應適當傾斜放置或封堵，防止其內部積存腐蝕介質。設備停機后要及時進行盤車，加注潤滑油脂。設備拆開后要對零部件涂防銹油，蓋好防水布以防塵、防水、防潮氣。

3　結束語

船舶修理中腐蝕環境狀況及各種不利腐蝕因素加重了船舶在修過程中的腐蝕，成為船舶性能下降的最重要因素之一。[8-9]為減輕船舶在修過程中的腐蝕，需要從管理及技術入手，建立健全相應的規范。重點做好以下3方面工作：①加強管理船舶環境控制，改良腐蝕環境條件，盡量避免腐蝕隱患；②保持原有防腐蝕措施和手段的持續性、有效性；③采取必要的技術措施，如增加腐蝕監控、預防雜散電流腐蝕、及時覆蓋保護層和臨時電化學保護等方法。