船舶管件是船舶管路系統中管子的簡稱,主要負責流體、氣體介質的輸送,以船舶動力裝置正常的工作以及船舶其他設備和船員海上生活的需要。
隨著材料技術的不斷發展,船舶管件的材料種類有所增加,在部分系統和區域中出現了塑料管、鋼化玻璃管等材質管取代傳統金屬管的趨勢。但由于受到船舶管件內外工況和管材物理化學特性的制約,目前船舶的管件仍以金屬為主。其主要有:無縫碳素鋼管、焊接鋼管、銅管和不銹鋼管等。
一、船用管件腐蝕
腐蝕是指材料在環境的作用下引起的破壞或變質現象,主要分為金屬和非金屬的腐蝕。它是生活中常見的一種現象,例如,家庭中鐵制品的氧化生銹;橡膠制品、塑料的老化等等。船舶管路的腐蝕主要是金屬腐蝕(由材料決定)。
金屬表面由于受到周圍介質的化學作用或電化學的作用而遭到破壞的現象,叫做金屬腐蝕。金屬腐蝕是一個普遍的嚴重問題。據80年代的統計,每年因腐蝕而損失的金屬約占產量的10%以上,雖然目前的各項工藝較以前有所提高,但是由于金屬總量的不斷增加,金屬腐蝕的總量在不斷上升。
二、船用管件腐蝕的分類
為了的了解金屬遭到腐蝕的原因和內在的變化,對金屬腐蝕的防護作出適當防范措施,我們將船舶金屬管件的腐蝕進行合理分類。根據腐蝕機理,,船舶金屬管件腐蝕過程可以分為兩大類。
(1)化學腐蝕:化學腐蝕是由金屬表面與介質發生化學作用而引起的,它的特點是在作用過程中沒有電流的產生,金屬和純的非電解質直接發生化學作用。船舶金屬管件常見的化學腐蝕有:干燥空氣對金屬的氧化、原油輸送管中原油對內管壁的腐蝕、以及化學氣體對管路內壁的腐蝕等等。
(2)電化學腐蝕:是金屬與電解質溶液產生電化學作用。它與化學腐蝕不同之點是反應過程中有電流產生。船舶金屬管件常見的電化學腐蝕根據其所處的環境不同主要分為:氣體腐蝕、海水腐蝕和其他電解質溶液中的腐蝕。
氣體腐蝕:腐蝕在潮濕的氣體中進行,這在船上為普遍,主要發生與暴露在空氣中的管件外表面。
海水腐蝕:管件與海水接觸發生的腐蝕,主要發生與海水管的內表面和舷外排出管。
其他電解質溶液中的腐蝕:是一種其廣泛的腐蝕,如各種淡水對淡水管的腐蝕。
三、船用管件腐蝕的危害
金屬腐蝕引起的損害遠遠不限于金屬本身,它給人類生活和生產活動帶來的危害和損失是無法估量的。對于由鋼鐵等金屬集合而成的船舶是如此。
由于船舶管件所承當的使命,它的腐蝕對人類水運活動帶來了重大影響,它的危害可以在幾個方面體現。
(1)在船舶設計之初,由于考慮到金屬的腐蝕因素,為了滿足的使用年限。而采用較大的系數,增加管材的厚度。不但增加了金屬的重量,增加了成本,而且降低了船舶的載荷。
(2)腐蝕造成管路的修理和換以及由此對設備產生的損害,損失大。以50000噸級為例,金屬管材的用量大概在330t左右,管件的維護就是一筆可觀的數目。
(3)船舶管路是船舶各設備正常工作的基本,由于管件腐蝕造成整個船舶運行狀態變差,容易引發如中毒,爆炸,沉船等重事故發生,給人員生命健康和環境帶來災難性后果,其損失無法估計。
(4)為了防止腐蝕而不得不采用的各種措施會增加大量的成本,同時帶來其它貴重有色金屬的消耗,如:鍍鋅,合金鋼材。
由此可見,金屬腐蝕對船舶運營帶來大的損失和危害。從鐵制船舶出現開始,船舶管路的工作就引起了船舶建造者的高度重視。做好船用管件的工作,不,但可以節省大量資金和金屬材料,避免船舶建造過程中的巨大經濟損失,而且還可以防止許多惡性事故的發生,同時對、新工藝的發展也是必不可缺的。