船舶耐腐蚀钢研究进展
基于 IMO 标准的船用耐蚀钢应用技术研究综述
基于IMO 标准的船用耐蚀钢应用技术研究综述摘要：2010年5月国际海事组织（IMO）通过的《原油船货油舱保护涂层性能标准》和《原油船货油舱替代防腐措施性能标准》于2014年1月1日强制执行，鉴于日本在这方面有一定的技术优势，其正在中国设置专利障碍，船用耐蚀钢的国产化成为极为紧迫的一项任务。
船用耐蚀钢的研发不仅关系我国船舶行业的发展问题，而且对我国船舶行业提升产业水平和国际竞争力有很大的影响。
国产船用耐蚀钢的研制将有效打破国外耐蚀钢技术对我国钢铁、船舶行业造成的技术壁垒。
本文基于IMO 相关标准，以油船货油舱为研究对象，就国内外船用耐蚀钢耐蚀性、焊接性能等研究方面进行归类总结。
探索船用耐蚀钢的应用技术的推广发展与前景。
1．引言货油舱由于原油成分的多样性和含有多种酸性腐蚀介质造成的腐蚀，是原油船舶运行中常见的腐蚀问题，严重的腐蚀不仅会大大缩短船体寿命，甚至威胁到船舶运输的安全。
目前船体腐蚀问题受到越来越多的关注，已成为制约船舶发展的关键问题，同时也是各国提高自身船舶竞争力的有效着眼点。
解决船板腐蚀问题的传统方法是使用涂层材料，每2——3 年对船体受腐蚀钢板进行维护。
随着近年来海事界对船舶安全、环保和节能要求的不断提高，国际海事组织（IMO）制定的新造船涂层性能标准对船舶涂层寿命、船舶分段表面处理、结构表面缺陷处理等10 个关键方面的技术要求有明显的提高。
在各国积极研究新型涂层材料的同时，日本却另辟蹊径，绕开了涂层问题，提出了使用耐蚀钢船板的替代方案。
目前日本已在耐蚀钢领域进行了多年的研究，取得一定成果。
DE（IMO 船舶设计与设备分委会）第52 次会议批准了耐蚀钢作为涂层替代保护措施。
2010 年5 月，国际海事组织(IMO)海上安全委员会第87 届会议通过了“原油船货油舱腐蚀防护”SOLAS 修正案（II-1/3-11 条）、《原油船货油舱保护涂层性能标准》和《原油船货油舱替代防腐措施性能标准》（即耐蚀钢性能标准），成为《国际海上人命安全(SOLAS)公约》框架内的强制性要求，并于2014 年1 月1 日正式实施。
防腐蚀材料在船舶工程中的应用研究
防腐蚀材料在船舶工程中的应用研究近年来，全球范围内航运业发展迅速，而在船舶的生产和运营过程中，腐蚀问题一直困扰着船东和船厂。
腐蚀不仅影响船体的安全性和使用寿命，还会导致环境污染和资源浪费，因此，研究船舶腐蚀防治技术势在必行。
防腐蚀材料的出现和应用，为船舶腐蚀防治提供了一种新的途径。
1、防腐蚀材料的种类防腐蚀材料是一种特殊的材料，具有带电或电化学特性，可以在金属表面形成保护层，防止金属与周围环境接触，减少金属表面腐蚀的速度。
目前，常见的防腐蚀材料主要包括有机涂料、无机涂料、金属防腐剂、阻断腐蚀剂、电化学保护材料等。
这些材料具有防腐蚀效果不同，适用于不同的金属表面。
2、防腐蚀材料在船舶工程中的应用船舶作为一种复杂的机械设备，其使用寿命受到腐蚀的威胁。
在船舶的生产和维护过程中，防腐蚀技术是至关重要的。
目前，防腐蚀技术在船舶制造、船舶维护和船舶拆解等领域都有广泛应用。
在船舶制造过程中，预防腐蚀是必不可少的环节之一。
首先要对船体各部位的材质、结构、功能和作用进行分析，选择合适的防腐蚀材料进行施工。
例如，在潮湿环境下，可采用电化学保护材料、金属防腐剂等进行防护。
在海洋环境中，往往采用含硅无机涂料和有机涂料，具有较好的防腐蚀效果。
在船舶维护过程中，防腐蚀技术也是必不可少的。
船舶在有限的停靠时间内进行清洗、防锈和涂装。
与此同时，还需要定期进行腐蚀检测和维护，及时发现和消除腐蚀问题。
在维护过程中，常采用防腐蚀涂料、金属防腐剂等，针对不同材质和腐蚀状况选择合适的材料。
在船舶拆解过程中，因为涉及到大量金属材料和腐蚀介质的接触，因此防腐蚀技术是必不可少的。
在船舶拆解前，要对船体各部位进行腐蚀检测，发现腐蚀问题及时进行处理。
