盐空气和运输集装箱
盐空气和运输集装箱 – 这个术语指的是国际运输、存储和集装箱建筑应用领域中最基本的问题之一。海洋环境，特别是饱和盐分的空气与运输集装箱材料之间的关系，在服务寿命、安全性和这些钢制单元的总体投资回报方面至关重要。虽然集装箱的设计考虑了耐久性，但盐空气充当强大的腐蚀催化剂，导致加速的材料降解、结构完整性受损和维护成本增加。
盐空气问题的复杂性非常重大，它不仅影响集装箱制造和维护的技术解决方案，还影响其运营商的物流和经济战略。
盐空气与集装箱相互作用的科学和技术背景
盐空气的形成和成分
在盐环境中，特别是在沿海地区，大气中充满了微观盐粒子。这些粒子由以下因素产生：
- 海水气溶胶化： 强风和波浪将海水喷入空气中，细小液滴蒸发并留下氯化钠晶体（NaCl）。
- 海雾和海浪喷雾： 较大的液滴保持液态形式，被风携带，形成所谓的海浪喷雾，可以向内陆传输数十公里。
- 盐的吸湿性： 盐吸收并保留水分，在集装箱表面形成一层薄的、永久潮湿的膜，通常肉眼看不见。
对集装箱的影响：
这层膜对腐蚀发展至关重要，因为它确保了电解质（潮湿盐分）对钢表面的持续供应。
盐空气向内陆的传输
研究表明，盐空气气溶胶可以根据气象条件向内陆传输长达150公里。最高浓度在距海岸2公里以内，但即使在更远的地区，集装箱腐蚀也可能很严重，特别是当与工业污染结合时。
距海距离影响概览
| 距海岸距离 | 估计腐蚀强度* |
|---|---|
| 0–2公里 | 非常高 |
| 2–10公里 | 高 |
| 10–50公里 | 中等 |
| 50–150公里 | 低至中等 |
| 超过150公里 | 低 |
*强度还取决于湿度、温度和风向。
运输集装箱的构造及其特定脆弱性
材料：耐候钢、其优势和局限性
大多数现代运输集装箱由所谓的耐候钢（风化钢，标记为ASTM A588/A242）制成。这种材料设计用于在交替潮湿和干燥的环境中暴露时形成保护性氧化物层（”铜绿”），防止进一步的腐蚀扩散。
耐候钢的优势：
- 在正常环境中对天气影响的高度抵抗力。
- 在干燥、轻度潮湿气候中的长期服务寿命。
- 与普通碳钢相比维护要求较低。
在盐环境中的局限性：
- 在永久潮湿和咸湿气候中，稳定的铜绿不会形成。
- 盐和水分破坏保护层形成过程 – 相反，腐蚀向更深处扩散。
结构细节和关键点
运输集装箱不是单体的，这意味着它们有许多接头、焊缝和加强件。在这些点最常发生以下情况：
- 水分和盐的积累 – 特别是在角落、门、铰链、波纹板和底盘。
- 橡胶密封件的降解 – 失去弹性和防水性，允许盐空气进入。
- 保护涂层的损坏 – 划痕、凹陷和油漆剥落成为腐蚀的入口点。
表格：集装箱最常见的脆弱点
| 位置 | 腐蚀风险 | 推荐维护 |
|---|---|---|
| 底部边缘和角落 | 非常高 | 清洁、涂层检查 |
| 门铰链和锁 | 高 | 润滑、定期检查 |
| 焊缝和板接头 | 中等至高 | 涂层修复、检查 |
| 门处地板 | 高 | 密封检查、清洁 |
| 通风口 | 中等 | 渗透性检查 |
盐空气环境中腐蚀的化学和机制
氧化过程和盐的作用
钢的腐蚀是一个电化学过程，其中铁在氧气和水的存在下氧化：
Fe + O₂ + H₂O → Fe₂O₃·nH₂O（铁锈）
盐水的作用：
- 盐水是比淡水更好的电解质，显著加速离子运动和腐蚀扩散。
- 盐破坏保护性油漆层并加速微裂纹的形成。
运输集装箱中的腐蚀类型
- 表面腐蚀： 开始时为变色或油漆剥落，但可以迅速扩散到更深的层。
- 点蚀： 发生在长期积水的地方，特别是在集装箱的地板和角落处危险。
- 电化学腐蚀： 当不同金属接触时可能发生（例如，铝配件+钢板）在盐环境中。
影响腐蚀速率和类型的关键因素
| 因素 | 对腐蚀的影响 | 实际建议 |
