远洋运输集装箱新型防腐措施

朱枭胡

集装箱作为全球主要的运输设备，在国际货物运输中发挥着极其重要的作用。远洋运输是集装箱运输的主要方式之一，远洋运输集装箱在海洋环境下使用的时间较长，尤其是装载于集装箱船舶甲板上的集装箱容易受到海洋大气环境的腐蚀，从而会缩短集装箱的使用寿命，增加集装箱的维护费用。本文针对海洋大气环境的特点，结合海洋大气对金属腐蚀原理分析，运用相关物理和化学方法改善远洋运输集装箱周边的环境条件，以减少海洋大气对远洋运输集装箱的腐蚀作用，从而达到保护集裝箱设备和延长其使用寿命的目的。

1海洋大气环境对金属的腐蚀

1.1海洋大气环境的腐蚀特点

海洋大气中的盐雾含量较高，对金属有很强的腐蚀作用。从腐蚀的角度来看，海洋大气环境可以分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区等5个腐蚀区带。从图1可见，海洋大气区靠近浪花飞溅区的区域对金属的腐蚀影响程度最大，而远洋运输集装箱正处于该区域；因此，对远洋运输集装箱的防腐保护尤为重要。

1.2海洋大气环境腐蚀的影响因素

1.2.1相对湿度

海洋大气的相对湿度较大，空气的相对湿度高于其临界值；因此，海洋大气环境中的金属表面易形成腐蚀性水膜。金属表面水膜的厚度对其海洋大气腐蚀有重要影响，直接影响金属腐蚀速率和腐蚀机理。与一般的大气腐蚀相比，海洋大气环境具有较高的湿度，易使金属表面形成较厚的水膜。随着水膜厚度的增加，腐蚀速度加快。试验结果表明：如果空气相对湿度保持在70%以下，对金属的腐蚀作用就很轻微；如果空气相对湿度超过70%，则对金属的腐蚀速度加快。

海洋大气中因富含大量海盐粒子，形成含有大量盐分气体的环境，这是与其他大气环境的重要区别。盐粒子杂质溶于金属表面的水膜中，使水膜变为腐蚀性很强的电解质，从而使腐蚀加速。与干净大气的冷凝水膜相比，被海雾周期饱和的空气能使金属的腐蚀速度增加数倍。

暴露于海洋大气环境下的金属材料表面常常处于干湿交替变化的状态，导致金属表面盐浓度较高，从而影响金属材料的腐蚀速率。金属材料表面干湿交替变化的频率受多种因素的影响，其中包括空气相对湿度和日照时间：前者通过影响金属表面的水膜厚度来影响干湿交替的频率；后者如果过长会加快金属表面水膜的消失速度，缩短表面的润湿时间，从而使腐蚀总量减小。

2远洋运输集装箱新型防腐措施

2.1减少集装箱表面水膜量

2.1.1调整集装箱零件结构

调整集装箱零件结构，方便零件及时排水，减少集装箱表面水膜量。例如，尽量将集装箱主体零件结构设计为如图2所示的排水型结构，通过船舶航行过程中的摇摆和颠簸，使零件表面的附着水膜更易于流动排除，从而减少零件表面的成股水滴，改善集装箱零件表面的水膜形成环境。

2.1.2气体对流及干燥作用

对于少量通过改进集装箱零件结构仍不能排除的水膜，可以通过气体对流及干燥作用进一步去除，从而达到彻底消除集装箱表面水膜的目的。如图3所示，在集装箱船上设置气流处理装置，通过对海洋气流进行适当处理来产生干燥的气体，从而改善集装箱周围环境的空气湿度条件，控制集装箱表面附着水膜的产生源，以使集装箱处在相对干燥的稳定环境中，避免水膜对集装箱表面的腐蚀作用。装置中的管道吹向集装箱周围，在集装箱周边形成气体对流，加速集装箱上水膜的挥发，以免水膜对集装箱产生腐蚀作用。空气对流装置的作用在于：一方面，通过集装箱船舶航行所产生的动力，自然将海洋气流导向气流处理装置，处理后的气流通过管路吹到甲板上的集装箱周围；另一方面，可以为空气对流增加动力，进一步加快空气流动速度，加强空气对流的干燥效果。

可见，通过改善集装箱周围环境可以排除和干燥集装箱表面水膜，从而确保集装箱表面的干燥状态，提升集装箱防腐性能。

2.2减少气流的含盐量及其他腐蚀性离子含量

海洋大气中富含大量海盐粒子，其含有对金属有腐蚀作用的亚硫酸根离子、氯离子等。盐粒子杂质溶于金属材料表面的水膜中，使水膜变为腐蚀性很强的电解质，加速对材料的腐蚀作用。为此，可以通过气流处理装置对集装箱周边气流进行适当化学处理，排除有害的亚硫酸根离子和氯离子，产生干燥的低盐度气体，减少海洋气流对集装箱表面的化学腐蚀作用。气流处理装置内装填CaO颗粒，与水气反应生成Ca（OH）₂吸附亚硫酸根离子，以降低集装箱周边气流中亚硫酸根离子的含量；气流通过过滤装置后湿度降低，含水量减少，气流中的NaCl随吸附水分一起析出，降低集装箱周边气流中的氯离子含量。处理后的气流滤除了对集装箱具有腐蚀作用的亚硫酸根离子和氯离子，使集装箱周围气流环境得以改善，从而减轻海洋大气对集装箱的腐蚀作用。

气流处理装置设计为循环流动结构。通过循环流动和顶部日光照射作用，气流处理装置可以重复吸收气流中的水分，达到循环干燥气流的作用。

3结束语

本文从远洋运输集装箱所处的海洋大气环境入手进行分析，通过改善集装箱周围环境条件，减少环境对集装箱的腐蚀，为后续研究海洋环境对集装箱及其他钢质装备防腐提供新思路，进而达到延长远洋运输集装箱使用寿命、减少装备维护费用的目的。上述远洋运输集装箱防腐措施目前仍处于研究探讨阶段，有待相关人员的进一步研究和试验。