1936年1月24日，在美国长岛海峡，一艘平底油船沉没在波涛汹涌的大海中，船上载有50万加仑的燃油。对于美国国家海洋和大气管理局的官员们来说，沉没的船只被称为“城市服务4号”，使潮汐河口面临污染的巨大危险。船只结构的腐蚀问题竟有可能是造成这次燃油泄漏的原因？
 

    图注1：沉没的亚利桑纳号战列舰位于美国夏威夷珍珠港和希卡姆联合基地，
其鸟瞰图显示燃油是从战舰腐蚀的船体泄漏出来的。
 

    图2：美国海岸警卫队学院学员第1节课上Jamie Waterman和Dylan Finneran
在准备海水中样品腐蚀速率分析时使用了恒电位仪。
 

    图3：美国海岸警卫队学院学员第1节课上Jamie Waterman和Dylan Finneran
依据恒电位仪的多次测量结果，采用电化学理论计算腐蚀速率。

    “城市服务4号”的船体和铆钉结构同海军战舰亚利桑纳号战列舰相似。1941年12月7日日本轰炸珍珠港时炸死了1177人，亚利桑纳号战列舰现如今只是属于这些遇难者的一座神圣的陵墓。依旧有燃油从其受损的船体滴出来，使这艘船成为腐蚀速率分析研究的理想对象。

    2015年2月，美国国家公园管理局将亚利桑纳号战列舰船体和铆钉样品运输到美国海岸警卫队学院，由一队海洋环境科学专业的学员对其进行分析。3位高级别的学员努力寻找亚利桑纳号战列舰在环太平洋地区的腐蚀倾向同东北大西洋海岸几艘失事船只的相似之处。

    去年，美国海岸警卫队学院腐蚀与材料老化研究中心的教员和高级别的学员，被美国内布拉斯加大学一项分析亚利桑纳号战列舰船体结构腐蚀速率的研究项目所吸引。

    美国海岸警卫队学院化学教授Rich Sanders上校表示，“因为油船有可能带来污染，对长岛海峡造成巨大危害，我们已经决定使用科学家和工程师曾对亚利桑纳号战列舰所采用的同样温和、非破坏性的方法来研究这一失事船只”。

    在学员团队使用亚利桑纳号战列舰腐蚀速率的时候，Rich Sanders上校给出了他的建议。学员团队的领导者Dylan Finneran说：“特别是，我们通过建立塔菲尔曲线测定模型来测定海水中的金属腐蚀速率。我们期望这些腐蚀速率模型能帮助我们和海岸警卫队，去理解美国康涅狄格州新伦敦市附近的Coits湾其他失事船只结构劣化的可能。”

    学员们针对失事船只腐蚀速率的研究是腐蚀与材料退化研究中心正在进行的几个项目中的其中一个。该中心的教员和学员从技术腐蚀合作项目经费中获益，这个项目是美国国防部腐蚀政策与监督办公室资助的，帮助高效拓宽腐蚀科学与工程研究，以有益于海岸警卫队和国防部的方式培养学生。

    在研究亚利桑纳号战列舰和城市服务4号的过程中，Dylan Finneran同其他学员Christian Von Stralendorff 和Jamie Waterman组队，共同探讨一些关于电化学腐蚀的关键问题，在旧的军用和商用船上分析结构劣化的材料科学家常常提到这些电化学腐蚀相关的问题。

    他们的团队提出了这些问题：用铆钉固定的船体的各个组件的金属之间的相互作用，会影响亚利桑纳号战列舰的腐蚀过程吗？引申开来，船用钢板和铆钉之间的相互作用在其他船上也会出现吗？如果是这样的，这些是不是应该考虑到的原因呢？

    今年春天在实验室，学员们使用恒电位仪开始测定海水中金属样品的腐蚀速率。在测量产生的电流的时候，这些电子设备可以将电子推到金属中，也可以将金属中的电子拉出去。Rich Sanders上校说：“现在，学员们正在发展和完善他们的实验步骤和方法，使产生的可再生的腐蚀速率数据和文献中记录的数据相一致。”

    学员们也会检测温度、盐度、溶解氧和PH值对腐蚀速率的影响。Rich Sanders上校说：“这些检测结果，也是以文献中的记录为参考的，在他们使用从不同海域、不同深度和一年中不同时间采集的海水样品进行腐蚀速率求值的时候，这些检测结果将会是非常有用的。在学员们研究腐蚀速率季节性影响的时候，或是建立河口条件模型的时候，亦或是探查其他可能改变含氧量和PH值的因素如含氧量低的水环境、生物污染或沉淀的时候，运用这些变量，有可能是非常有用的。”

    从长远来看，这一团队将会检测20世纪早期建成的其他船只的船体和铆钉样片，包括海岸警卫队学院自己的训练船。Dylan Finneran说：“这次，我们正在准备从美国海岸警卫队鹰号巡逻舰获取的样品，我们非常幸运将有机会学习用于建造它的钢材的一手信息，在我们识别和获取其他来源的样品的时候，我们将对样品进行评估。”

    Rich Sanders上校表示：“除了给予学员们一个在沉船现场工作的机会，这一研究也使他们成为海岸警卫队为评估沉船带来的环境威胁的更为广泛的努力中的一部分，提高他们对腐蚀和由腐蚀带来的广泛影响的理解和认识水平。”

责任编辑：李玲珊

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