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1、前言
海洋作为地球上最大的空间存在占到了地球表面的70%以上，海洋拥有着丰富的物质资源和用途。作为人类征服海洋的工具船舶随着科学技术的进步也在不断发展。从排水量只有几十吨的木质帆船到几十万吨排水量的钢质油船，但是自从人类开始利用工具征服海洋之时起就在进行着一场材料防腐的斗争。 钢铁制成的船舶常年累月的航行在茫茫大海之中会存受到不同腐蚀介质的侵蚀，发生不同程度的腐蚀。腐蚀会对船舶带来非常大的损伤，首先会降低船体强度进而会导致事故发生，同时也会降低各种设备的稳定性致使不能稳定运转酿成事故。 因此全世界大部分船舶的报废与腐蚀有关。而在海洋当中钢铁的腐蚀是无处不在的，完全避免腐蚀是不现实的，唯一能做的是采取各种手段降低钢材的腐蚀速度从而达到延长设备寿命的目的。
2、钢铁腐蚀分类
钢铁作为人类现代文明的象征，在我们的生活中有着举足轻重的地位，而钢铁的腐蚀原理也比较清楚。一般可以非为两大类：化学腐蚀和电化学腐蚀；
钢铁在海洋中的腐蚀主要属于电化学腐蚀。在此基础上又可以细分为大气腐蚀、飞溅区腐蚀、海水中腐蚀。
海水中腐蚀也就可以简单的理解为船体水下部分腐蚀，这些腐蚀主要与海水中的盐度、溶解氧含量、温度、流速、海洋生物等因素相关。
3、船舶防腐措施
为了能够保护在严酷的海洋环境中工作的船舶，一般采取涂层保护和阴极保护两种方案，而且是同时采取。 因为涂层保护的原理主要是在船舶钢结构外部形成一层完整、致密的涂层从而使钢铁与外界腐蚀环境隔离达到船舶防腐的目的。涂层保护作为一种历史最悠久同时也是最经济、最直接、最有效的手段被一直沿用至今。
但是由于船体水下部分海水对船壳产生较大的流体动力、海浪冲刷、船底海生物以及碰撞等因素导致涂层会随着时间的流逝不断破坏。这样导致的船体不能得到有效保护。所以通常船体会采取涂层保护和阴极保护同时进行从而达到比较好的效果。
4、阴极保护
包塑轴承>铝合金手电筒
牺牲阳极防腐技术采用的原理其实就是电化学原理。也就是钢材作为一种较为活泼的金属，当起裸露在电解液中时会发生原电池效应进而发生腐蚀。
当铁在有氧气和水的环境中会发生氧化反应：
2Fe+O2+ 2H2O=2Fe(OH)2
而Fe(OH)2受海水中溶解的氧气氧化作用或脱水作用最终生成Fe3O4或Fe2O3＋nH2O的混合物也就是铁锈，铁锈的体积是铁的2.5倍，它的膨胀通常会使漆膜开裂剥落最终进一步加剧铁的腐蚀。
电化学防腐法正是基于上述原理产生的。它是采用由外部供应电流(焦微微直流电)，使金属成为
阴极或阳极，金属电位向负向或正向变化，以便消除腐蚀电流，形成保护膜，从而防止腐蚀。此法主要用于固定设备以及船体水下部分的防腐蚀。
通常的阴极保护方法分为两类：正火工艺
一，外接电流法；二，牺牲阳极法
牺牲阳极法与外接电流法对比以其投入少，效果较好而被广泛使用在国内沿海船舶上。
5、牺牲阳极材料比较
牺牲阳极就是一种比铁电位更负的金属或合金，当它与船体接触后依靠自身溶解产生电流保护阴极船体。
随着材料科学和电化学防腐科技的不断进步，牺牲阳极材料也从原有的纯金属阳极逐渐发展为合金牺牲阳极系列。对于不同的合金牺牲阳极系列，其特点和使用范围也有较大的不同，通过对其进行比较可以最大限度发挥各自优势，取得较好地经济效益。
目前国内常用的牺牲阳极有：镁基合金牺牲阳极；锌基台金牺牲阳极和铝基合金牺牲阳极
