含碳金屬高溫下與氫作用而生甲烷，造成金屬膨脹等傷害。
金 屬 腐 蝕 型 態
4.釩侵蝕(Vanadium Attack)：
(1)又稱燃燒之高溫腐蝕(High Temperature Corrosion)。燃燒時， 燃油：釩+鈉→釩鈉化合物，在高溫下(約450-650o C)熔解氧 化鐵而腐蝕。 (2)如活塞冠(Piston Crown)頂部發生燒陷現象。 (3)熔解溫度值受釩與鈉成份的比例 影響甚大，一般較其黏著溫度 (煙灰黏著在燃燒室壁上的溫度) 高些。 (4)釩/納比率與黏著溫度的關係 如圖12所示。
金 屬 腐 蝕 型 態
(8)腐蝕疲勞(Corrosion
Fatigue)：
腐蝕環境中，金屬受到疲勞應力時，其疲勞強度會降低，更 易加速產生疲勞破裂。
(9)氫損害(Hydrogen
Damage)：
在 酸 液 中 因 氫 原 子 侵 入 金 屬 內 部 而 造 成 氫 鼓 泡 (Hydrogen Blistering)或脆裂的損害。
金屬表面承受高負荷，因振動或微短距離滑動而產生。
Hale Waihona Puke (2)沖蝕 (Erosion)
(a)金屬表面與液體或氣體相互運動而生，因腐蝕生成物一直被 沖走，而使得腐蝕更形加速。
(b)某巴拿馬級散裝船雙層底海水壓載艙， 塗料為單層環氧柏油(Epoxy-Tar) 。 航行18年後檢查發現艙內大致良好， 惟在海水管路出入口(Bell Mouth)下方 底板(原厚度21mm)發現鐘形凹陷一處， 直徑約100mm，中間厚度約僅剩 4.5mm，平均蝕腐每年約0.9mm。可歸咎受海水沖蝕。
船的維修經驗，规划新船的防蝕措施。必要時 可能追加合理的船價。
(四) 法規目前僅關切嚴重影響船舶安全區域的腐蝕
(五) 有些防蝕措施，祗要在船舶建造階段稍加用心
即可獲得效果，並不須花費太多成本。
(六) 本文旨在介紹船舶可能遭遇的腐蝕，並提供一
些防蝕的觀念，作為新船建造及日後船舶管理 的參考。
腐 蝕 意 義
潮汐区
全浸区
0.1
0.15 0.2
0.1
0.2 0.25
海泥区
0.06
0.1
电化学腐蚀
4.電位(電勢)
(Potential)
(1) 意義：金屬釋放電子的趨力。 (2) 標準電勢序列或標準還原電位序列可解釋電化學(
腐蝕)現象；若干金屬之電勢序列如下：
(釋放電子的難易程度) 金(Au)、鉑(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、鋁(Al)
距 试 样 上 端 距 离 （ 米 ）
0.6 1.2 1.8 2.4 3.1 3.7 4.3 4.9 5.5 6.1
6 5
飞溅区
潮汐区
全浸区 海泥区 Mainer钢 碳钢
4
3
2
1
耐海水钢Mariner与碳钢的试验结果（九年暴露，美国）
船舶和海洋设施的保护
（1）材料
低合金海水用钢与碳钢的比较 环境 海洋大气区 飞溅区 腐蚀速度(mm/y) 低合金钢 0.04 0.05 0.1 0.15 碳钢 0.2 0.5 0.3 0.5
(3) 加速腐蝕因素：
(a)足量：氧氣、水、離子 (b)兩極之間： 電位差大、距離小、電阻小 (c)陽極面積小、陰極面積大 (d)電解質流速大 (e)較高：溫度、氣壓
船舶的腐蚀部位
海水约含3.5%NaCl是对钢铁腐蚀速度最大的浓度。
船舶腐蚀部位
特点：海水+生物腐蚀
船壳
船体的管路
压载舱
上层建筑
海水腐蚀的特点
(如銅閥鐵座造成閥失效)
(5)陽極面積小、陰極面積大 (6)兩極距離小 (7)兩極間電阻小(如鋼板表面塗以漆膜，可增加其間電阻) (8)電解質流速大 (9)較高的溫度 (10)較高的氣壓
电化学腐蚀
3.電化學腐蝕典型途徑
(2) 要件：
(a)陽極(Anode) (b)陰極(Cathode) (c)電解質(Electrolyte) (d)兩極之間電路 (Metallic Path)
(10)迷散電流腐蝕(Stray
Current Corrosion)：
船舶泊岸進行電銲修補作業， 若使用直流電銲機且在陸上接地 (不在船體接地)，則發生迷散電流 而使船體腐蝕。若使用交流銲機 則損失遠較輕微。
金 屬 腐 蝕 型 態
3.冲刷效果腐蝕：金屬表面與接觸物質間的相對速度所產生
(1)磨動腐蝕 (Fretting Corrosion)
船舶腐蚀造成的危害
管路的腐蚀
在船舱腐蚀的情况
腐蚀穿孔（外 形貌） 腐蚀穿孔（内 形貌）
腐蚀产物膜的 化学成份分析
腐蚀产物膜 微观形貌
船舶腐蚀的控制方法
内衬
用于船上的管路
涂料
耐蚀合 金
是主用控制船体与 舱室腐蚀的措施
金 屬 腐 蝕 型 態
(4) 鋼板在不同成份大氣中的銹蝕：