在船舶拆解过程中，可以采用电化学保护技术、金属防腐剂等进行防腐蚀处理。
3、防腐蚀材料应用研究进展目前，防腐蚀材料应用研究已经成为一个重要的科研领域。
随着防腐蚀技术的不断发展，防腐蚀材料的应用研究也在逐步深入。
典型舰船用金属材料腐蚀与防护研究进展
装备环境工程第20卷第8期·80·EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING2023年8月典型舰船用金属材料腐蚀与防护研究进展李川1，罗茜2，张薇2（1.海军装备部驻广州地区军代表局，重庆 400000；2.西南技术工程研究所，重庆 400039）摘要：针对舰船用金属材料在复杂海洋环境下存在的腐蚀问题，概述了舰船用金属材料腐蚀与防护的相关研究进展。
介绍了合金钢、铜合金、钛合金和铝合金这些典型舰船用金属材料的常用类型和使用场所，阐述了舰船用金属材料所处不同海洋区带内的腐蚀环境特征，以及点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、微生物腐蚀和应力腐蚀开裂等舰船用金属材料常发生的腐蚀类型。
综述了目前对舰船用金属材料腐蚀防护采取的措施，重点关注了表面涂镀层和改性技术的研究进展。
最后，提出了舰船用金属材料腐蚀防护未来的研究方向，需从加强腐蚀机理研究、建立腐蚀数据库和发展新型表面腐蚀防护技术3方面入手。
关键词：舰船用金属材料；海洋腐蚀环境；腐蚀类型；腐蚀防护；表面防护技术；防腐发展趋势中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)08-0080-10DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.08.011Research Progress on Corrosion and Protection of Typical Warship Metal MaterialsLI Chuan1, LUO Xi2, ZHANG Wei2(1. The Navy Equipment Guangzhou Bureau, Chongqing 400000, China;2. Southwest Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039, China)ABSTRACT: Aiming at the corrosion of warship metal materials in complex marine environment, the research progress on corrosion and protection of warship metal materials was reviewed. Firstly, the common types and application sites of alloy steel, copper alloy, titanium alloy and aluminum alloy on warships were introduced, and the corrosion environment characteristics of warship metal materials in different marine zones, as well as the corrosion types commonly occurred in warship metal materi-als such as pitting, crevice corrosion, galvanic corrosion, microbiological corrosion and stress corrosion cracking were