三种阳极合金。其中镁基合金电位负，驱动电位大，一般用于电导率较小(如土壤)的介质中；而海水介质中使用的牺牲阳极为后两种。
锌基合金牺牲阳极电流效率高，溶解均匀，电流有自调节作用，性能稳定，保护效果好，被大量用于海船及其它海上设施中的阳极保护。因其与钢铁结构碰撞时不会诱发火花，又不会析氢，在有石油产品与空气混合，存在火花易导致燃烧爆炸的情况下，锌基台金是最合适的牺牲阳极。
铝基合金牺牲阳极重量小，电容量大，输出相同电量的铝基阳极要比其他阳极轻得多。铝基阳极对原材料的要求比锌基阳极要低，铝基阳极在海水介质中保护钢铁结构时效果与锌基阳极相近。但铝基阳极自腐蚀大、电流效率比锌基阳极要低、 铝基阳极的溶解性能也比锌基稍差，它与钢铁结构碰撞时有诱发火花的可能性，因而世界各船级社对铝基阳极在船上的应用，特别是在装有燃油的部位和在油轮中的应用，都对安装高度加以限制（各船级社对这一要求各不相同）。其中CCS对铝基合金牺牲阳极的使用安装规定如下：
(1)铝和铝合金的牺牲阳极允许在货油舱及其相邻的液舱中使用，但仅限于势能不超过275J 的部位。阳极的重量应取装配时的重量，包括衬垫和装置设施。
(2)阳极的高度通常应从液舱底部量至阳极中心,如牺牲阳极位于或紧靠近于一个水平构件的上表面(如舱壁水平桁),而该水平构件的宽度不小于1.0m,且有不小于75mm 向上的折边或面板时,则阳极的高度也可以从该水平构件上表面量起；
(3)除非有邻近构件的保护外,铝阳极不应设在液货舱舱口或洗舱机开口的下面；
6、目前现状及比较过程
目前我公司现有船舶的船体防腐设计方案通常采用涂敷防锈底漆615两度、防锈中间漆616两度、防腐油漆两度同时配合安装锌合金牺牲阳极保护的方法。该船体防腐方法在船舶分公司船舶多年的实践中取得了不错的效果。牺牲阳极防腐技术作为船体油漆防腐的有效补充，发挥着非常重要的作用。
随着近期国家关于节能减排政策的出台以及公司降低成本的需要，通过对国内外阴极保护方案的学习并对市场相关阳极材料的调查后觉得对于船舶分公司的现有船舶尤其是大型非自航船舶，采用性价比更高的铝基合金阳极作为阴极保护方案从效能上分析完全没有问题且从成本上考虑能够达到降低费用的目的。
由于铝基合金牺牲阳极重量小，电容量大，输出相同电量的铝基阳极要比其他阳极轻得多所以相同重量的前提下其保护面积大，在达到同样保护效果的前提下，采用铝基合金牺牲阳极要比锌基合金牺牲阳极的费用低。
以起重23为例：
该船的主尺度：船长65米、型宽20米、型深3.5米、 吃水2.5米
经过计算确认该船的水下保护面积为：1512平方米
船体水下外板保护电流范围是10～18毫安计算时取：15毫安
在相同保护面积和工作电流强度下所需要的不同材料阳极重量及费用如下表：
牺牲阳极种类 | 阳极尺度 | 每块重量（KG ） | 所需数量（块） | 使用年限 | 价格 元/KG | 费用(元) |
锌合金 | 400mm*100mm*35mm | 9KG | 45 | 2.7 | 21 | 8405 |
铝合金 | 400mm*100mm*35mm | 3.5KG | 56 | 2.8 | 24 | 4704 |
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文字处理系统由以上参数可以看出在相同工作条件下铝基合金阳极的效费比是有优势的。而铝基合金牺牲阳极的布置和使用方面只须注意避开阳极因碰撞产生火花的缺点就能够充分发挥铝基合金牺牲阳极的优势而实现成本的降低。
