海洋平臺腐蝕特點及防腐分析

崔青

摘 要：海洋平臺防腐措施可以有效延長使用壽命，為海上安全運行提供有力保障。通過分析海洋平臺腐蝕特點及相應的防腐措施，旨在為防腐技術在平臺防腐工程中的應用提供參考。

關鍵詞：海洋;平臺;防腐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.092

1 海洋平臺腐蝕特點

海洋平臺處于嚴酷的工作環境中，長期面臨腐蝕危害。海洋平臺的主要結構材料為鋼鐵，海洋大氣中水分含量較大，氯化鈉微粒會在鋼鐵表面形成有強腐蝕性的水膜。空氣中的某些強腐蝕性介質如二氧化硫，溶于鋼鐵表面的水膜中，加大了水膜的腐蝕性。海洋平臺的飛濺區是一個特殊的腐蝕環境，在這一區域，平臺表面會受到海水的周期沖擊潤濕[1]。這種干濕變換的情況，加重了該區域的腐蝕狀況。海洋平臺的水下部分，焊縫部位容易出現電化學腐蝕。

2 涂層防腐

涂層防腐措施是海洋平臺防腐技術中比較常見的方式之一，主要通過隔斷平臺鋼結構與腐蝕介質實現防腐工作。涂層的防腐蝕作用可歸納為以下幾點：第一，性能優良的涂料可抑制水、氧、二氧化碳等物質透過涂層接觸鋼結構，并可以抑制微生物活動，減少微生物的附著污損。第二，由于鋼結構在海水中會出現電化學腐蝕，而涂層可通過抑制陽極金屬離子在腐蝕介質中的溶解和陰極的放電現象，起到保護作用。

為了實現較好的涂裝效果，在噴涂之前，應該對平臺表面進行潔凈度檢查，并將表面殘留物及雜質清除。可以采用噴砂除銹，不方便噴砂的區域，可進行刮刀手動除銹，然后用壓縮空氣吹掃，并需要涂抹防護底漆。如對舊涂層進行修繕涂裝，則要根據舊涂層的狀態，確定表面處理的方法。輕度缺陷用刮刀和砂紙等打磨處理即可，中等缺陷要采用動力工具打磨光滑，而情況嚴重的區域，則要采用噴砂處理方式。高性能涂料對表面光滑度的要求，要高于普通的油性涂料。防銹漆的附著性能及滲水性能是關鍵參數，所含成分應避免電化學腐蝕，并且干燥后彈性良好，保證不開裂，不剝落。采用上述處理，可以保證涂裝的質量，減少平臺表面腐蝕性。海洋平臺的使用時限及其特殊的作業環境，會對涂裝的整理質量要求產生影響。對于惡劣工作環境中的區域需增加涂層厚度，并且盡量采用安全環保的新型油漆。最終的涂層厚度及質量，要滿足相應的質量要求。

3 陰極保護防腐

陰極保護技術主要分為犧牲陽極陰極保護和外加電流陰極保護兩種。通常用于船體外表面及壓載水艙，與涂層防腐結合使用。

犧牲陽極保護方法，是采用一種比需要保護金屬的化學性更活潑的金屬或合金與被保護的金屬連接在一起，依靠該金屬或合金不斷地腐蝕溶解所產生的電流使其他金屬獲得陰極極化而受到保護。我國常采用鋅合金陽極和鋁合金陽極。其中，鋅陽極電流效率高，活化性能好。鋁陽極重量輕，價格便宜，但是相比鋅陽極活化性能差些。

外加電流保護的原理在于外加電流陰極保護是通過外部電源來改變周圍環境的電位，使得需要保護鋼結構的電位一直處在較低的狀況中，成為整體陰極，這樣海洋平臺的鋼板等就能避免電子損失發生腐蝕。外加電流系統的優點具有使用壽命長、保護效果好的優點，對平臺重量影響很小，在使用中沒有重金屬污染，對于環境保護有重要作用，在深水區平臺中廣泛采用。

4 其他幾種長效防腐措施

針對海洋平臺防腐，除了涂層防腐及陰極保護防腐外，還有多種其他技術措施，包括平臺熱噴涂防腐技術，鋅加防腐、防腐套包裹技術等。

熱噴涂防腐技術是將熔化的金屬噴涂到被保護物表面實現防腐效果的一種措施。英國首次在20世紀20年代使用，得到了世界各國的廣泛關注并開展相關研究。英國國家標準學會（BSI）在1977年制定的鋼鐵結構件防腐蝕技術標準（BS 5493-1977）中指出：在海洋環境下采用熱噴涂鋅或熱噴涂鋁可以使得鋼構件20年免維護使用[2]。1989年蘇聯科學家公布研究結果表明，120μm厚的熱噴涂鋁涂層在鹽霧條件下防腐壽命可達20～25年[3]。

鋅加防腐對平臺鋼材可以起到陰極保護和隔絕污染保護作用，其中在涂層干膜中鋅元素的含量達95%以上。并且新涂層與原有的鋅加鍍層可很好涂覆，非常有利于缺陷處理。

防腐套用在平臺飛濺區可以使防腐壽命延長到三十年以上。樁腿防腐套能很好的解決海洋生物附著問題。防腐套中的抗污成分及防腐觸變膠等獨特設計，都能很好的阻止海洋生物表面生長，從而延長防腐壽命，實現效益良好的長效防腐。

5 結論

海洋平臺是海洋石油開發的必要設施，合理的防腐蝕措施，能有效降低平臺運維成本，從而實現經濟合理開發。但是海洋環境極其復雜，作業條件惡劣，單純采取某一種防腐方案不會取得良好的效果，應當綜合運用多種措施，以實現更好的防腐目的。

參考文獻：

[1]劉云峰，朱浩宇等.海上油氣田防腐措施研究現狀[J].全面腐蝕控制，2017，31（07）：72-75.

[2]Code of Practice for Protective Coating of Iron and Steel Structures Against Corrosion[S].British Standards Institution，London，BS5493：1997.

[3]安云岐，陳階亮，洪偉.海洋環境鋼橋梁電弧噴鋁復合涂層體系防護壽命預測[J].有色金屬（冶煉部分），2006（增）：80-82.