de-scribed. Then, the corrosion protection measures taken for warship metal materials were summarized, mainly focusing on the research progress of surface coating and modification technology. Finally, the development direction of corrosion protection of warship metal materials was put forward, which involved the following three aspects: strengthening the research of the corrosion mechanism, establishing a corrosion database and developing advanced corrosion protection technologies.KEY WORDS: warship metal materials; marine corrosion environment; corrosion types; corrosion protection; surface anti-corrosion technology; development tendency of anti-corrosion收稿日期：2023-07-10；修订日期：2023-08-12Received：2023-07-10；Revised：2023-08-12作者简介：李川（1972—），男。
海洋环境下腐蚀钢结构力学性能研究进展
海洋环境下腐蚀钢结构力学性能研究进展发布时间：2023-02-22T02:55:29.932Z 来源：《城镇建设》2022年19期5卷作者：吴春美[导读] 随着我国沿海经济的迅速发展，复盖了10000多公里的海岸线和成千上万个岛屿，吴春美天津博迈科海洋工程有限公司天津 301800摘要：随着我国沿海经济的迅速发展，复盖了10000多公里的海岸线和成千上万个岛屿，钢结构的应用范围越来越大了，钢结构在码头、人工岛屿、海底、管道、水库、码头和平台等领域常见，在海洋环境中，钢结构易受锈蚀影响，影响其机械特性，缩短其使用寿命并导致相应的工程事故，对安全构成巨大的威胁，本文针对海洋环境对结构机械特性的影响进行研究分析。
关键词：海洋环境；腐蚀钢结构；力学性能研究引言钢结构逐渐成为我国现代建筑工程中最常见的结构之一，因为它具有轻便、成本低、施工方便、环保节能、材料回收等优点。
目前的钢通常是合金和低碳钢(Q235和Q345型号)，其腐蚀性低于其他钢。
钢结构，特别是在沿海地区，由于海洋大气，钢结构经常受到海风和盐雾的侵蚀，这可能影响到建筑物和设备的正常运作，并在很大程度上影响到结构的安全。
在施工过程中，如果钢结构存在腐蚀问题，其使用寿命越长，腐蚀程度越高，钢结构的强度和其他特征受到的严重破坏就越大，从而降低了钢结构的荷载性能，钢的疲劳度也会逐渐增加，从而对海洋大气环境中的钢结构保护尤为重要。
1海洋环境下钢的电化学腐蚀机理海洋环境是指任何物理状态，例如温度、风速、日光、氧气含量、盐度、PH值和流速等，可分为不同类型的特性:海洋大气、喷溅、水位变化区域、完全淹没区域和淤泥区域。
钢结构在海洋环境的五个区域呈现电化学腐蚀，电化学腐蚀过程作为电解电池反应，构成这种反应的三个元素是阳极、阴极和导电电解质。
钢是铁和渗滤液的混合物，铁势低，水泥势高，电解溶液作用下的两种不同强度的元素构成微电池网络，其中铁元素为阳极，化油器为产生电流的阴极。
舰船用钢研究现状与发展
舰船用钢研究现状与发展舰船用钢是军事、商业运输的基础，它是军舰的灵魂，为商业运输提供安全保障。
