1. 海洋環(huán)境腐蝕陰極保護(hù)的經(jīng)濟(jì)性

陽極材料按用途主要分為三類：1.鋁合金犧牲陽極：多用于海洋或容器（儲(chǔ)罐）內(nèi)陰極保護(hù)2.鋅合金犧牲陽極：多用于土壤環(huán)境,應(yīng)用條件土壤電阻率≤15Ω·m3.鎂合金犧牲陽極：多用于土壤環(huán)境,應(yīng)用條件土壤電阻率≥15Ω·m工程中常用的犧牲陽極材料主要有鎂和鎂合金、鋅和鋅合金、鋁合金三大類,。在個(gè)別工程項(xiàng)目中，由于情況特殊而采用了鐵陽極或錳陽極作為犧牲陽極進(jìn)行陰極保護(hù),。鎂基犧牲陽極因具有很負(fù)的開路電位和很大的驅(qū)動(dòng)電壓等性能而廣泛的應(yīng)用于土壤,、海水,、海泥及工業(yè)水中對(duì)金屬結(jié)構(gòu)物進(jìn)行陰極保護(hù),。但它的電流效率低,，是一大缺點(diǎn)。鋅基犧牲陽極的開路電位不如鎂基陽極那么負(fù),，驅(qū)動(dòng)電壓不大,，但它仍能在低電阻率土壤、海水,、海泥環(huán)境中廣泛用于犧牲陽極保護(hù),。鋁基犧牲陽極的開路電位比鋅基陽極略負(fù),，它的理論電容量遠(yuǎn)高于鋅基和鎂基陽極,，具有獨(dú)特的性能,。但是它是易于鈍化的金屬材料，在其表面容易產(chǎn)生致密,、附著性好的連續(xù)氧化膜,，甚至產(chǎn)生一層高電阻硬殼，阻礙金屬的活化溶解,。目前鋁基陽極廣泛應(yīng)用于海水中保護(hù)船舶,、平臺(tái)、碼頭等海洋結(jié)構(gòu)物,，在海泥（海底管道）,、鹽水系統(tǒng)也獲得了成功的應(yīng)用，但尚不能應(yīng)用于土壤環(huán)境中,。鎂是典型的輕金屬,，原子序數(shù)12，相對(duì)原子質(zhì)量24.31,，密度1.74g/cm,，化合價(jià)2，熔點(diǎn)651℃.鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位-2.37（SHE）,。鎂的特點(diǎn)是：密度小具有較高的化學(xué)活潑性,；電極電位很負(fù)；極化率低,；驅(qū)動(dòng)電位大,，對(duì)鐵的驅(qū)動(dòng)電位可達(dá)0.6V以上；理論電容量大,。在鎂陽極表面不易形成屏蔽性保護(hù)膜,。鎂和鎂合金系列犧牲陽極，電流效率很低一般只有50%左右,。在鎂表面易形成較為強(qiáng)烈的腐蝕原電池作用,，導(dǎo)致自溶解速率較大。此外,，這種材料如遇碰撞易產(chǎn)生火花等特點(diǎn),，也限制了它在高安全區(qū)性能區(qū)域的應(yīng)用，例如：油輪,、敏感的易燃易爆區(qū)等特定場所,。鋅是一種普通的重金屬，原子序數(shù)30,，相對(duì)原子質(zhì)量65.37,，密度7.14g/cm,，化合價(jià)2，熔點(diǎn)420℃,。鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.76V（SHE）,，高純鋅在海水中的穩(wěn)定電位為-0.82V（SHE）。這是一種較活潑的金屬,，相對(duì)于鋼鐵及常用的金屬結(jié)構(gòu)材料而言是負(fù)電性的,。鋅陽極在高電阻的土壤中或淡水中不太適用，通常多用于海水,，,、某些化學(xué)介質(zhì)和低電阻率的土壤或?yàn)┩康亍ｄ\和鋅合金陽極理論發(fā)電量較小,，但它作為犧牲陽極的電流效率是很高的,，在海水中可達(dá)95%，在土壤中也可達(dá)到65%以上,。鋁也是一種典型的輕金屬,，原子序數(shù)13，相對(duì)原子質(zhì)量26.98,，密度2.7g/cm,，熔點(diǎn)660℃。鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-1.66V（SHE）,，海水中的穩(wěn)定電位約為－0.53（SHE）,。鋁的理論電容量為2970A·h/kg，是鋅的3.6倍,，鎂的1.35倍,。鋁的原料易得，制作工藝較簡單價(jià)格低廉,，是發(fā)展?fàn)奚枠O的良好材料,。

2. 海洋腐蝕環(huán)境的分類

第一部分包括腐蝕分類、電化學(xué)腐蝕熱力學(xué),、電化學(xué)腐蝕動(dòng)力學(xué),、電化學(xué)測量技術(shù)；

第二部分是防護(hù)技術(shù),，包括常用耐蝕材料及其在海洋環(huán)境中的耐蝕性,、表面處理與涂層技術(shù)、緩蝕劑,、電化學(xué)保護(hù)和海洋生物污損與防污技術(shù),；

第三部分包括腐蝕試驗(yàn)方法，腐蝕檢測,、監(jiān)測與評(píng)價(jià)等,。

3. 海洋腐蝕的危害

船舶長期處于海洋環(huán)境中,，腐蝕極為嚴(yán)重，而腐蝕速度與海水的流運(yùn)速度,、氣泡,、溫度、沖擊性以及海水所含微生物等因素都有極為密切的關(guān)系,。船體在海水呂的腐蝕主要有電化學(xué)腐蝕,、機(jī)械作用腐蝕,、生物腐蝕和化學(xué)腐蝕幾種,，其中最主要的是電化學(xué)腐蝕，即在腐蝕過程中有微電流產(chǎn)生,。

