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中国地质大学(武汉)
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海洋开采及工况条件
       海底的矿产资源储量极为丰富,在大陆资源逐渐枯竭的情况下,向大洋要矿是很重要的战略方向。已初步探明的锰结核矿石储量约2-3亿吨,磷结核约100亿吨,全世界洋底锰结核每年以100多万吨速度沉积起夹,因此海底矿产是个取之不尽的宝藏。由此可见,发展海洋采矿前景广阔,海底矿产开发将成为一种必然趋势。但同时在海洋开采中,海水本身作为腐蚀性介质,含有以NaCl为主的多种盐类、较高的电导率及含氧量大等特点,还有因海水蒸发而形成的盐雾含量较高的海洋大气,都使得矿产机械设备的腐蚀相对于其他开采方式更为严重,零部件损坏极快。
 
海洋开采工况条件如下:
(1)海水作为腐蚀性介质,海水PH值(一般为7.2-8.6之间)接近中性,温度范围为-2-35℃,含有以NaCl(氯化物、碳酸盐、镁、钙离子)为主的多种盐类,正常的海水盐度一般在32%-37.5%间变化,相应的含氯度为19%,含氧量大(Cl-含量高达5677.87mg/l,DO(溶解氧)含量可高达8.9mg/l),具有高的电导率(约为0.04/Ω。cm)等,都将会严重腐蚀开采设备,且在海水中低碳钢腐蚀疲劳开裂的扩展速度为空气中的5-10倍。
 
(2)因海水中泥沙含量高,海水冷却水系统的管道、阀门、水泵、滤网、凝汽器和热交换器都不同程度的出现了泥沙淤积和腐蚀现象。最大含沙量4.22kg/m3,,平均含沙量2.5kg/m3。
 
(3)在海洋环境中,流体作用下的金属材料易发生冲刷腐蚀。由于水体中Cl-,SO42-和HCO3-等腐蚀性离子含量很高致使冲刷腐蚀严重。

(4)海洋大气是最典型的腐蚀气候环境,海洋大气随时间延长对设备腐蚀的影响力急剧增加;其中CO2腐蚀设备呈现局部点蚀、轮癣状腐蚀和台面状坑蚀形貌。