近年来，我国在海洋工业和商业船舶制造方面取得了长足的进步，但舰船用钢的研究却没有跟上发展的步伐，无论是开发新型舰船用钢还是优化既有产品，依然存在一些困难和挑战。
因此，本文旨在就舰船用钢的研发现状及未来发展趋势进行讨论，以期为提高舰船建造水平、改善舰船性能发挥更好的作用。
一、舰船用钢的研发现状舰船用钢的研发主要集中在材料的性能优化和特种用途钢的开发上，主要包括耐蚀防护、冷弯加工和焊接性能改进等方面。
1、耐蚀防护舰船用钢在海上使用时，易受到海水、海洋环境的侵蚀，因此耐蚀性要求比较高。
目前，国内舰船用钢的耐蚀性都较低，受环境污染和腐蚀性气体的影响，有时使船体受到腐蚀。
因此，开发新型耐蚀抗拉钢材是当务之急，要不断改进船用钢的耐蚀性，以减少船体的损伤。
2、冷弯加工舰船用钢在船舶制造过程中，需要对部分金属板材进行冷弯加工。
传统的冷弯方法存在较大的损伤，而且容易出现较大的应变，因此，针对舰船用钢进行优化设计，使其具有更好的冷弯性能，是研发舰船用钢的关键。
3、焊接性能焊接是舰船船体制造的重要步骤，焊接的质量直接关系到船舶的内部结构和功能。
目前国内一些舰船用钢的焊接性能存在欠佳的情况，多种因素会影响焊接的性能，如焊接条件、焊接工艺和焊材的选择等。
因此，改善焊接性能及提高焊接质量是研发舰船用钢的重要目标。
二、舰船用钢的未来发展趋势1、质量优化未来，舰船用钢要以先进的科学技术和精益制造理念，不断优化其材料性能，做到质量稳定可靠，以更好地满足舰船的建造要求。
2、高效能在钢材的制造过程中，要采用更加高效的工艺技术，如超级冷轧等，以减少能耗，提高制造效率，最大限度地提升质量。
3、环保辐射舰船用钢在使用过程中，要求其尽量低反射，以减少噪声，这样有助于保护海洋环境，减少海洋生态系统的损害。
三、结论舰船用钢是军事、经济运输的基础，它不仅关系到船舶的制造水平和运营稳定性，也影响着船舶的安全性。
舰船用钢研究现状与发展
舰船用钢研究现状与发展随着舰船科技的不断进步，舰船用钢在舰船建造中发挥了重要作用，各种类型的舰船都需要以舰船用钢为原料制造耐久的船体结构。
由于舰船用钢的主要性能，舰船用钢的研究已成为当今科学技术研究的重要课题。
本文详细介绍了舰船用钢的研究现状以及未来的发展趋势。
一、舰船用钢的研究现状1、型号研究舰船用钢的型号研究是当前舰船用钢研究的重点，在当前舰船用钢的型号研究中，科学家们主要根据船只材料的特性和用途，研究各种类型的舰船钢材，其中包括极高强度（EHS）钢，船用中高强度（MHS）钢，船用中高强度（MHS）钢，船用平板和中碳钢，及各种合金钢等不同类型的舰船用钢。
2、结构研究舰船用钢的结构研究主要集中在船体结构的设计上，研究人员着重研究舰船用钢的结构质量，如何提高舰船用钢结构的稳定性和耐久性，以及船体厚度的设计等，以保证船舶在长期航行过程中稳定性和耐久性。
3、特性研究以提高舰船用钢材料的耐久性为主要研究方向。
具体研究内容包括舰船用钢的高温强度，低温强度，抗拉强度，疲劳性能，抗腐蚀性，抗弯曲及抗裂等特性。
在特性研究方面，科学家们也着重研究舰船用钢的焊接性能，以满足舰船建造的焊接技术要求。
二、舰船用钢的发展趋势1、钢种选择实际上，当前舰船用钢研究的重点是钢材选择问题，这回影响舰船用钢的性能，比如舰船用钢的各项特性，以及舰船用钢的作用期限等。
针对这一问题，在实际应用中，我们要根据船舶的实际作用期和功能要求，选择不同的舰船用钢，以保证船只的安全和稳定性。
2、产品结构优化针对当前舰船用钢的特点，科学家们也在研究如何优化舰船用钢的产品结构，比如如何优化舰船用钢的化学成分，以提高舰船用钢的强度和耐久性，如何优化船体厚度，如何提高结构的稳定性，以及如何改进舰船用钢的冶金工艺等问题，以期更好地满足船只建造的要求。
三、结论当今舰船用钢研究已成为重要课题，科学家们已经开始着重研究舰船用钢的特性，类型和结构，以提高舰船用钢的性能。
船舶耐腐蚀钢研究进展
