专利名称：实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法
技术领域：
本发明涉及实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，该方法对于船舶中的压载舱、货舱(cargo tank)的甲板部分(以下，也记为「舱上甲板」、「压载舱上甲板」、「货舱上甲板」等。)所使用的钢板、或者以作为舱上甲板的使用为目的的钢板，可以精度良好地算出腐蚀速度。
背景技术：
一直以来，在船舶的压载舱上甲板和原油舱等的货舱上甲板中，腐蚀成为问题，存在耐蚀钢材和/或采用表面处理的防蚀处理的需求。货舱内的气氛包含30!￡、而!￡、0)2、!125等的腐蚀性气体，并且，露点为室温以上。因此，在货舱上甲板所使用的钢板中，腐蚀成为问题。特别是在船舶的运行中，货舱内的温度在0 70°C左右的范围变化的情况下，腐蚀的发生变得显著。因此，货舱上甲板所使用的钢板被要求优异的耐蚀性，需要精度良好地评价耐蚀性。由腐蚀引起的板厚减少的测定利用超声波板厚计来进行。但是，该方法不能够以短时间进行准确的腐蚀评价。另外，在使用试件的暴露试验中，由于上甲板处在距底板数米 数十米的非常高的位置，所以试件的安装困难。此外，在使用架台的暴露试验中，不能够再现在上甲板的腐蚀中成为重要因子的温度变动。日本船舶协会242研究会曾提出了在原油舱上甲板的腐蚀调查中，使用上甲板的检修孔的盖作为试件的方法(例如，非专利文献1)。根据该方法，可以再现作为上甲板的腐蚀中的重要因子的温度变动。但是，由于使用超声波板厚计测定检修孔的盖的板厚来评价腐蚀量，所以腐蚀量的测定误差大。另外，由于检修孔的盖的重量大，所以不能够从由腐蚀引起的微小的重量减少来精度良好地算出腐蚀速度。另外，盖的重量测定和除锈等的作业困难，而且，还无法同时进行两种以上的钢材的评价。由以上的理由来看，上甲板的耐蚀性试验利用模拟上甲板环境的实验室试验进行。例如，作为原油舱上甲板的腐蚀评价法，采用了一边将模拟了舱气相部的气体的人造气体流入试验槽中，一边使放入试验槽内的试件的温度与上甲板的温度变动相似地周期性改变的方法(例如，参照专利文献1)。在该方法中，使用试件进行试验，所以能够进行定量的腐蚀评价。但是，该方法是仅考虑了舱内的气体与温度变动的试验，并不能充分再现气相内的气体成分变动和实际的温度变动。此外，由于无法再现原油特有的挥发成分向试件的附着等的对腐蚀行为重要的现象，所以存在实际的上甲板的腐蚀的结果与试验的结果不同的可能性，试验的可靠性低。现有专利文献专利文献专利文献1 日本特开2007-2M344号公报非专利文献非专利文献1 「原油夕 > 力一O新形- 口一夕3 >举動 研究」，社团法人日本造船协会，Hl2年度研究概要报告，SR24
发明内容
本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，该方法可以精度良好地评价在船舶的压载舱上甲板和原油舱、煤舱、粗磷酸或者粗硫酸等的货舱上甲板中使用的钢板以及以用于上甲板为目的的钢板的腐蚀量，而且，可以再现在该部位的腐蚀中成为重要因子的温度变动，并且，通过精度良好地测量由腐蚀引起的重量减少，可以精度良好地算出腐蚀速度。本发明者们收集上甲板的环境条件，并且对于可实施的定量试验方法进行了专心研究。首先，本发明者们对于定量评价手段进行了研究。使用超声波板厚计和/或千分尺测量板厚，评价腐蚀量的方法存在由测定位置等引起的测定误差。即，因为腐蚀后的板厚不均勻，因此为了通过板厚测定来评价腐蚀量，必须在腐蚀的前后准确地测定相同的位置，而实际上，准确地在相同的位置进行测定是困难的。其结果，由于无法进行精度良好的测定，在评价耐蚀性方面并不优选。使用试件，通过腐蚀后的重量减少来评价腐蚀量的方法，可以通过提高称量机的测定精度来进行精度良好的测定。因而，腐蚀评价优选测定重量减少的方法。但是，在测定对象物过大的情况下，不能够进行精度良好的重量减少测定。因此，使用了可卸下的试件以使得能够精度良好地测定重量减少。接着，本发明者们对于试件的安装位置进行了研究。作为试件的安装方法，认为有在上甲板的舱侧、上甲板的纵骨的凸缘部和/或腹板部安装架台的方法。但是，由于这些部位位于距底板数米 数十米的高处，所以架台的安装和试件的安装、卸下无法容易地进行。