港口高盐环境(含盐雾、潮湿空气、海水飞溅等)对机械设备的金属部件易造成电化学腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀等问题,需采取系统性防护措施。以下是常见的耐腐蚀防护方法及应用场景:
一、材料级防护:优选耐腐蚀材质
1.金属材料选择
不锈钢:
用于海水接触部件(如阀门、管道)或高腐蚀区域(如码头前沿设备),优先选用316L、904L等耐氯离子不锈钢(含钼元素增强耐蚀性)。
案例:港口起重机钢丝绳用不锈钢替代普通碳钢,寿命提升3-5倍。
耐候钢(考登钢):
用于露天钢结构(如装卸桥机架、轨道),表面形成致密氧化层阻止进一步腐蚀,减少涂装维护成本。
铝合金/铜合金:
铝合金用于轻量化部件(如防护罩、非承重结构);铜合金(如海军黄铜)用于海水泵叶轮、阀门密封件。
复合镀层钢材:
热浸镀锌钢板(锌层厚度≥85μm)或镀铝锌钢板,用于设备外壳、导轨等,锌层牺牲阳极保护基底金属。
2.非金属材料替代
工程塑料:
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)用于管道内衬、轴承保持架,避免金属直接接触腐蚀介质。
纤维增强复合材料(FRP):
用于腐蚀性环境中的防护罩、操作平台,如玻璃钢材质替代钢制护罩,耐盐雾且重量轻。
二、结构设计优化:减少腐蚀隐患
1.避免缝隙与积水
焊接替代铆接:减少缝隙腐蚀(铆接接缝易积水藏污),焊缝需连续满焊并打磨光滑。
倾斜表面与排水孔:设备外壳、平台设计≥5°倾斜角,底部开设φ10-15mm排水孔,防止雨水/盐雾滞留。
密封设计:法兰连接采用橡胶密封圈(如EPDM耐海水),螺栓孔用密封胶填充,避免形成腐蚀电池。
2.耐腐蚀连接工艺
异种金属隔离:不锈钢部件与碳钢连接时,采用绝缘垫片(如尼龙、PTFE)或涂覆绝缘漆,防止电偶腐蚀(如铝-钢接触时铝加速腐蚀)。
自攻螺钉/抽芯铆钉:选用不锈钢材质,安装后对钉头缝隙涂覆防水胶(如硅酮胶)。
3.可拆卸维护结构
关键部件(如齿轮箱、电机)设计为可拆卸式防腐罩,便于定期检查内部腐蚀情况,罩体采用耐候钢或FRP材质。
三、电化学防护:主动抑制腐蚀
1.牺牲阳极保护(适用于静态结构)
原理:在金属表面连接更活泼的金属(如锌、铝),使其优先腐蚀以保护基体。
应用:港口钢桩、储罐底板、水下管道,阳极块通过焊接或螺栓固定,定期检测阳极消耗程度(失重≥50%时更换)。
2.外加电流阴极保护(ICCP)
系统组成:辅助阳极(钛基镀铂)、参比电极、恒电位仪,通过外部电源向金属结构施加阴极电流,使其电位低于腐蚀电位。
优势:保护范围大,可通过监测系统动态调整电流,适用于大型设备(如岸桥钢结构)或复杂构件。
四、电气与润滑系统防护
1.电气元件防腐
控制箱密封:采用IP66级不锈钢防爆控制箱,内部填充防潮硅胶,进线孔用格兰头密封,防止盐雾侵入。
线路防护:电缆选用耐候型(如交联聚乙烯绝缘),接头处用热缩管+防水胶带双重密封,户外接线盒需定期涂抹导电膏防止氧化。
传感器升级:选用全不锈钢外壳的接近开关、压力变送器,信号传输线采用双层屏蔽电缆。
2.润滑系统抗腐蚀
润滑脂选型:使用耐海水冲刷的锂基脂或聚脲基脂(如克鲁勃BE41-150),含二硫化钼或石墨添加剂增强抗磨性。
油液过滤与监测:液压系统加装高精度滤油器(过滤精度≤10μm),定期检测油液盐含量(阈值≤50ppm),超标时更换液压油。
五、维护管理:周期性防腐强化
1.清洁与检查
盐雾清除:每周用淡水冲洗设备表面(尤其是缝隙、导轨),避免盐结晶加速腐蚀;冬季需注意防冻,可改用3%碳酸钠溶液冲洗。
涂层检漏:每年用涂层测厚仪(精度±2μm)检测膜厚,用火花检漏仪(电压5-30kV)查找漏点,破损处按原体系修补(砂纸打磨→补底漆→面漆)。
2.腐蚀隐患治理
局部修补:对锈点采用“打磨至金属光泽→涂环氧底漆→覆涂面漆”工艺,面积>1m²时需整体重涂。
结构应力释放:对频繁振动部位(如起重机关节轴承),定期涂抹缓蚀剂(如石油磺酸钡),检查焊缝是否有微裂纹(磁粉探伤检测)。