流动海水环境下沉管隧道钢壳外壁冲刷腐蚀规律研究

沉管隧道钢壳外壁处于复杂腐蚀环境中,形成了复杂体系的电化学腐蚀发生发展规律,其中流动海水冲刷引起的加速腐蚀效应十分明显。首先以深中通道沉管隧道外壳Q390C钢板为对象,分别考虑静止和流动海水2类腐蚀环境的影响,开展了无涂层无阴极保护、有涂层无阴极保护及有涂层有阴极保护下钢板腐蚀性能试验研究,对试验值进行了分析。其次,基于钢板腐蚀速率计算公式,结合试验数据,将静止海水环境下钢板腐蚀试验值作为基本因子,对涂层防护、阴极保护及流动海水效应等因素进行了理论计算,给出了相应钢板腐蚀率计算公式,并对其腐蚀机理进行了讨论。最后,将文献试验数据及ASTM规范公式结果进行了对比。结果表明:对于不同防护条件,当腐蚀发生5个月时,在静止海水和流动海水环境下,无涂层无阴极保护工况下钢板腐蚀速度均为最快;有涂层无阴极保护工况对钢板的防腐效果均优于无涂层无阴极保护工况;对于有涂层有阴极保护工况,静止海水环境中钢板的防腐效果要优于无涂层无阴极保护,但稍差于有涂层无阴极保护,而流动海水环境中钢板的防腐效果均优于无涂层无阴极保护和有涂层无阴极保护工况;对于3种防腐工况,流动海水环境中钢板腐蚀程度均高于静止海水环境,且前者为后者的2倍左右;所建公式能较好地反映不同因素组合下钢板腐蚀规律,可为准确评估实际环境影响因素下沉管隧道钢壳外壁腐蚀行为及防护效果提供依据。