船舶耐腐蚀钢研究进展油船货舱腐蚀主要由石油中分离出的硫化氢和高浓度盐溶液引起。
硫化氢使油船使用寿命大大缩短，并直接威胁着船舶安全。
除采用防腐涂层外，采用防腐蚀钢也将是保证油船安全有效和经济的方法。
1.国内外研究现状耐腐蚀钢广泛用于腐蚀环境中。
腐蚀是金属固有的问题。
不锈钢、热镀锌钢板、电镀锌钢板和耐候钢能防止或延缓腐蚀。
由于这些钢具有耐腐蚀性，因而得到大量使用。
目前的问题是如何延长钢的使用寿命，如何维护及将其应用到所有领域。
日本在上世纪末就开始了对耐腐蚀钢的研究。
历经三年，成功揭示了货油舱内腐蚀、腐蚀产生的机理以及腐蚀过程，建立了油船货油舱仿真测试方法。
2002年，日本的钢铁生产商基于上述的研究成果，开始研发这种新型的耐腐蚀钢，并获得了工程应用。
日本的实物试验表明，此种钢材在大型油船的甲板和内底上具有良好的抗腐蚀性能，两年半后的腐蚀率为普通钢材的四分之一。
日本NYK公司近几年订购的超大型原油船货舱内壳底部已使用了这种耐腐蚀钢，替代了防腐涂层。
迪拜会上，现场展示了三菱重工2004年6月建造完工的一条名为TAKAMING的船。
该船的内壳底部使用了耐腐蚀钢板，甲板及其他部位仍使用常规的船用钢板。
压载舱按照IMO的公约要求，使用了防腐涂层。
目前“中海油”建造的大型油轮均采用防腐涂层，经过五六年的运营证明我们的涂层技术是成熟的。
经验证明，一种防腐效果是否好，至少需要十年左右的时间。
我国上世纪80年代就曾开发应用抗硫化氢腐蚀用容器钢，近来又开发了抗硫化氢腐蚀管线钢，大型油船的抗硫化氢腐蚀问题与之有类似之处，但二者的使用环境不同。
后者面临的腐蚀环境更为复杂，需要进行更全面的耐腐蚀试验。
而且2008年初，时任原国防科工委系统三司民船处副处长的陈颖涛就“研发耐腐蚀钢”这一问题已与钢铁研究总院进行了沟通。
从技术上讲，管线钢与耐腐钢机理相同，只是我们一直没有把这种耐腐钢应用到船上。
2.耐腐蚀钢板的应用环境和要求由于钢铁材料多种多样，对钢的应用提出各种各样的要求，船壳和海上建筑用钢板的腐蚀率也涉及到钢的耐腐蚀性。
钢铁制船用桅杆的防腐防污技术研究
钢铁制船用桅杆的防腐防污技术研究简介：船舶行业是全球重要的制造业领域之一，而船舶的建造则离不开桅杆这一重要组件。
桅杆作为船舶上支撑帆船帆布或者机动舰船设备的关键结构，承受着极大的力量和环境作用力。
然而，由于海洋环境中存在着各种腐蚀和污染因素，桅杆也面临着严重的腐蚀和污染问题。
因此，对桅杆的防腐防污技术进行研究至关重要，为船舶的运行和寿命提供了可靠保障。
1. 防腐技术的研究和应用在船舶桅杆的防腐技术中，防腐涂层是最常用的一种保护方法。
防腐涂层可以起到隔绝桅杆与海水、氧气等有害介质接触的作用，从而减少腐蚀的程度。
不同的防腐涂层材料有不同的特点和适用范围，如环氧涂层、聚氨酯涂层等。
此外，防腐涂层的质量和施工工艺也对桅杆的防腐效果有明显影响。
因此，船舶建造和维护过程中应严格按照规范要求进行防腐涂层的选择和施工。
除了防腐涂层，还有一些涂层补充技术在桅杆的防腐过程中得到了广泛应用。
例如，电泳涂装技术可以使涂层更加均匀，提高了防腐效果。
热喷涂技术可以将特殊材料喷涂在桅杆表面，形成坚硬、耐腐蚀的保护层。
这些新技术的应用有效地提升了桅杆的防腐性能。
2. 防污技术的研究和应用污染是桅杆面临的另一个严重问题。
海洋环境中的藻类、贝类以及其他生物会附着在桅杆表面，形成污染层，增加了桅杆的阻力和摩擦力，影响了船舶的航行性能。
因此，研究和应用防污技术对于减少桅杆的污染问题至关重要。
一种常用的防污技术是表面涂覆型防污涂层。
这类涂层可以减少生物附着并易于清洁，从而保持桅杆表面的光滑。
多数防污涂层的基本原理是通过增加涂层表面的亲水性，使得生物无法附着在表面上。
研究人员还开展了使用纳米技术、光敏涂层等新材料和新技术制备防污涂层的研究，旨在进一步提高防污效果。
