9.2 海洋区带环境腐蚀影响
9.2.1 海洋大气区 湿度大，盐度高，易形成液膜，据海平面
8m腐蚀性最强； 太阳辐照促进铜铁光敏反应和真菌活性，
加快水分和尘埃吸附而加速腐蚀；加速有 机涂层的老化失效； 背面得不到风浪冲刷加速腐蚀； 碳钢低合金钢全面腐蚀；不能建立钝态； 致密腐蚀产物膜有保护作用； 不锈钢和铝合金能保持钝态，耐蚀性好。
盐度：双重作用——盐度↗电导↗腐蚀速度↗，同时溶解氧度↘腐蚀速度↘。实际 大洋海水中盐度变化不大，影响很小。
pH值：变化幅度7.5~8.6，对腐蚀过程影响不大，但对碳酸盐沉积有较大影响。
波浪和潮流：
海浪和流速对非钝化金属腐蚀过程3阶段影响；
临界流速：低碳钢7~8m/s、纯铜1m/s、海军铜
3m/s，B30白铜4.5m/s；流速增加会增强钝化金 属的钝化膜厚度和耐蚀性。超过临界流速会产生冲 刷腐蚀破坏防护膜，加速腐蚀；空泡腐蚀导致螺旋 桨表面发生微观腐蚀疲劳。
计算溶解氧平衡浓度的系数值
A1 -173.429
A2 249.633
A3 143.3483
A4 -21.849
B1 -0.033
B1 0.014
B1 -0.001
pH值：8.1~8.3；随植物生长和厌氧菌、H2S、有机物和无机物含量变化(7~9.7) 水温：-2~35ºC； 流速：波浪潮流冲击流动作用；
9.2.5 海泥区： • 海底沉积物组成含盐度高，电导高，氯离
子含量高，溶解氧低，腐蚀速度低； • 钝化膜不稳定； • SRB含量高，高静海水压力能提高细菌活
间，存在生物附着，海浪冲击小；腐蚀速 度低，但有局部腐蚀倾向； • 长尺挂片存在氧浓差电池作用，潮差区被 保护，全浸区腐蚀5倍加速。
9.2.4 海水全浸区 浅海区（100~200m）：氧饱和、生
物附着严重，有一定的保护性； 深海区：700m含氧量最低
（0.3ml/L）;30m以下生物活性降低， 只有动物污损，低温低pH,不易形成 钙镁沉积保护层；低碳钢在700m和 2000m腐蚀速度仅为表层的0.25和 0.125；大西洋含氧量高于太平洋。
金属流速敏感性：
A.钛和镍铬钼合金（哈式C合金）皆优； B.镍基合金、不锈钢高速优低速劣； C.铜合金低速优高速劣； D.钢铁各流速均劣。
海水流速对金 属腐蚀的影响
海生物：
海生物活性污损特征：
污损过程：生节动物、藤壶、结壳苔藓虫、软体动物、珊瑚虫； 无硬壳生物：海藻、丝状苔藓虫、腔肠动物、水螅虫、背囊动物、钙质和硅质海绵动物； 污损影响： 结构性能影响：结构过载、丧失浮力、航行阻力增大、阻塞水流、降低传热率；诱发局部
9.2.2海水飞溅区： 处于高潮位上0~2.4m，最大腐蚀区在高潮
位上0.6~1.2m 高溶解氧量、干湿交替作用加速氧扩散、海
水波浪冲击破坏腐蚀产物保护层、没有生物 无损，温度接近气温，导致高腐蚀性； 碳钢腐蚀率为全浸区5倍（0.5~1.2mm/a）, 不锈钢耐蚀性好。
9.2.3海水潮差区：高低潮位间区域 • 氧扩散不及飞溅区，温度在气温和水温之
同时处于潮差区和全浸区材料因差异充氧形成氧浓差 极化电池电偶腐蚀，腐蚀率相差3倍。
海水中CO2和碳酸盐含量影响钙镁沉积层形成对阴极 保护有益。
温度：表层水温变化范围-2~35ºC；双重作用——温度↗海水电导↗氧扩散速度 ↗腐蚀反应速度↗， 同时氧溶解度↘腐蚀反应速度↘，形成极大值现象；实际 挂片表明腐蚀速度与温度变化大体一致；
第九章 海洋环境腐蚀特征与电化学研究方法
1
主要内容
1. 海洋环境腐蚀的复杂性
海水状态的腐蚀影响 海洋区带环境的腐蚀影响 海洋波浪附加载荷的腐蚀影响
2. 海洋腐蚀对海洋工程材料的影响
海水腐蚀的电化学特征 海洋工程材料腐蚀对海洋环境因素的敏感性 海洋工程材料的主要的腐蚀形式
3. 海洋生物污损对海洋工程材料的影响 主要的海洋污损生物 海生物污损对海洋仪器材料性能影响 海洋工程材料腐蚀控制技术 海洋工程材料海生物污损控制技术
海水的基本物理化学性质
盐度：S=1.806氯度0% ; 1000g海水中含有的卤族离子的克数 电导率：=4x10-2-1.cm-1 溶解氧(DO): ln[O2 ] A1 A2 (100 / T ) A3 ln(T /100 ) A4 (T /100 ) S[B1 B2 (T /100 ) B3 (T /100 )2 ]
溶解氧 溶解氧是影响腐蚀速度最主要因素。 影响溶解氧含量的因素 氧溶解度随温度和盐度变化； 海生植物光合作用增加氧浓度； 深度变化——下沉腐烂海生物消耗氧，北极海底
洋流增加含氧量，导致800米处溶解氧最低； 随季节变化，光照变化，污染变化；
溶解氧含量增加会加速非钝化金属腐蚀，增强不锈钢 和铝等易钝化金属耐蚀性，降低点蚀和缝蚀倾向。
腐蚀； 材料耐蚀性下降：诱发诱发氧浓差极化电池和局部腐蚀；新陈代谢改变局部化学环境加速
腐蚀；破坏保护涂层； 金属的生物污损倾向： 不易污损金属：铜、黄铜、青铜、白铜、铝青铜 易污损金属：铝合金、碳钢、不锈钢、铸铁、蒙乃尔合金… 海洋环境与生物污损：气候带、深度、近岸程度； 缺氧环境中SRB发展加速金属腐蚀：海泥中碳钢和铸铁有SRB存在时腐蚀速度增加30倍。
4. 海洋工程材料腐蚀和生物污损防护技术 5. 海洋环境微生物附着电化学研究方法
9.1 海洋环境腐蚀的复杂性
海水状态影响腐蚀行为 材料的海洋腐蚀行为取决于材料性质和海洋环境状态
海洋腐蚀速度 = f(材料状态，海洋环境状态，时间)
材料在海水环境中的腐蚀是材料与海水的化学、物理、生物等因素综合作 用的结果。许多相互关联的影响因素同时作用。 海域状态影响腐蚀行为 海洋腐蚀环境因素随季节、深度、离岸距离（污染、淡化）、波浪、潮流、 海生物污损、碳酸盐沉淀物不同，导致海洋腐蚀行为不同； 海洋区带影响腐蚀行为 不同海洋区带海洋腐蚀环境因素随高度不同，导致海洋腐蚀行为不同。 海浪状态影响附加载荷和腐蚀疲劳