【摘要】：論述了溶氧量、壓力、鹽度、溫度和流速等深海環(huán)境因素的特點(diǎn)及對金屬和合金等材料的影響,得出了這些因素是影響深海環(huán)境下金屬及合金材料腐蝕重要因素的結(jié)論。闡述了深海環(huán)境下金屬和合金材料的腐蝕現(xiàn)狀,介紹了點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、隧道腐蝕和應(yīng)力腐蝕這4種常見的腐蝕類型,并給出了預(yù)防和減少深海環(huán)境下金屬及合金材料腐蝕的幾種常見措施。
【圖文】：

的點(diǎn)蝕，因?yàn)樗蠖鄶?shù)情況下不會存在于金屬的表面，但是會以表面點(diǎn)蝕為起點(diǎn)，向表面周圍及內(nèi)向進(jìn)行擴(kuò)展，會在表面形成一種未受腐蝕的表面薄膜。圖2是我國南海某海域浮球定位架上的美標(biāo)304不銹鋼桿腐蝕后的形貌照片，可明顯看到隧道腐蝕的情況。304不銹鋼放在1615m的海底暴露1064d，同時(shí)將301不銹鋼和美標(biāo)304不銹鋼暴露在5300m的深海1064d后取出，發(fā)現(xiàn)在不同深度下不同材料的隧道腐蝕速率是不一樣的[35]。4.5應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕造成材料斷裂會給深海設(shè)備造成最嚴(yán)重的后果，它是金屬材料在拉應(yīng)力和特定的環(huán)境下圖1渤海某油田碳鋼掛片表面的點(diǎn)蝕形貌的SEM像[29]Fig.1SEMimagesofsurfacepittingmorphologyofsteelcouponexposedinanBohaioilfield[29]圖2浮球定位架上304不銹鋼腐蝕情況[34]Fig.2Appearancesof304stainlesssteelafter1aexposureindeep-seaenvironment[34]16

1期曹攀等：深海環(huán)境中的材料腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展共同作用造成的。在沒有發(fā)生斷裂之前，拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同對金屬作用，材料在幾乎不發(fā)生任何形變的情況下發(fā)生斷裂，危害性極大。圖3為南海500m水深處的卸扣應(yīng)力腐蝕斷裂全貌和裂口放大后的圖片。目前，有關(guān)金屬材料在深海所造成的應(yīng)力腐蝕文獻(xiàn)不多，但是由于應(yīng)力腐蝕造成的危害已經(jīng)引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。15-7AMV和RH1150不銹鋼在1720m的深海下暴露751d后發(fā)生斷裂，AISI300系列不銹鋼在762和1830m深的海水中暴露不同的時(shí)間則不會發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂[32]。深海中不同系列的鋁合金應(yīng)力腐蝕研究表明：選擇屈服強(qiáng)度為50%和75%的應(yīng)力，在760m的深海中暴露402d，除7000系外其他系列鋁合金均無應(yīng)力腐蝕敏感性。7000系鋁合金中7075，7079和7178合金存在應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象[37]。這說明材料的應(yīng)力腐蝕和材料的材質(zhì)有關(guān)。另外，由于不銹鋼等金屬材料在不同的海水深度下也會造成力學(xué)性能的改變，有些金屬其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長率經(jīng)過一段時(shí)間后都會發(fā)生明顯降低，這將嚴(yán)重影響不銹鋼等金屬材料在深海中的應(yīng)用，但是還不確定隨深度增加其機(jī)械強(qiáng)度的變化情況。4.6厭氧型還原菌帶來的腐蝕微生物對金屬的腐蝕危害已經(jīng)日益受到人們的重視，特別是無氧或低含氧的環(huán)境中能大量繁殖生長的SRB，在缺氧的條件下，SRB產(chǎn)生陰極去極化作用，使SO42+氧化被吸附的H，從而加快了析氫腐蝕反應(yīng)。SRB的代謝產(chǎn)物也會加速深海材料的腐蝕，King等[38]發(fā)現(xiàn)，代謝產(chǎn)物中濃度較高的Fe2+對低碳鋼厭氧腐蝕有促進(jìn)作用，低碳鋼腐蝕速率隨SRB產(chǎn)生的H2S濃度而改變。因此，深海中SRB的存在能明顯加速金屬腐蝕，導(dǎo)致深海航行器、輸油管線、注水管線等設(shè)備發(fā)生局部腐蝕穿孔現(xiàn)象，造成較大的

【參考文獻(xiàn)】

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