伴隨著全球航運(yùn)業(yè)及各國海軍艦艇規(guī)模的不斷發(fā)展,高性能護(hù)舷系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,普通的木樁、輪胎早已無法滿足靠泊需求,現(xiàn)主要以橡膠、發(fā)泡泡沫、氣囊、高分子塑料、液壓油缸等彈性體作為吸能材料,并出現(xiàn)了具有靠岸沖擊監(jiān)測功能的智能護(hù)舷系統(tǒng)。與之配套的護(hù)舷預(yù)埋件、連接件、錨鏈的材質(zhì)也隨之升級(jí),目前所采用的主要不銹鋼材質(zhì)為:20Cr131、 3042、 1Cr18Ni9Ti3、 316L4、 22055、 25076等。
* 1. 20Cr13舊牌號(hào):2Cr13, 美國ASTM標(biāo)準(zhǔn):420;
2. 304國標(biāo)新牌號(hào):06Cr19Ni10, 舊牌號(hào):0Cr18Ni9;
3.1Cr18Ni9Ti新國際標(biāo)準(zhǔn)已升級(jí)為06Cr18Ni11Ti,類似美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)中的321材質(zhì),但由于護(hù)舷行業(yè)的特殊性,1Cr18Ni9Ti一直在沿用,國內(nèi)多家大型不銹鋼廠商仍在產(chǎn);
4.316L國標(biāo)新牌號(hào):022Cr17Ni12Mo2,舊牌號(hào):00Cr17Ni14Mo2, 316L是在316基礎(chǔ)上降低了碳含量,從而提高耐晶間腐蝕性能,目前國內(nèi)大型不銹鋼廠商所生產(chǎn)的316材質(zhì)均為低碳型316L;
5.雙相不銹鋼2505,美國ASTM標(biāo)準(zhǔn):S32205;
6. 超級(jí)雙相不銹鋼2507,美國ASTM標(biāo)準(zhǔn):S32750。
不銹鋼之所以耐腐蝕是由于外表的一層富鉻氧化物保護(hù)膜,這種氧化層極薄,透過它可以看到不銹鋼表面的自然光澤,該膜一旦遭到破壞,鋼中的鉻與大氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可重新形成鈍化膜,繼續(xù)起保護(hù)作用,不銹鋼等級(jí)越高,其形成的鈍化膜越致密,結(jié)構(gòu)也更穩(wěn)定,然而在一些苛刻環(huán)境下,外界因素打破了這種動(dòng)態(tài)平衡,不銹鋼便會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,這種現(xiàn)象通常是從局部引起的,主要有:點(diǎn)蝕Pitting Corrosion、晶間腐蝕IntergranularCorrosion、縫隙腐蝕Crevice Corrosion、應(yīng)力腐蝕Stress Corrosion、腐蝕磨損Corrosive Wear、腐蝕疲勞Corrosion Fatigue等。
當(dāng)護(hù)舷在海洋環(huán)境中使用時(shí),導(dǎo)致不銹鋼配件腐蝕的因素錯(cuò)綜復(fù)雜,除了海水中的氯離子,還包括海洋生物(藻類、貝類、微生物等)的附著、碼頭施工掉落的焊渣、粉塵、混凝土、油漆,這些都會(huì)破壞不銹鋼表面的鈍化膜。尤其是焊渣中存在著其他異類金屬,其與不銹鋼之間一旦存在冷凝水(海水飛濺或雨水),二者將形成一個(gè)微電池,便會(huì)引發(fā)電化學(xué)反應(yīng),保護(hù)膜進(jìn)一步受到破壞。另外,護(hù)舷系統(tǒng)無論是安裝在碼頭、船舶,還是鉆井平臺(tái)上,使用區(qū)域都可能涵蓋了海水飛濺區(qū)、潮汐區(qū)、全浸區(qū),不同的不銹鋼配件在這些不同的區(qū)域所引起的腐蝕狀況又不盡相同。
鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所曾在90年代做過一次試驗(yàn),將2Cr13、304、1Cr18Ni9Ti、00Cr18Mo2等幾種材質(zhì)的鋼板懸掛于青島海域8年,試驗(yàn)得出結(jié)論:含鉬元素的00Cr18Mo2(可視為316L低端版本,畢竟那時(shí)是90年代初)在海洋環(huán)境中總體耐腐性能最優(yōu)秀;在飛濺區(qū),除了2Cr13不能維持鈍態(tài),其他幾種鋼板腐蝕率較低,所受腐蝕的差別不明顯,但在全浸區(qū),僅6個(gè)月2Cr13就出現(xiàn)穿孔;此外,在潮汐區(qū),1Cr18Ni9Ti的耐蝕性能稍好于304,但在全浸區(qū),304卻優(yōu)于1Cr18Ni9Ti。根據(jù)表1數(shù)據(jù),1Cr18Ni9Ti的耐晶間腐蝕指數(shù)Creff略高于304,可見在潮汐區(qū)耐晶間腐蝕的鋼種具有一定的優(yōu)勢,但在全浸區(qū),更適合選用耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕較好的鋼種。
雙相不銹鋼從誕生到現(xiàn)在也就80多年歷史,20世紀(jì)30年代,第一代工業(yè)用雙相不銹鋼在瑞典生產(chǎn)出來,現(xiàn)如今,雙相鋼的種類已經(jīng)超過了上百種,應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。護(hù)舷行業(yè)常用的2205雙相鋼屬于第二代產(chǎn)品,上世紀(jì)70年代中期首先由德國克虜伯鋼鐵公司開發(fā)出來,隨后瑞典的山特維克Sandvik和阿維斯塔Avesta等不銹鋼公司開始商業(yè)化生產(chǎn),2205雙相鋼在許多環(huán)境中的耐蝕性能都遠(yuǎn)高于304和316等奧氏體不銹鋼,且為節(jié)鎳型不銹鋼,在性價(jià)比上也有一定的優(yōu)勢;后起之秀2507屬于第三代雙相鋼種,從出現(xiàn)到至今也就30年左右的歷史,由于擁有高強(qiáng)度和極其優(yōu)秀的耐蝕能力,被稱之為“超級(jí)雙相不銹鋼”,不過該鋼種對(duì)冶煉、焊接和機(jī)加工等方面的技術(shù)要求比較高,原料價(jià)位也遠(yuǎn)高于304和316L等常用奧氏體不銹鋼,在護(hù)舷行業(yè)的應(yīng)用也是鳳毛麟角,東臺(tái)海華作為國內(nèi)護(hù)舷不銹鋼配件制造的領(lǐng)航者,僅為中東和美國的幾個(gè)項(xiàng)目生產(chǎn)過S32750配件。