此外，还有一些物理防污技术，如超声波清洗和高压水柱清洗等，可以有效地清除桅杆表面的污染物。
3. 环境友好型防腐防污技术随着环保意识的提高和环境保护法律法规的不断完善，研究和应用环境友好型防腐防污技术成为一种趋势。
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船舶耐腐蚀钢研究进展
油船货舱腐蚀主要由石油中分离出的硫化氢和高浓度盐溶液引起。
硫化氢使油船使用寿命大大缩短，并直接威胁着船舶安全。
除采用防腐涂层外，采用防腐蚀钢也将是保证油船安全有效和经济的方法。
1.国内外研究现状
耐腐蚀钢广泛用于腐蚀环境中。
腐蚀是金属固有的问题。
不锈钢、热镀锌钢板、电镀锌钢板和耐候钢能防止或延缓腐蚀。
由于这些钢具有耐腐蚀性，因而得到大量使用。
目前的问题是如何延长钢的使用寿命，如何维护及将其应用到所有领域。
日本在上世纪末就开始了对耐腐蚀钢的研究。
历经三年，成功揭示了货油舱内腐蚀、腐蚀产生的机理以及腐蚀过程，建立了油船货油舱仿真测试方法。
2002年，日本的钢铁生产商基于上述的研究成果，开始研发这种新型的耐腐蚀钢，并获得了工程应用。
日本的实物试验表明，此种钢材在大型油船的甲板和内底上具有良好的抗腐蚀性能，两年半后的腐蚀率为普通钢材的四分之一。
日本NYK公司近几年订购的超大型原油船货舱内壳底部已使用了这种耐腐蚀钢，替代了防腐涂层。
迪拜会上，现场展示了三菱重工2004年6月建造完工的一条名为TAKAMING的船。
该船的内壳底部使用了耐腐蚀钢板，甲板及其他部位仍使用常规的船用钢板。
压载舱按照IMO的公约要求，使用了防腐涂层。
目前“中海油”建造的大型油轮均采用防腐涂层，经过五六年的运营证明我们的涂层技术是成熟的。
经验证明，一种防腐效果是否好，至少需要十年左右的时间。
我国上世纪80年代就曾开发应用抗硫化氢腐蚀用容器钢，近来又开发了抗硫化氢腐蚀管线钢，大型油船的抗硫化氢腐蚀问题与之有类似之处，但二者的使用环境不同。
后者面临的腐蚀环境更为复杂，需要进行更全面的耐腐蚀试验。
而且2008年初，时任原国防科工委系统三司民船处副处长的陈颖涛就“研发耐腐蚀钢”这一问题已与钢铁研究总院进行了沟通。
从技术上讲，管线钢与耐腐钢机理相同，只是我们一直没有把这种耐腐钢应用到船上。
2.耐腐蚀钢板的应用环境和要求
由于钢铁材料多种多样，对钢的应用提出各种各样的要求，船壳和海上建筑用钢板的腐蚀率也涉及到钢的耐腐蚀性。
但船壳和海上建筑周围环境的腐蚀性要强些，高温蒸汽和发电机环境下的腐蚀性更强。
由于环境中的腐蚀现象十分普遍，对耐腐蚀材料的要求不尽相同，因此要开发出满足环境要求的钢铁产品。
耐腐蚀钢板应用广泛，对耐腐蚀钢板的需求逐年增加。
因此，有良好耐腐蚀性能的不锈钢和涂镀钢已开发出来。
特别是近年来不仅要求钢铁材料具有耐腐蚀性，而且满足其他性能，如深冲性、涂镀粘附性和焊接性。
各种高性能钢板也已开发出来。
为配合降低环境负荷法规
的实施，欧洲和日本等国已经实施一系列计划以减少环境压力。
涂镀钢板已应用在汽车上，含铅/锡涂层钢板也已用作汽车燃料箱，镀锌层钢板已用作汽车零部件，镀铬钢板也得到了应用。
3.相关政策
国际散货船和油船目标型船舶建造标准(GBS)以及关于散货船和油船GBS的国际海上
人命安全公约(SOLAS)修正案，于5月12—21日在伦敦召开的国际海事组织（IM0）海上安全委员会（MSC）第87届会议上获得正式通过，将于2012年1月1日正式生效。
该会议正式通过了原油船货油舱保护涂层性能标准、原油船货油舱保护涂层替代措施性能标准和相应的SOLAS公约修正案，以及船用耐蚀钢标准。
其中，原油船货油舱防腐保护的相关要求将适用于2013年1月1日及以后签订建造合同。
2013年7月1日及以后安放龙骨或处于相似建造进度，2016年1月1日及以后交付的5000载重吨及以上原油船；船用耐蚀钢标准则是目前原油船货油舱保护涂层性能标准唯一的替代方案。