發(fā)生在船體鋼結(jié)構(gòu)上的電化學(xué)腐蝕

1.氧的濃差電池作用

由于氧有奪取電子的能力,，且水面的氧較水下的氧多，故近水面部分的金屬得到電子成為陰極,，而水中部分的金屬失去電子成為陽極而發(fā)生腐蝕,。腐蝕發(fā)生后，縫隙或缺口處的氧多,，而底部氧少,，從而底部繼續(xù)腐蝕，最后成為銹坑或銹穿,。

2.兩種不同金屬或鋼種的腐蝕

在海水中,，兩種不同成分的金屬接觸時(shí)，電勢較低的金屬成為陽極發(fā)生腐蝕,，例如鉚釘和焊縫處容易銹蝕,，原因即在于此。

3.氧化皮引起的腐蝕

由于氧化皮的電極電位比鋼鐵約高0.26V,，所以成為陰極,，而鋼鐵本身成為陽極發(fā)生腐蝕。

4.涂膜下的腐蝕

由于實(shí)際上涂膜表面有微孔存在,，所以海水仍可緩慢穿過涂膜產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,。此時(shí)，含涂膜的部分成為陰極,，不含涂膜的部分成為陽極而發(fā)生腐蝕,，所以使涂膜鼓起破壞,。在涂膜未損環(huán)或失效時(shí),，這一過程是緩慢的。

涂漆前未除盡的氧化皮,、銹蝕物,、污物,、水分、鹽類等,，在涂膜下加速腐蝕進(jìn)程,，破壞涂膜。涂裝時(shí)漏涂等施工缺陷也會(huì)加速腐蝕進(jìn)程,，從而過早破壞涂膜,。涂膜損壞后，將產(chǎn)生前述各種腐蝕,，這種腐蝕速度比未涂漆時(shí)更快,。

5.雜散電流引起的腐蝕

由于供電或電焊時(shí)，違反操作規(guī)程,，產(chǎn)生漏電,，從而使船體變成一個(gè)巨大的陽極，產(chǎn)生大規(guī)模的腐蝕,。這種腐蝕是非常驚人的,，例如，某廠建造的四艘海船,，出廠一年,，6mm的鋼板幾乎全部爛穿。

機(jī)械作用腐蝕

機(jī)械作用的腐蝕包括腐蝕作用和機(jī)械磨損,，兩者相互加速,。其中包括沖擊腐蝕，這是由于液體湍流或沖擊所造成的,；空泡腐蝕,，高速流動(dòng)的液體，因不規(guī)則流動(dòng),，產(chǎn)生空泡,，形成“水錘作用”，常常破壞金屬表面的保護(hù)膜,，加速腐蝕作用,，如螺旋槳、泵軸等處易發(fā)生,；微振磨損腐蝕,，兩個(gè)緊接著的表面相互振動(dòng)而引起的磨損；應(yīng)力腐蝕開裂,，是在拉伸應(yīng)力的腐蝕介質(zhì)作用下的金屬腐蝕破壞,，金屬內(nèi)會(huì)產(chǎn)生沿晶或穿晶的裂紋。

生物腐蝕生物腐蝕是由海洋生物在船度附著引起的,，這種腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種,。由于海洋生物在船度的附著,，破壞了漆膜，造成局部電化學(xué)腐蝕,；由于微生物的新陳代謝作用,，分泌出具有侵蝕性的產(chǎn)物如C02/NH4OH/H2S等以及其他有機(jī)酸和無機(jī)酸引起鋼板的腐蝕作用。本文編輯：進(jìn)口鋁板

4. 海洋環(huán)境的腐蝕情況可分為五大區(qū)

指工業(yè)區(qū),、沿海和化工廠等污染程度或鹽霧大的地方,。

根據(jù)ISO12944-2中定義的不同等級(jí)的腐蝕環(huán)境分別是：邊遠(yuǎn)地區(qū)、低污染的地區(qū)和有暖氣的建筑內(nèi)部等是Cl和C2環(huán)境,；中等程度的污染區(qū),，如二氧化硫含量高、濕度高的生產(chǎn)區(qū)域是C3環(huán)境,；工業(yè)區(qū),、沿海和化工廠等污染程度或鹽霧大的地方可以視作是C4環(huán)境，典型的如火力發(fā)電廠,、濱海建筑物等；高濕度的工業(yè)區(qū),，污染特別厲害的地方可以確定為C5-Ⅰ工業(yè)腐蝕環(huán)境,，高濕度加上高鹽度就是C5-M海洋腐蝕環(huán)境。

5. 海洋腐蝕環(huán)境理論及其應(yīng)用

在ISO標(biāo)準(zhǔn)中,，腐蝕環(huán)境被分為6類,，其中海洋環(huán)境的腐蝕等級(jí)最高。受海水飛沫中含有的氯化鈉顆粒的影響,，近海200米以內(nèi)的陸地環(huán)境上的腐蝕也屬于海洋腐蝕環(huán)境的范疇,。

海洋環(huán)境中的腐蝕主要有化學(xué)腐蝕、生物腐蝕,、機(jī)械作用腐蝕和電化學(xué)腐蝕,，這些腐蝕一般是同時(shí)進(jìn)行的。其中,，對(duì)材料影響最大的是電化學(xué)腐蝕,。海水是良好的導(dǎo)電介質(zhì)，大多數(shù)金屬在海水中腐蝕速率很大,。