海土腐蚀探究.pdfVIP

广 海土腐蚀研究 马士德 侯保荣孙虎元 (中国科学院海洋研究所青岛266071) 摘蔓 本文提出了海土脑蚀的定义，阐述了海土腐蚀的形成和发展．并讨论了它与海水腐蚀、土壤腐蚀 的相互关系．以及海土腐蚀的特点及其研究方法． 关■调 海土腐蚀 土壤腐蚀 海底土 l定义与分类 海士系指被海水作用下的土壤．根据海水对土壤的作用情况不同，海土可分为三大类(图1) (马士德，1994)，即岸边盐碱土(滨海土)．潮问带海土(滩涂地1和海底沉积物(海底土)。从海土作为 海洋环境而论，它们是属于海洋腐蚀的范畴，而从土的本质而论，它们叉辑于土壤腐蚀的一部分，海 土腐蚀是介予海水腐蚀和土壤腐蚀之问的特殊腐蚀形式，是海洋腐蚀和土壤腐蚀的交叉学科。由于 近代海洋开发产业的发展，促进了该分技学科的形成和发展。海土府蚀是研究在海水作用下的土壤 的物理、化学、生物因子的变化规律及其与腐蚀的关系；研究材料在此珂=境中的腐蚀过程及防猎蚀 技术．以确保人类利用海洋、开发海洋事业的顺利发展。 2形成与发展 科学是人类认识自然、改造自然经验的结晶．任何科学酃是在人类与自然斗争中开二成与发展 的，海洋腐蚀科学也不例外。从人类第一艘钢壳船下水产生的腐蚀问题，到第一次世界大战，科学家 关注的旧题是寻找什么样的钢材造船在海水中能不腐蚀或者腐蚀轻微．于是开展丁钢的海水腐蚀 研究。早在l91 0年英美等囤开始研究耐海洋大气和耐海水腐蚀低合金锕．相继在欧甍等f临海围家 建立丁海洋试验站开展丁对海洋大气腐蚀和海7K腐蚀的研究。 第二次世界大战前期的“能源危机”激起了海上石油开发的热潮，英、苏、英、日等临海国家纷纷 在海上建造平台和钢结掏码头。海工设计工程师提出的首要同题是海上钢桩从大气到海底土腐蚀 原苏联在黑海巴库海域以及日本等国先后测试海上钢桩腐蚀厚度，得出丁共同的规律，提出了钢桩 腐蚀不同的五个区带即海洋大气区、海水飞溅区、潮差区、海水全浸区和海底土区，也证实海洋腐蚀 环境可立体划分成五个腐蚀区带，使海洋腐蚀研究深入到海底±。 随着海洋开发事业的发展，到七十年代中期，世界上仅海上平台已拥有数干座，而其生产的石 油和天然气大多通过海底管线辖运上陆．除此以外，海底电缆、海底隧道、海底贮油设备等海底钢铁 设施目益增多，他们无不遭受海土的腐蚀破坏，欧美等发生的海底管线腐蚀穿孔的溢油事故促使人 们对海底土腐蚀开展研究。 海土腐蚀研究可大体划分为以下几个阶段： ● 第一阶段：海滨盐碱地研究：海滨盐碱地作为土壤分类的～种列入土壤腐蚀研究的一部分。本 ● 世纪初期，美、英等国家建立了土壤腐蚀试验站，规模最大的为1920年甍国根据不同土质情况，建 立了]28个试验点，其中就有海滨盐碱土。海滨盐碱土作为土壤腐蚀研究的一部分，目前在理论上 354 、 已趋于成熟，把土壤腐蚀视为由第二导体产生的电化学腐蚀，土壤系为多项的、具有离子导电性的 多孔的毛细管管体体系，而其中的海滨盐碱土是以CI一的破坏性为特点，对土壤腐蚀的评价方法虽 有争论，但都已进入标准化． 第二阶段．海洋腐蚀研究的海土——潮问区海土和海底土．本世纪中期，随着海上石油开发的 兴起，人们对土壤腐蚀的研究扩展到海滩和海底，为获取海洋环境的腐蚀效据，建立了海洋腐蚀试 验站，进行有计划的腐蚀研究。最突出的实例是美国在巴拿马运河区的热带海洋环境腐蚀试验和原 苏联在黑海巴库油区的腐蚀试验，上述试验中均包括滩涂地带的埋片，总的结果为滩涂海土的腐蚀 性高于一般土壤的腐蚀性。碳钢在此区的腐蚀率均高于一般土壤的腐蚀率，其原因为存在着为海水 所饱和的土壤腐蚀和为海水干湿交替作用的土壤腐蚀