此外，为了再现上甲板的环境，必须将试件的试验面水平向下，并且，必须使试件的温度变动与上甲板的温度变动等同。本发明者们着眼于与上甲板大致相同地进行温度变动，并且，面对货舱内气氛的上甲板的检修孔和/或清除孔(清洗孔；cleaning hole)的盖背面，对于以它们作为架台固定试件的方法进行了研究。其结果发现通过对这些盖插入螺纹，或者使双头螺栓熔合，可以容易地进行试件的安装卸下，并且，试验面的位置和温度变动与上甲板的条件一致。此外，发现通过将试件的形状设为与T型接头等的货舱上甲板的货舱内结构物相似的形状，可进行上甲板纵骨等的腐蚀评价。本发明者们对于使检修孔和/或清除孔的盖与试件电绝缘的方法也进行了研究。
通常，在架台上安装试件的情况下，为了使架台与试件电绝缘，对架台和试件的接触部实施涂装，或者夹持绝缘板或绝缘片。但是，如果对盖与试件的接触部进行涂装，或者用通常的绝缘板和绝缘片等进行绝缘，则不能够充分地再现上甲板的温度变动。其结果，试件腐蚀面的结露时间和干燥时间与实际的上甲板的腐蚀现象不同，存在无法进行精度良好的腐蚀评价这样的问题。本发明者们采用以下的方法调查了 通过在盖与试件之间夹持市售的传热绝缘片，或者，铜板、铜合金板、铝板或铝合金板的1种以上的金属板于其间，是否可以解决上述的问题。首先，在带有热电偶的厚度为10mm、大小为IOOmm见方的2片钢板夹持1片以聚硅氧烷凝胶为基质树脂的传热绝缘片，或者，在将该钢板绝缘涂装过的涂装涂膜上夹持1片厚度为0. Imm的铜板、黄铜板、铝板或5000系铝合金板的任一种板，确认已被绝缘。其后，对一个钢板安装加热器，以成为与上甲板的温度变动同样的温度变动那样地在从0°C到70°C的范围反复进行士0. 01 1°C /s的升温、冷却，测定此时的另一个钢板的温度变化。其结果，确认了在任一种情况下，温度变动的差异都在士3°C以内。由以上的结果可知，通过在盖与试件之间夹持传热绝缘片，或者绝缘涂膜与金属板，可以准确地再现上甲板的温度变动。接着，准备2mmX IOOXlOOmm的2片平板腐蚀试件，该试件由与实船的货舱上甲板所用的钢(日本海事协会造船用钢KA36)相同的成分组成的钢构成。然后，利用由相同成分组成的钢构成的双头螺栓在货舱上甲板的货舱侧的内壁贴附1片试件。在面对货舱内气氛的检修孔的盖背面夹着硅树脂制的厚度为0. 5mm的传热绝缘片来固定另一片试件，利用由硅管绝缘了的双头螺栓固定。其后，在空载下从日本前往中东，在货舱中装载原油后从中东前往日本，往返6次后，卸下上述2片平板腐蚀试件，比较腐蚀减少量。其结果判明安装在检修孔盖背面的试件的腐蚀减少量，是贴附在货舱上甲板的货舱侧的内壁的试件的腐蚀减少量的98%，是外观上也极其接近的腐蚀状态。本发明是基于上述的见解完成的，其要旨如下。(1) 一种实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，其特征在于，在货轮 (cargo tanker)实船的面对货舱内气氛的检修孔或清除孔的盖背面固定腐蚀试件，使得该腐蚀试件的腐蚀试验面的温度变动与该货舱上甲板的下侧的货舱内壁或者该货舱上甲板的货舱内结构物表面的温度变动等同，将该腐蚀试件暴露在该货舱内气氛中。(2)根据上述(1)的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，其特征在于， 上述腐蚀试件为与上述货舱内结构物相似的形状。(3)根据上述(1)或( 的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，其特征在于，在上述检修孔或上述清除孔的盖背面，隔着绝缘片、绝缘涂装膜或者树脂层中的任一种以上将上述腐蚀试件与检修孔或清除孔的盖电绝缘。(4)根据上述(3)的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，其特征在于， 隔着利用涂装膜或树脂层与上述货舱内气氛隔离的铜、铜合金、铝或者铝合金的一种以上的金属板或金属箔，在上述检修孔或上述清除孔的盖背面固定上述腐蚀试件。CN 102388302 A
说明书
