朱梟胡

集裝箱作為全球主要的運(yùn)輸設(shè)備，在國(guó)際貨物運(yùn)輸中發(fā)揮著極其重要的作用。遠(yuǎn)洋運(yùn)輸是集裝箱運(yùn)輸?shù)闹饕绞街唬h(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱在海洋環(huán)境下使用的時(shí)間較長(zhǎng)，尤其是裝載于集裝箱船舶甲板上的集裝箱容易受到海洋大氣環(huán)境的腐蝕，從而會(huì)縮短集裝箱的使用壽命，增加集裝箱的維護(hù)費(fèi)用。本文針對(duì)海洋大氣環(huán)境的特點(diǎn)，結(jié)合海洋大氣對(duì)金屬腐蝕原理分析，運(yùn)用相關(guān)物理和化學(xué)方法改善遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱周邊的環(huán)境條件，以減少海洋大氣對(duì)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱的腐蝕作用，從而達(dá)到保護(hù)集裝箱設(shè)備和延長(zhǎng)其使用壽命的目的。

1海洋大氣環(huán)境對(duì)金屬的腐蝕

1.1海洋大氣環(huán)境的腐蝕特點(diǎn)

海洋大氣中的鹽霧含量較高，對(duì)金屬有很強(qiáng)的腐蝕作用。從腐蝕的角度來(lái)看，海洋大氣環(huán)境可以分為海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、海水潮差區(qū)、海水全浸區(qū)和海底泥土區(qū)等5個(gè)腐蝕區(qū)帶。從圖1可見，海洋大氣區(qū)靠近浪花飛濺區(qū)的區(qū)域?qū)饘俚母g影響程度最大，而遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱正處于該區(qū)域；因此，對(duì)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱的防腐保護(hù)尤為重要。

1.2海洋大氣環(huán)境腐蝕的影響因素

1.2.1相對(duì)濕度

海洋大氣的相對(duì)濕度較大，空氣的相對(duì)濕度高于其臨界值；因此，海洋大氣環(huán)境中的金屬表面易形成腐蝕性水膜。金屬表面水膜的厚度對(duì)其海洋大氣腐蝕有重要影響，直接影響金屬腐蝕速率和腐蝕機(jī)理。與一般的大氣腐蝕相比，海洋大氣環(huán)境具有較高的濕度，易使金屬表面形成較厚的水膜。隨著水膜厚度的增加，腐蝕速度加快。試驗(yàn)結(jié)果表明：如果空氣相對(duì)濕度保持在70%以下，對(duì)金屬的腐蝕作用就很輕微；如果空氣相對(duì)濕度超過70%，則對(duì)金屬的腐蝕速度加快。

海洋大氣中因富含大量海鹽粒子，形成含有大量鹽分氣體的環(huán)境，這是與其他大氣環(huán)境的重要區(qū)別。鹽粒子雜質(zhì)溶于金屬表面的水膜中，使水膜變?yōu)楦g性很強(qiáng)的電解質(zhì)，從而使腐蝕加速。與干凈大氣的冷凝水膜相比，被海霧周期飽和的空氣能使金屬的腐蝕速度增加數(shù)倍。

暴露于海洋大氣環(huán)境下的金屬材料表面常常處于干濕交替變化的狀態(tài)，導(dǎo)致金屬表面鹽濃度較高，從而影響金屬材料的腐蝕速率。金屬材料表面干濕交替變化的頻率受多種因素的影響，其中包括空氣相對(duì)濕度和日照時(shí)間：前者通過影響金屬表面的水膜厚度來(lái)影響干濕交替的頻率；后者如果過長(zhǎng)會(huì)加快金屬表面水膜的消失速度，縮短表面的潤(rùn)濕時(shí)間，從而使腐蝕總量減小。

2遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱新型防腐措施

2.1減少集裝箱表面水膜量

2.1.1調(diào)整集裝箱零件結(jié)構(gòu)

調(diào)整集裝箱零件結(jié)構(gòu)，方便零件及時(shí)排水，減少集裝箱表面水膜量。例如，盡量將集裝箱主體零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為如圖2所示的排水型結(jié)構(gòu)，通過船舶航行過程中的搖擺和顛簸，使零件表面的附著水膜更易于流動(dòng)排除，從而減少零件表面的成股水滴，改善集裝箱零件表面的水膜形成環(huán)境。

