海洋工程材料腐蝕監測與防護技術探微

許國由

摘 要：由于海水中富有大量鹽分，金屬材料腐蝕速度較陸地使用條件下快。這就給海洋工程材料的抗腐蝕性提出了更高的要求。

關鍵詞：海洋工程；材料腐蝕；防護技術

1 海洋工程裝備及其發展歷史

海洋工程裝備主要包括鉆井或生產平臺、水下設備、油氣外輸系統、海工輔助船等部分，其中鉆井平臺約占到整個海洋工程裝備的70%以上的份額，本論文所涉及到的海洋工程用鋼，主要用于海洋鉆井平臺用鋼。根據海洋工程分析機構ODS統計，2015年世界海洋鉆井裝置總需求量為83116座，年需求為1624座，每年新增市場規模約600億美元。

海洋平臺的類型分為固定式平臺、移動式平臺和順應式平臺三種，固定式平臺通過打樁或自身重量固定于海底，它可分為樁式平臺和重力平臺兩種類別。樁式平臺通過打樁的方法固定于海底，重力式平臺則依靠自身重量直接置于到海底。固定平臺主要有順應塔式平臺、混凝土重力式平臺和鋼制導管架式平臺三種。移動式平臺裝備有鉆井裝備，并能夠從一個井位移到另一個井位的平臺，可用于海上石油的鉆探或生產。移動式平臺可分為坐底式平臺、自升式平臺、鉆井船和半潛式平臺四個類別。坐底式平臺工作水深較淺，一般在60米以內；自升式平臺水深一般在120米左右，具有能垂直升降的樁腿，并依靠樁腿升降進行移位；鉆井船適用水深更深，移動性能更好，依靠錨泊系統或動力定位裝置定位，但是對波浪運動響應更大，風浪更大時需離開井位；半潛式平臺一般適用于200-500米水深，可用錨泊或動力定位，具有出色的工作性能。順應式平臺為深海作業平臺，在波浪作用下會產生水平位移。主要分為張力腿平臺和牽索塔式平臺兩個類別。張力腿式平臺類似于半潛式平臺，通過張力腿垂直向下固定于海底；牽索塔式平臺由甲板、塔體和牽索系統三部分組成，牽索系統可以吸收由外力產生的能力以保證塔體運動幅度在規定范圍內。

我國海洋平臺起步較早，1966年建成第一座鋼結構導管架平臺，1972年建成第一座自升式鉆井平臺，1974年建成第一艘雙體浮式鉆井船，1984年建成第一座半潛式鉆井平臺，1989年建成第一艘FPSO。十二五期間，我國計劃投資2500-3000億人民幣，建造綜合平臺30余座、井口平臺60余艘、其他平臺7座、FPS03艘、水下井口40余套、陸上終端7座等。

2 海洋工程材料防腐技術的應用

2.1 恰當選擇海洋工程材料

海洋工程開發過程中，由于特殊鹽堿度環境，要求施工單位與技術人員在進行實際施工的過程中，需要進行海洋材料的合理化選擇，通過對海洋材料類型、用量的準確評估，有效提升海洋工程施工效率，降低施工難度。同時為了較好規避海洋工程材料在后續應用過程中可能出現的腐蝕性問題，降低該方面的威脅，應該首先從海洋工程材料入手進行恰當選擇，促使其能夠具備理想的防腐蝕效果。當然，這種海洋工程材料的有效選擇同樣也需要結合不同環節的應用特點進行分析，比如對于海水泵等結構，就需要采用鑄鐵合金進行處理，進而也就能夠促使其在海水中具備理想的腐蝕性效果，而在裸露于空氣中的海洋工程材料，則同樣需要恰當選擇一些合金材料進行布置，避免其影響到自身的耐腐蝕性效果。

2.2 注重環境的有效改善

在海洋工程材料腐蝕問題的有效防護控制中，相應環境的改善也是降低其腐蝕性問題的重要條件，這也就需要重點分析相應海洋工程材料周圍環境中可能涉及到的各個威脅因素，尤其是對于各個介質帶來的環境污染問題，更是需要進行有效處理，綜合提升相應海洋工程材料的耐腐蝕性效果。比如對于海洋工程材料周圍溫度以及相應酸堿度，就必然會對于腐蝕性結果產生較大威脅，也是后續協調改進的重要目標。

2.3 有效設置防腐層

在海洋工程材料腐蝕防護技術的應用中，涂層施工技術的應用也得到了較為理想的運用，其主要就是為了在海洋工程材料的表面構建較為全面的防腐層，促使其自身能夠和周圍介質進行有效隔離，如此也就能夠有效提升其自身的耐腐蝕性效果。該技術手段在當前的應用也是比較常見的，比如防腐涂料、塑料以及橡膠等，都能夠表現出較為理想的隔離效果，也值得進行恰當選用。

2.4 有效應用電化學腐蝕

對于海洋工程材料的防腐蝕處理，還可以借助于電化學腐蝕進行有效控制，這種電化學腐蝕主要就是采取設置陰極保護或者是陽極保護的方式進行處理，如此也就能夠有效抵消外界相關介質產生的腐蝕性問題，促使其相關侵害能夠得到較好降低，提升其整體耐腐蝕效果。

3 結語

海洋工程材料腐蝕監測是一項長期工程。隨著我國綜合國力的增強，走出國門，走向藍海已經成為我國今后發展的重要戰略。海洋事業的蓬勃發展，對于海洋工程材料防腐和腐蝕監測工作提出了越來越高的要求，而不斷發展的科學技術，也給海洋工程材料腐蝕監測與防腐提供了堅實的基礎支持。工程技術人員要充分認識到腐蝕監測和防腐技術的重要意義和長期性，潛心努力，開拓創新，認認真真，扎扎實實地做好每一項工作，為我國海洋事業實現可持續發展保駕護航。

參考文獻：

[1]焦淑菲，尹艷鎮，蔡成翔，史忠豐，梁金祿.金屬材料在海洋環境中的腐蝕行為模擬研究[J].廣州化工，2013，41（13）：20-21+39.

[2]畢鳳琴，李會星，孫振旭，徐子怡，趙紅梅，王勇.海洋工程腐蝕防護及水下焊接修復技術研究[J].材料導報，2014（23）.