4/11 页此处，所谓「与温度变动等同」是指厚度为20mm的钢制的实船上甲板因日照等在 0 70°C温度变动的场合，试件的温度与实船上甲板的温度总是以士3°C以内的温度差变动，或者，直到试件的温度达到与实船上甲板的温度相同的温度为止的时间总是在15分钟以内。根据本发明，对于船舶的压载舱上甲板、原油舱、煤舱、粗磷酸、粗硫酸等的货舱上甲板所使用的钢板，或者以使用为目的的钢板，可以再现在货舱上甲板的货舱内壁或结构物等的部位的腐蚀中成为重要因子的温度变动，并且，可以精度良好地测量实际的货舱内气氛的腐蚀环境下的由腐蚀引起的重量减少，所以能够简易并且精度良好地算出腐蚀速度。
图1是在本发明涉及的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法中使用的模拟了纵骨上部的试件的立体图。
具体实施例方式以下，对于本发明的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法(以下，也记为「耐蚀性评价试验方法」或「试验方法」。)的实施方式，一边参照附图一边详细地说明。本实施方式是为了理解发明的要旨而进行详细说明的，并不限定本发明。本发明的耐蚀性评价试验方法是下述方法在货轮实船的面对货舱内气氛的检修孔或清除孔的盖背面固定腐蚀试件，使得腐蚀试件的腐蚀试验面温度变动与货舱上甲板的下侧的货舱内壁或者货舱上甲板的货舱内结构物表面的温度变动等同，使其暴露在货舱内气氛中。首先，对于在本发明的耐蚀性评价试验方法中使用的试验架台进行说明。试验架台使用上甲板的检修孔和/或清除孔覆盖物的盖。只要是与其同样的盖状物就也可以使用它，没有特别限定。接着，对于腐蚀试件(以下，也记为「试件」。)的安装方法进行说明。腐蚀试件的安装通过螺栓紧固来进行。螺纹的安装方法可以为在成为架台的盖设置螺纹孔的方法，也可以为熔合双头螺栓的方法。优选对螺纹与试件的接触部进行涂装等， 进行电绝缘。作为将成为试验架台的盖与试件之间电绝缘的方法，有在检修孔或清除孔的盖背面，隔着绝缘片、绝缘涂装膜或树脂层的任意1种以上，安装腐蚀试件的方法。具体地讲，例如，有对接触部涂装环氧树脂等的方法和使氟树脂板等的绝缘板介于接触部的方法等，只要是可进行电绝缘的方法，就没有特别限定。在想要准确地再现上甲板的温度变动的情况下，优选使绝缘传热片介于盖与试件之间的接触部。在本发明的耐蚀性评价试验方法中，更优选的是，进一步地隔着利用涂装膜或树脂层与货舱内气氛隔离的铜、铜合金、铝或铝合金的1种以上的金属板或金属箔，将试件固
定于盖。由此，可以更加准确地再现上甲板的温度变动，可以进行准确的耐蚀性评价试验。
在本申请发明的试验方法中，厚度为20mm的钢制的实船上甲板因日照等在0 70°C进行温度变动的场合，试件的温度与实船上甲板的温度总是以士3°C以内的温度差变动，或者，直到试件的温度达到与实船上甲板的温度相同的温度为止的时间总是在15分钟以内是必要的。原因是在试件与实船上甲板的背面侧的温度变动差比其大的场合，认为在腐蚀的评价中，不能再现运用了 1年的实船上甲板的背面侧的腐蚀状态。在本发明的试验方法中使用的腐蚀试件，例如也可以为与货舱内结构物相似的形状。形状没有特别限定，可以适当选择。在将试件设为与货舱内结构物相似的形状的情况下，可以再现性良好地进行耐蚀性评价试验。在本发明中，腐蚀评价优选根据试件的重量减少来进行。试件的腐蚀速度可以由试件的重量减少量和腐蚀面面积、试验时间算出。腐蚀后的重量测定在卸下试件、除去涂装、除锈之后进行，由此可以精度良好地测量试件的重量减少。如以上说明的那样，根据本发明涉及的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，对于船舶的压载舱上甲板和原油舱、煤舱、粗磷酸、粗硫酸等的货舱上甲板所使用的钢板，或者，以使用为目的的钢板，可以再现在货舱上甲板的货舱内壁或者结构物等的部位的腐蚀中成为重要因子的温度变动。另外，可以在实际的货舱内的气氛下进行试验。从而，可以进行准确地再现实际的腐蚀环境的试验。此外，由于根据试件的重量的减少来评价腐蚀量，所以测量时的测定误差�。梢跃攘己玫夭饬坑筛匆鸬闹亓考跎�。其结果，可以简易并且精度良好地算出腐蚀速度。实施例以下，使用本发明涉及的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法的实施例，更具体地说明本发明。