牺牲阳极在铝船防腐的应用

2021-11-04 11:20:01 admin

2020年,全世界共销售了93000多艘铝合金船。由于铝合金船轻便,易于维修,故障率低,因此铝合金船在商业旅游和娱乐业应用广泛。更重要的是铝合金的强度与重量比相当高,这意味着相对于传统的钢质船可以制造得更轻,因此在给定的功率下可以跑得更快,也更容易拖挂。

牺牲阳极、铝阳极、锌阳极

铝可能是理想的轻型船舶材料。唯一的问题来自电化学,铝的活动性非常高,一旦与铁、锌、铜等金属材质接触,它就被遭到破坏。

一、铝是如何腐蚀的?

铝在盐水中会腐蚀吗?是的,当然可以。原因就是今天我们要讨论的电偶腐蚀。在化学课上,你可能会说,这是一种金属在导电溶液(如盐水)中与不同金属连接时丢失原子的情况,失去原子意味着金属正在分解或腐蚀。

金属自身的腐蚀速率是由它的化学活性决定的。活性越高,就越容易受到腐蚀。活性越低,抗腐蚀能力越强。当金属,如铝、青铜和不锈钢,不与其它任何金属结构接触时,都会以相当缓慢的速度腐蚀掉。但是将不同的金属连接在水中时,一种是活性金属(例如,铝),另一种活性较低的金属(例如,铜),原子就会开始流动,铝就会开始分解。

二、铝可以在盐和淡水中很好地应用

在不与其它金属接触的情况下,铝在淡水和咸水中都能使用的很好并且腐蚀非常慢,只需要在铝船的底部涂上漆就可以防止绝大多数腐蚀。为了安全起见,美国船艇和游艇委员会(ABYC)建议,“铝船应该有一层保护涂料,在铝和水之间提供一个高(电)阻屏障。”

在水线以上,铝的腐蚀更弱。当铝持续暴露在氧气中时,它会形成一层氧化铝膜,非常致密,与金属结合良好,从而防止进一步腐蚀。

海水对引擎和船只造成的损害如果不加以处理,将是灾难性的。

发动机制造商和造船商试图通过安装牺牲阳极来保护船体。只要阳极通过电连接到部件上,无论是直接接触还是通过电线,它就会用多余的电子填充铝丢失的电子,这样牺牲阳极就会失去电子,而不是铝丢失自己的电子。锌阳极会被侵蚀——为了船或马达的利益而牺牲自己。

不幸的是,没有公式告诉你需要多少阳极。告诉大家一个小的技巧,当牺牲阳极消耗超过一半时,就应该考虑在下次修船时更换阳极。因为此时阳极的形态发生了较大的变化,发散电流量也会发生较大变化,一般就是减小,无法满足防腐需求。

三、一条船上要用多少锌阳极

使用过少的阳极,无法满足保护要求。使用太多,阳极腐蚀很快,可能造成过保护,使油漆起泡。万用表和参比电极有助于测量防腐效果,确定阳极用量。

1、将银/氯化银电极置于需要保护的结构附近的水中。

2、用正探针触碰配件。注意仪表上的直流毫伏读数。

3、将建议尺寸的牺牲锌阳极连接到需要保护的金属部件上。把锌放入水中,记下新的水表读数。

4、当新的电压比没有锌时的读数负200毫伏(0.20伏特)时,保护措施就足够了。

在海水中维护铝燃料罐

铝燃料箱也会与盐水发生反应。即使没有铝制的船,也可能有铝制的燃料箱。虽然这些都是非常安全的,但美国海岸警卫队注意到一个反复出现的泄漏问题。

一般来说,铝罐应该是空的。油漆可以帮助防腐。但如果涂抹不当,它就会磨损、划痕或脱落,湿气会渗入油漆,聚集并加速腐蚀。

燃油系统中最常见的配件通常由黄铜制成。把其中一个直接拧进铝槽里,加入一些水分,就会产生严重的电偶腐蚀。此时,应该使用300系列不锈钢垫圈或适配器将这些配件与水箱隔离。

水箱的支撑物不能洗水,如地毯。适合的材料是硬氯丁橡胶、特氟龙或任何高密度塑料。当船处于静止状态时,所有水箱表面应排水;水箱底部必须至少高出船体1cm,以使空气流通,并高于舱底水通常达到的水平。欧洲标准规定:“舱底泵进口顶部或舱底泵自动浮子开关上方不小于25毫米(1英寸)。”

四、防止电偶腐蚀的13种方法

1、不要混合使用不同的金属。

2、螺栓的活性应低于配件;它们很小,所以金属流失更严重。

3、采取一切措施,使配件彼此电气隔离,即使是在小船上。

4、紧固阳极,确保与需要保护的金属接触牢固。

5、永远不要油漆阳极。确保固定它的金属没有油漆、水垢和污垢。

6、保护铝时,外加电流电压不应超过1300mV。

7、尽快修复裸露的油漆涂层。

8、避免在铝制的船上使用任何石墨制的润滑剂。

9、当船与交流岸上电源连接时,使用隔离变压器。

10、不要在船上使用汽车电池充电器,尤其是铝船。

11、只使用专为铝设计的底漆和涂层。

12、每次使用后用淡水冲洗铝船,以清除盐渍积聚。

13、不要让钩子、下沉器、瓶盖和其他金属碎片进入舱底,以免造成破坏。

五、铝船硬件配置

理想情况下,你会使用铝配件和紧固件,以最大限度地减少电腐蚀的机会,但这些很难买到。取而代之的是300系列不锈钢。如果你用塑料垫圈或垫片隔离配件,用聚硫或聚醚垫层化合物(如Star brite聚醚Boat Caulk)防止水进入,这是很有效的。

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