|---|---|---|
| 地理位置 | 热带和潮湿地区风险更高 | 加强维护，选择更耐腐蚀的涂层 |
| 环境性质 | 海岸、港口、船舶 | 定期用淡水冲洗 |
| 工业污染 | 增加侵蚀性（酸雨） | 保护涂层、检查 |
| 集装箱的年龄和状况 | 有损坏的旧集装箱更容易受影响 | 检查、快速修复 |
| 维护质量 | 维护不足=风险更高 | 记录和维护计划 |
腐蚀对运营和经济的实际影响
忽视保护的后果
- 结构削弱： 腐蚀使钢壁变薄，在堆放时可能导致变形或坍塌。
- 货物损坏： 孔洞和泄漏意味着水进入，这对电子产品、纸张、纺织品、食品和敏感机械特别关键。
- 运营复杂性： 门卡住、锁失效和密封件可能会减慢处理速度并增加受伤风险。
- 服务寿命和价值降低： 腐蚀显著缩短集装箱的可用寿命并降低其在二手集装箱市场上的价值。
经济概览：与腐蚀相关的成本
| 领域 | 典型成本（购买价格的百分比） |
|---|---|
| 维修和维护 | 每年2–10% |
| 销售时的价值损失 | 10–40% |
| 货物损坏 | 个别的，通常高于维修 |
保护和预防：经过验证的策略和技术解决方案
1. 定期检查和维护
- 频率： 在沿海地区至少每月一次，理想情况下在海上运输中每次使用后。
- 检查内容： 涂层状况、密封件、地板、角落、铰链和锁、通风口。
- 维护记录： 保留所有干预、维修和检查的记录（例如，简单的维护日志）。
2. 用淡水冲洗
- 盐的去除是减缓腐蚀的关键。
- 建议使用高压清洗机，特别是在暴露区域。
3. 快速修复损坏
- 除锈： 使用钢丝刷、砂纸或喷砂清洁金属。
- 表面处理： 使用腐蚀抑制剂（例如，磷酸基）。
- 底漆和面漆的应用： 环氧树脂、聚氨酯或特殊海洋涂层合适。
4. 先进的保护方法
- 阴极保护： 锌涂层或热浸镀锌，提供牺牲保护。
- 喷砂： 在新涂层前恢复严重腐蚀表面的最有效方法。
- 使用保护膜和盖子： 适合在沿海地区长期存储。
5. 适当的存储和通风
- 抬起集装箱： 放置在混凝土块、木枕或砾石层上，防止地面接触和水分积累。
- 确保通风： 打开通风口防止内部冷凝（”集装箱雨”）。
6. 活动部件的维护
- 铰链和锁的润滑： 定期使用具有防腐蚀性能的润滑剂（凡士林、硅喷雾）。
- 密封检查： 更换损坏的橡胶部件，特别是在较旧的集装箱上。
特殊主题和相关术语
集装箱中的冷凝（”集装箱雨”）
- 发生 当日夜之间或外部和内部温度之间存在显著温度波动时。
- 后果： 水沿着墙壁流下，加速地板腐蚀，可能损坏敏感货物。
- 预防： 使用除湿机、通风、适当的货物包装。
防水与防潮
- 防水集装箱： 即使被淹没也完全不透水（例如，特殊罐式集装箱）。
- 防潮集装箱： 抵抗雨水和溅水，但长期接触水可能导致水分渗透。
常见问题解答
集装箱距海多远才能安全避免盐空气？
可以证明显著的腐蚀效应距海岸50–80公里，在极端风条件下甚至超过150公里。最大风险在距海2公里以内。
沿海地区的新集装箱会生锈吗？
是的，即使是涂层完好的新集装箱，如果表面受到机械损伤，盐和水分也会立即起作用。
沿海地区最重要的腐蚀预防是什么？
定期用淡水冲洗和快速修复所有表面损伤。
潮湿的盐空气如何影响集装箱内部？
它增加内部湿度，促进冷凝，并可能导致内壁和地板的腐蚀以及货物损坏。
实用清单：盐环境中集装箱的护理
- 定期目视检查表面、角落、门和底盘
- 至少每月用淡水冲洗一次
- 立即处理和修复所有划痕和铁锈
- 检查和更换门密封件
- 润滑铰链和锁
- 检查和维护通风口
- 保留进行的检查和维修的记录
捷克共和国, Slaný 
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