(a)相對溼度(RH)在70%以下， 形成見不到的氧化保護膜。 (b)空氣乾淨，RH達到99%， 銹蝕亦可忽視。 (c)鹽水的存在會加速銹蝕 (因離子增加)。
(5)鋼板表面有黑皮(mill scale)：
腐蝕速度可達無黑皮者的數十倍(如約80倍)。黑皮是鋼熱延壓 加工時，從高溫急冷下過程中受到不完全氧化所形成。這層 黑皮看似結實，實際上因有很多空隙存在，使得大氣中氧氣 與水份很容易浸透而形成激烈腐蝕。
金 屬 腐 蝕 型 態
(c)可能發生沖蝕的場合，如： (i) 管徑突然改變。 (ii) 加上不當接頭或襯墊, 使滑順金屬表面變得不順。 (iii) 有間隙而使液體外洩 (iv) 沉積之腐蝕生成物干擾 液體層流(laminar flow)
(3)空蝕(Cavitation)
溶液流經金屬表面發生壓力變化時， 在低壓處所產在的汽泡，至高壓處 崩破衝撞金屬表面而致凹击不平。 若螺槳葉片設計不良即可能發生空蝕 現象，導致葉片受損、效率降低、並產生振動。
(b)不銹鋼等鈍態型合金處在氯離子等侵蝕 生成；常發生在表面孔穴或受損部位上：
(i)金屬表面之鈍態表層。如前船舶艉軸 油封系統所使用不銹鋼襯套(liner)， 其表層氧化膜(Cr2O3)受外物 (橡膠油封圈(sealing ring))纏繞處會與海水 中氯離子起作用而破損，導致其下層不銹鋼材遭受孔蝕。 (ii)賤金屬(base metal)上之貴金屬(noble metal)表層，可能導致賤 金屬產生針孔。 (c)可以含鉬(MO)成份之不銹鋼(如SUS316一般用於舵軸襯套)取 代SUS304(屬18-8不銹鋼，一般用)，可降低孔蝕風險。
船舶腐蚀与防护
江苏科技大学 高延敏
目录
• • • • • 船舶腐蚀 船舶涂料与存在的问题 船舶防护技术难题 船舶涂料检测与方法 江苏科技大学研究情况与产品
前
言
(一) 船舶腐蝕現象，是業界必須面對的問題。
(二) 避免或延緩船舶腐蝕是重要的技術課題，也是
船東從洽談新船規範開始應重視的問題。
(三) 除依賴船廠的技術外，船東更應吸取本身現成
(3) 加凡尼序列(Galvanic Series) ：較實用，但環境不同，各
加凡尼系列順序亦不盡相同。例如在海水中若干常 用金屬的加凡尼序列如下：
金、鉑、銀、銅、黑皮(mill scale)、鐵、鋁、鋅
化学腐蚀
(二)化學腐蝕(Chemical
Corrosion)：
金屬溶解於有機溶劑、熔融鹽液中。
金 屬 腐 蝕 型 態
(5)金屬離子濃淡電池(Metal
Ion Concentration Cell)：
同一金屬材料，局部離子密度不一而產生電位差。如水中轉 盤邊緣較易生銹即是。
金 屬 腐 蝕 型 態
(6)間隙腐蝕(Crevice
Corrosion,deposit attack)：
(a)因位置狹窄使電解液流通不順，氧氣缺乏而生(即同 一金屬材料局部氧含量不一致而產生電位差)。電解液含 氯離子時更易發生。不銹鋼及鋁合金亦會發生。兩片同 質金屬間螺栓週遭較易生銹即是。
(3)電解質(Electrolyte)： 一般為水溶液，與陽極及陰極相接觸，以提供離子傳導 的路徑。 (4)兩極之間電路(Metallic Path)： 為陽極及陰極間之電子傳導路徑。
电化学腐蚀
2.水溶液中加速腐蝕之因素：
(1)足量的氧氣 (2)足量的水 (3)足量的離子 (4)兩極間電位(Potential)差大
(三)微生物腐蝕(Microbial
Corrosion)：
因細菌、黴菌、酵母等微生物 的參與而衍生的局部腐蝕現象。
(1)海水壓載艙內存在硫酸根還原菌(SRB)時，可將硫酸鹽 還原成硫化物，具黑色/臭蛋味，而加速鋼板的腐蝕。 (2)細菌存在貨油艙底的沈澱水中或壓水艙底的沈澱物內。
(四冲刷腐蝕：
指金屬表面因介質相對速度而產生的金屬損耗。
由于海水导电性好，腐蚀电池的欧姆电阻很小，因此
异金属接触能造成阳极性金属发生显著的电偶腐蚀破坏。
海水中含大量氯离子，容易造成金属钝态局部破坏。 碳钢在海水中发生吸氧腐蚀，凡是使氧极限扩散电流密度 增大的因素，如流速增大，都会使碳钢腐蚀速度增大。 海洋环境的腐蚀分为几个区域 ：海洋大气区、飞溅区、
潮汐区、全浸区和海泥区。
(b)改善方式，如： (i)以電銲替代使用墊片
(gaskets)
(ii)避免尖銳邊緣(sharp edges) (iii)使用橡膠(rubber)或鐵弗龍(Teflon)為材質的墊圈
金 屬 腐 蝕 型 態
(7)孔蝕(Pitting Corrosion)：
(a)原油輪貨艙底板：局部殘留海水及SRB菌而孔蝕。
金 屬 腐 蝕 型 態
以水為媒介或溫度高低來分，可為溼蝕及乾蝕兩種： (一)溼蝕： 1.全面腐蝕