2.1.2氣體對(duì)流及干燥作用

對(duì)于少量通過改進(jìn)集裝箱零件結(jié)構(gòu)仍不能排除的水膜，可以通過氣體對(duì)流及干燥作用進(jìn)一步去除，從而達(dá)到徹底消除集裝箱表面水膜的目的。如圖3所示，在集裝箱船上設(shè)置氣流處理裝置，通過對(duì)海洋氣流進(jìn)行適當(dāng)處理來(lái)產(chǎn)生干燥的氣體，從而改善集裝箱周圍環(huán)境的空氣濕度條件，控制集裝箱表面附著水膜的產(chǎn)生源，以使集裝箱處在相對(duì)干燥的穩(wěn)定環(huán)境中，避免水膜對(duì)集裝箱表面的腐蝕作用。裝置中的管道吹向集裝箱周圍，在集裝箱周邊形成氣體對(duì)流，加速集裝箱上水膜的揮發(fā)，以免水膜對(duì)集裝箱產(chǎn)生腐蝕作用。空氣對(duì)流裝置的作用在于：一方面，通過集裝箱船舶航行所產(chǎn)生的動(dòng)力，自然將海洋氣流導(dǎo)向氣流處理裝置，處理后的氣流通過管路吹到甲板上的集裝箱周圍；另一方面，可以為空氣對(duì)流增加動(dòng)力，進(jìn)一步加快空氣流動(dòng)速度，加強(qiáng)空氣對(duì)流的干燥效果。

可見，通過改善集裝箱周圍環(huán)境可以排除和干燥集裝箱表面水膜，從而確保集裝箱表面的干燥狀態(tài)，提升集裝箱防腐性能。

2.2減少氣流的含鹽量及其他腐蝕性離子含量

海洋大氣中富含大量海鹽粒子，其含有對(duì)金屬有腐蝕作用的亞硫酸根離子、氯離子等。鹽粒子雜質(zhì)溶于金屬材料表面的水膜中，使水膜變?yōu)楦g性很強(qiáng)的電解質(zhì)，加速對(duì)材料的腐蝕作用。為此，可以通過氣流處理裝置對(duì)集裝箱周邊氣流進(jìn)行適當(dāng)化學(xué)處理，排除有害的亞硫酸根離子和氯離子，產(chǎn)生干燥的低鹽度氣體，減少海洋氣流對(duì)集裝箱表面的化學(xué)腐蝕作用。氣流處理裝置內(nèi)裝填CaO顆粒，與水氣反應(yīng)生成Ca（OH）₂吸附亞硫酸根離子，以降低集裝箱周邊氣流中亞硫酸根離子的含量；氣流通過過濾裝置后濕度降低，含水量減少，氣流中的NaCl隨吸附水分一起析出，降低集裝箱周邊氣流中的氯離子含量。處理后的氣流濾除了對(duì)集裝箱具有腐蝕作用的亞硫酸根離子和氯離子，使集裝箱周圍氣流環(huán)境得以改善，從而減輕海洋大氣對(duì)集裝箱的腐蝕作用。

氣流處理裝置設(shè)計(jì)為循環(huán)流動(dòng)結(jié)構(gòu)。通過循環(huán)流動(dòng)和頂部日光照射作用，氣流處理裝置可以重復(fù)吸收氣流中的水分，達(dá)到循環(huán)干燥氣流的作用。

3結(jié)束語(yǔ)

本文從遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱所處的海洋大氣環(huán)境入手進(jìn)行分析，通過改善集裝箱周圍環(huán)境條件，減少環(huán)境對(duì)集裝箱的腐蝕，為后續(xù)研究海洋環(huán)境對(duì)集裝箱及其他鋼質(zhì)裝備防腐提供新思路，進(jìn)而達(dá)到延長(zhǎng)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱使用壽命、減少裝備維護(hù)費(fèi)用的目的。上述遠(yuǎn)洋運(yùn)輸集裝箱防腐措施目前仍處于研究探討階段，有待相關(guān)人員的進(jìn)一步研究和試驗(yàn)。