以下的实施例是本发明的方式的一例，例如，腐蚀速度的计算中的涂装剥离方法和除锈方法等，并不限于下述的方法。本发明不限定于下述实施例，也可以在本发明的技术思想的范围加以适当改变进行实施。实施例1以下述的要领实施大型原油货轮的原油舱上甲板的暴露试验。腐蚀试件使用了造船用钢材(KA36)。腐蚀试件的板厚设为5mm，大小设为 40mmX 100mm，在试件的角部4处设置直径IOmm的孔作为螺栓紧固用。利用金刚砂#60研磨试件的表面整个面，脱脂后，进行重量测定。其后，将试验评价部与背面(与盖的接触面)以外的部分进行环氧树脂涂装，干燥后，测定试验评价部的面积。作为架台，使用与在大型原油货轮的原油舱部设置的舱清除孔的盖相同的盖，在盖背面熔合长度为30mm、直径为6mm的双头螺栓使得上述试件被固定。使厚度为380 μ m、热阻为0. 26°C /W、耐电压为4000V的传热绝缘片，或者厚度为 50 μ m的铜箔介于试件与盖之间。为了防止与试件的电连接，在螺栓接合部安装了长度为5mm、内径为6毫米的硅
7管。在盖上安装上述试件，为了与舱内的气氛隔离，试件和铜箔侧面部利用环氧涂装和硅密封腻子覆盖。将这些盖与实船的清除孔的盖替换，进行暴露试验，180天后回收。试件的腐蚀速度可以由试件的重量减少量和腐蚀面面积、试验时间算出。回收上述盖后，卸下试件，在试件的涂装除去、除锈之后，实施重量测定。涂装除去使用市售的涂装剥离剂、力 >《制涂装剥离剂喷涂来实施。除锈方法采用JIS Z 2371的参考表1所记载的化学腐蚀生成物除去方法之中的、 使用氢氧化钠和粒状锌的方法。即，向氢氧化钠(Jis K 8576)50g和粒状锌(JIS K 8012) 的小片200g中加入纯水，形成为IOOOml液体，将所述液体加热到80 90°C，使试件浸渍于其中。由此，表面的涂装和腐蚀生成物，用肉眼观察可以完全除去。另外，另行对试验前试件实施了上述的涂装除去和除锈。其结果，在涂装除去和除锈的前后，没有产生重量变化。也就是说，可以确认在上述的涂装除去和除锈中基底金属没有溶解。因此，可以确认可以采用上述的方法仅除去涂装和腐蚀生成物，可以准确地测定由腐蚀引起的重量减少量。将试验的结果示于表1。
权利要求
1.一种实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，其特征在于，在货轮实船的面对货舱内气氛的检修孔或清除孔的盖背面固定腐蚀试件，使得该腐蚀试件的腐蚀试验面的温度变动与该货舱上甲板的下侧的货舱内壁或者该货舱上甲板的货舱内结构物表面的温度变动等同，将该腐蚀试件暴露在该货舱内气氛中。
2.根据权利要求1所述的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，其特征在于，所述腐蚀试件为与所述货舱内结构物相似的形状。
3.根据权利要求1或2所述的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，其特征在于，在所述检修孔或所述清除孔的盖背面，隔着绝缘片、绝缘涂装膜或者树脂层的任一种以上，将所述腐蚀试件与检修孔或清除孔的盖电绝缘。
4.根据权利要求3所述的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，其特征在于，隔着利用涂装膜或树脂层与所述货舱内气氛隔离的铜、铜合金、铝或者铝合金的一种以上的金属板或金属箔，在所述检修孔或所述清除孔的盖背面固定所述腐蚀试件。
全文摘要
一种温度变动的再现性高、能够以高精度换算和评价腐蚀速度的实船上甲板货舱内表面的耐蚀性评价试验方法，其特征在于，在货轮实船的面对货舱内气氛的检修孔或清除孔的盖背面固定腐蚀试件，使得该腐蚀试件的腐蚀试验面的温度变动与该货舱上甲板的下侧的货舱内壁或者该货舱上甲板的货舱内结构物表面的温度变动等同，将该腐蚀试件暴露在该货舱内气氛中。
文档编号G01N17/02GK102388302SQ20108001587
公开日2012年3月21日 申请日期2010年4月8日 优先权日2009年4月9日
发明者伊藤实, 加藤谦治, 金子道郎 申请人:新日本制铁株式会社
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