港口高鹽環(huán)境(含鹽霧、潮濕空氣、海水飛濺等)對機械設(shè)備的金屬部件易造成電化學(xué)腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕等問題,需采取系統(tǒng)性防護(hù)措施。以下是常見的耐腐蝕防護(hù)方法及應(yīng)用場景:
一、材料級防護(hù):優(yōu)選耐腐蝕材質(zhì)
1.金屬材料選擇
不銹鋼:
用于海水接觸部件(如閥門、管道)或高腐蝕區(qū)域(如碼頭前沿設(shè)備),優(yōu)先選用316L、904L等耐氯離子不銹鋼(含鉬元素增強耐蝕性)。
案例:港口起重機鋼絲繩用不銹鋼替代普通碳鋼,壽命提升3-5倍。
耐候鋼(考登鋼):
用于露天鋼結(jié)構(gòu)(如裝卸橋機架、軌道),表面形成致密氧化層阻止進(jìn)一步腐蝕,減少涂裝維護(hù)成本。
鋁合金/銅合金:
鋁合金用于輕量化部件(如防護(hù)罩、非承重結(jié)構(gòu));銅合金(如海軍黃銅)用于海水泵葉輪、閥門密封件。
復(fù)合鍍層鋼材:
熱浸鍍鋅鋼板(鋅層厚度≥85μm)或鍍鋁鋅鋼板,用于設(shè)備外殼、導(dǎo)軌等,鋅層犧牲陽極保護(hù)基底金屬。
2.非金屬材料替代
工程塑料:
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)用于管道內(nèi)襯、軸承保持架,避免金屬直接接觸腐蝕介質(zhì)。
纖維增強復(fù)合材料(FRP):
用于腐蝕性環(huán)境中的防護(hù)罩、操作平臺,如玻璃鋼材質(zhì)替代鋼制護(hù)罩,耐鹽霧且重量輕。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化:減少腐蝕隱患
1.避免縫隙與積水
焊接替代鉚接:減少縫隙腐蝕(鉚接接縫易積水藏污),焊縫需連續(xù)滿焊并打磨光滑。
傾斜表面與排水孔:設(shè)備外殼、平臺設(shè)計≥5°傾斜角,底部開設(shè)φ10-15mm排水孔,防止雨水/鹽霧滯留。
密封設(shè)計:法蘭連接采用橡膠密封圈(如EPDM耐海水),螺栓孔用密封膠填充,避免形成腐蝕電池。
2.耐腐蝕連接工藝
異種金屬隔離:不銹鋼部件與碳鋼連接時,采用絕緣墊片(如尼龍、PTFE)或涂覆絕緣漆,防止電偶腐蝕(如鋁-鋼接觸時鋁加速腐蝕)。
自攻螺釘/抽芯鉚釘:選用不銹鋼材質(zhì),安裝后對釘頭縫隙涂覆防水膠(如硅酮膠)。
3.可拆卸維護(hù)結(jié)構(gòu)
關(guān)鍵部件(如齒輪箱、電機)設(shè)計為可拆卸式防腐罩,便于定期檢查內(nèi)部腐蝕情況,罩體采用耐候鋼或FRP材質(zhì)。
三、電化學(xué)防護(hù):主動抑制腐蝕
1.犧牲陽極保護(hù)(適用于靜態(tài)結(jié)構(gòu))
原理:在金屬表面連接更活潑的金屬(如鋅、鋁),使其優(yōu)先腐蝕以保護(hù)基體。
應(yīng)用:港口鋼樁、儲罐底板、水下管道,陽極塊通過焊接或螺栓固定,定期檢測陽極消耗程度(失重≥50%時更換)。
2.外加電流陰極保護(hù)(ICCP)
系統(tǒng)組成:輔助陽極(鈦基鍍鉑)、參比電極、恒電位儀,通過外部電源向金屬結(jié)構(gòu)施加陰極電流,使其電位低于腐蝕電位。
優(yōu)勢:保護(hù)范圍大,可通過監(jiān)測系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整電流,適用于大型設(shè)備(如岸橋鋼結(jié)構(gòu))或復(fù)雜構(gòu)件。
四、電氣與潤滑系統(tǒng)防護(hù)
1.電氣元件防腐
控制箱密封:采用IP66級不銹鋼防爆控制箱,內(nèi)部填充防潮硅膠,進(jìn)線孔用格蘭頭密封,防止鹽霧侵入。
線路防護(hù):電纜選用耐候型(如交聯(lián)聚乙烯絕緣),接頭處用熱縮管+防水膠帶雙重密封,戶外接線盒需定期涂抹導(dǎo)電膏防止氧化。
傳感器升級:選用全不銹鋼外殼的接近開關(guān)、壓力變送器,信號傳輸線采用雙層屏蔽電纜。
2.潤滑系統(tǒng)抗腐蝕
潤滑脂選型:使用耐海水沖刷的鋰基脂或聚脲基脂(如克魯勃BE41-150),含二硫化鉬或石墨添加劑增強抗磨性。
油液過濾與監(jiān)測:液壓系統(tǒng)加裝高精度濾油器(過濾精度≤10μm),定期檢測油液鹽含量(閾值≤50ppm),超標(biāo)時更換液壓油。
五、維護(hù)管理:周期性防腐強化
1.清潔與檢查
鹽霧清除:每周用淡水沖洗設(shè)備表面(尤其是縫隙、導(dǎo)軌),避免鹽結(jié)晶加速腐蝕;冬季需注意防凍,可改用3%碳酸鈉溶液沖洗。
涂層檢漏:每年用涂層測厚儀(精度±2μm)檢測膜厚,用火花檢漏儀(電壓5-30kV)查找漏點,破損處按原體系修補(砂紙打磨→補底漆→面漆)。
2.腐蝕隱患治理
局部修補:對銹點采用“打磨至金屬光澤→涂環(huán)氧底漆→覆涂面漆”工藝,面積>1m2時需整體重涂。
結(jié)構(gòu)應(yīng)力釋放:對頻繁振動部位(如起重機關(guān)節(jié)軸承),定期涂抹緩蝕劑(如石油磺酸鋇),檢查焊縫是否有微裂紋(磁粉探傷檢測)。