1. 海水的腐蝕機(jī)理
海水中含有大量的可溶性鹽,其主要成分是氯化鈉和硫酸鹽,平均鹽度約30‰,這使得海水成為天然的強(qiáng)電解質(zhì),海水的電導(dǎo)率越高金屬材料的腐蝕越快。氯離子能破壞大多數(shù)金屬,如鋼、鑄鐵、鋅等表面的氧化膜。
海水中還溶解有空氣,使海水中有大量的溶解氧,溶解氧含量越高則造成的金屬腐蝕將越嚴(yán)重。海洋中的金屬材料與上述介質(zhì)間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)相互作用引起材料的破壞或變質(zhì),發(fā)生金屬腐蝕現(xiàn)象。
在海洋金屬上還附著有一些海洋生物,包括某些海洋動(dòng)物、植物和微生物(如硫酸鹽還原菌等),它們會(huì)在金屬表面生長(zhǎng)繁殖,產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)或促進(jìn)電化學(xué)腐蝕,在鋼結(jié)構(gòu)表面造成點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕,其代謝物及尸體分解物中含有的硫化氫等酸性成分亦對(duì)金屬的腐蝕起著加速的作用。某些海洋附著生物在生長(zhǎng)過程中還能侵蝕金屬表層的保護(hù)層,直接破壞保護(hù)涂層,引起腐蝕。
海水中的腐蝕性化學(xué)成分和海生物腐蝕性代謝產(chǎn)物是導(dǎo)致海水管道快速腐蝕的主要原因。采用正確的防腐涂料避免海水和金屬管道接觸,同時(shí)避免海洋生物在管道表面附著,能夠有效地解決管道腐蝕問題,延長(zhǎng)海水管道使用壽命。
2. 有些海水管道采用石墨烯防腐涂料
石墨烯防腐涂料不但適用于石油天然氣輸送、石油化工等強(qiáng)腐蝕性環(huán)境,同時(shí)也適用于碎石土壤、定向穿越、海底管道等苛刻的腐蝕環(huán)境。對(duì)于海水環(huán)境的海水流體管道,管道內(nèi)外采用石墨烯防腐涂料。對(duì)腐蝕嚴(yán)重的海水管道彎頭、循環(huán)水管匯合處、循環(huán)水管與循環(huán)泵接口處內(nèi)部采用涂層加厚處理方法。
對(duì)于在陸地上直埋的輸送海水的管道,可選用玻璃鋼管道,例如對(duì)于60”管道,可選用D2996-FRP AWWA C950管子,D2996-FRP AWWA D2996彎頭,閥門可選用蝶閥GB1348 QT450-10 GB/T 12238。
對(duì)于某些海水環(huán)境下的海水管道,筆者調(diào)研一些國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)還需“配重涂層(submarine pipe weight coating)”。例如,混凝土配重涂層是應(yīng)用于管道的鋼筋混凝土外層,以提供額外的重量,以確保足夠的負(fù)浮力。

