液舱材料的选择
除了使用耐蚀合金,涂层防护也是一种常见的方法。对于液舱内部,采用高性能的防腐涂层可以有效地隔离化学品与舱壁材料。例如,环氧酚醛树脂涂层具有良好的耐化学性,它能够抵抗多种酸、碱和有机溶剂的腐蚀。这种涂层通过化学键合和物理吸附作用附着在舱壁表面,形成一层连续的、致密的保护膜。在涂覆过程中,需要严格控制涂层的厚度和质量,一般涂层厚度在 200 - 500μm 之间,以确保其完整性和防护效果。
聚脲涂层是一种新型的防腐涂层材料,它具有快速固化、高弹性和优异的耐化学性能。聚脲涂层能够在复杂的形状表面形成均匀的保护膜,并且其耐磨损和抗冲击性能良好,适用于液舱内部可能受到化学品冲刷和碰撞的区域。当液舱运输一些具有腐蚀性的液体化学品,如一些浓度较低的酸溶液或碱溶液时,聚脲涂层可以提供有效的防护。
对于一些腐蚀性极强的化学品,如浓硫酸、浓硝酸等,化学品船的液舱会采用耐蚀合金。例如,哈氏合金(Hastelloy)是一种常用的耐蚀合金,它含有镍(Ni)、钼(Mo)、铬(Cr)等多种合金元素。哈氏合金 C - 276 的化学成分使其在氧化性和还原性环境中都具有出色的耐腐蚀性,能抵抗多种强酸、强碱以及高温下的腐蚀。其耐蚀原理是合金表面形成一层稳定的钝化膜,阻止化学品与金属基体进一步反应。这种合金材料适用于运输高腐蚀性的无机酸、卤化物等化学品。
钛及钛合金也是优秀的耐蚀材料。钛在许多氧化性和还原性介质中都表现出良好的耐蚀性。例如,在含有氯离子的介质中,钛合金不会像普通钢材那样发生点蚀或缝隙腐蚀。这是因为钛表面能生成一层致密的、附着力强的氧化钛保护膜,该膜在大多数化学环境下都非常稳定,能够有效抵抗化学品的侵蚀。钛合金液舱可用于运输一些对金属腐蚀性较强的有机化学品,如某些有机酸和有机溶剂。
耐蚀合金材料
涂层防护材料
液舱结构的设计优化
在液舱内部,避免出现容易导致腐蚀的结构死角。例如,液舱的转角处采用圆角设计,而不是直角。因为直角处容易形成液体滞留,导致化学品与舱壁长时间接触,从而增加腐蚀的风险。圆角设计可以使液体顺利流动,减少化学品在局部区域的积聚。
液舱内部的管道系统也经过特殊设计。管道采用耐腐蚀材料制作,并且管道的连接方式避免出现缝隙。缝隙容易导致化学品在其中积聚,引发缝隙腐蚀。例如,采用焊接连接管道比法兰连接更能减少缝隙腐蚀的可能性,在必须使用法兰连接时,会采用特殊的密封垫片和紧固措施,确保连接紧密,防止化学品泄漏和腐蚀。
化学品船通常采用独立液舱系统,即将不同类型的化学品分别存放在独立的液舱中。这样可以避免不同化学品之间相互混合而产生更具腐蚀性的物质。例如,酸性化学品和碱性化学品分别存放在不同的液舱中,防止酸碱中和反应可能导致的腐蚀加剧。每个独立液舱都有自己的进出管道、通风系统和监测设备,确保化学品的装卸和储存过程安全、独立。
独立液舱的结构还包括隔离舱壁。这些舱壁采用双壁结构设计,中间有隔离空间。如果内舱壁出现泄漏,化学品会先进入隔离空间,而不会直接泄漏到船的其他部分,同时隔离空间还可以用于安装泄漏检测装置,及时发现泄漏情况。例如,在运输高毒性、高腐蚀性化学品的液舱中,隔离舱壁的设计能够为船舶的安全提供额外的保障。
独立液舱系统
液舱内部结构细节
监测与维护系统
化学品船有严格的定期维护和检查程序。在船舶停靠港口期间,船员会对液舱进行内部检查。检查内容包括舱壁的腐蚀情况、涂层的完整性、管道的连接状况等。对于发现的轻微腐蚀现象,可以采用打磨、补焊等方法进行修复,对于涂层损坏的区域,会及时进行重新涂覆。
定期更换液舱内的防护材料也是维护程序的一部分。例如,涂层的使用寿命有限,根据化学品的性质和运输频率,一般每隔 3 - 5 年需要对液舱涂层进行重新涂覆。同时,对于一些易损的密封部件,如管道连接处的垫片等,也会定期更换,以确保液舱的密封性和防腐蚀性。
化学品船液舱配备了多种腐蚀监测装置。例如,安装电位监测仪,它可以实时监测液舱壁的电位变化,从而判断舱壁材料是否发生腐蚀。当电位出现异常变化时,说明可能存在腐蚀现象。同时,还可以安装电阻式腐蚀传感器,通过测量传感器的电阻变化来检测腐蚀程度。这些监测装置可以将数据传输到船舶的监控室,船员能够及时了解液舱的腐蚀状况。
对于涂层防护的液舱,还可以采用涂层完整性监测设备。这种设备利用电磁感应或超声检测原理,检查涂层是否有破损、剥落等情况。一旦发现涂层缺陷,能够及时进行修补,防止化学品通过涂层缺陷腐蚀舱壁。
腐蚀监测装置
定期维护和检查程序
涂层防护材料的性能受哪些因素影响?
化学品船液舱的设计压力和温度范围是多少?
不同类型的化学品船液舱结构有何差异?
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