[发明专利]海洋装备表层涂料防锈防污能力动态模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种海洋装备表层涂料防锈防污能力动态模拟实验装置，包括固定与支撑装置、动力装置、伸缩装置和传感装置，固定与支撑装置包括底座和位于底座上的主支撑杆，主支撑杆上方设有上支撑板和下支撑板；动力装置包括主电机和辅助电机，主电机通过电机轴与安装于下支撑板上的带轮一相连，带轮一通过皮带一与花键带轮相连，辅助电机的输出轴与带轮二相连，带轮二通过皮带二与端面凸轮相连；伸缩装置包括连接于端面凸轮和花键带轮之间的花键轴，花键轴上部通过滚动销与端面凸轮接触，下部连接伸缩杆，伸缩杆下端连接有用于安装样板的检测盘，本发明所公开的装置设计巧妙，稳定性强，可模拟水下复杂的运动状况，推动海洋事业的发展。

技术领域

本发明涉及一种模拟实验装置，特别涉及一种海洋装备表层涂料防锈防污能力动态模拟实验装置。

背景技术

随着海洋事业的不断发展，船舶技术的不断进步，海洋资源开发技术逐渐趋于成熟，但是海洋生物的污损成为海洋资源开发利用的一个重要阻碍。海生物在船舶水下部位的附着不但会使船舶的船速下降、燃料消耗增加，而且还会使船舶水下设施的腐蚀破坏加剧、使用寿命明显缩短。

船舶长期处于海洋环境中，腐蚀极为严重，而腐蚀速度与海水的流动速度、气泡、温度、冲击性以及海水所含微生物等因素都有有极为密切的关系。船体在海水中的腐蚀主要有电化学腐蚀、机械作用腐蚀、生物腐蚀和化学腐蚀几种，其中最主要的是电化学腐蚀，即在腐蚀过程中有微电流产生。

1、发生在船体钢结构上的电化学腐蚀主要有以下几种：

(1)氧的浓差电池作用。由于氧有夺取电子的能力，且水面的氧较水下的氧多，故近水面部分的金属得到电子成为阴极，而水中部分的金属失去电子成为阳极而发生腐蚀。腐蚀发生后，缝隙或缺口处的氧多，而底部氧少，从而底部继续腐蚀，最后成为锈坑或锈穿。

(2)两种不同金属或钢种的腐蚀。在海水中，两种不同成分的金属接触时，电势较低的金属成为阳极发生腐蚀，例如铆钉和焊缝处容易锈蚀，原因即于此。

(3)氧化皮引起的腐蚀。由于氧化皮的电极电位比钢铁的高0.26V，所以成为阴极，而钢铁本身成为阳极发生腐蚀。

(4)涂膜下的腐蚀。由于实际上涂膜表央有微孔存在，所以海水仍可缓慢穿过涂膜产生电化学腐蚀。此时，含涂膜的部分成为阴极，不含涂膜的部分成为阳极而发生腐蚀，生成FeO和H₂气，进一步变成Fe₃O₄和Fe₂O₃，由于Fe₃O₄和Fe₂O₃的体积比Fe大得多，所以使涂膜鼓起破坏。在涂膜未损坏或失效时，这一过程是缓慢的。

涂漆前未除尽的氧化皮、锈蚀物、污物、水分、盐类等，在涂膜下加速进程，破坏涂膜。涂装时漏涂等施工缺陷也会加速腐蚀进程，从而过早破坏涂膜。涂膜损坏后，将产生前述各种腐蚀，这种腐蚀速度比未涂漆时更快。

(5)杂散电流引起的腐蚀。由于供电或电焊时，违反操作规程，产生漏电，从而使船体变成一个巨大的阳极，产生大规模的腐蚀。这种腐蚀是非常惊人的，例如某厂建造的4艘登陆艇，出厂1年，6mm的钢板几乎全部烂穿。

2、机械作用腐蚀

机械作用的腐蚀包括腐蚀作用和机械磨损，二者相互加速。其中包括冲击腐蚀，这是由于液体湍流或冲击所造成；空泡腐蚀，高速流动的液体，因不规则流动，产生空泡，形成“水锤作用”，常常破坏金属表面的保护膜，加速腐蚀作用，如螺旋浆、泵轴等处易发生；微振磨捐腐蚀，两个紧接着的表面相互振动而引起的磨捐；应力腐蚀开裂，是在拉伸应力和腐蚀介质作用下的金属金属腐蚀破坏，金属内会产生沿晶或穿晶的裂纹。

3、生物腐蚀