海洋鋼結構安全防腐研究

周煒

中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司南堡油田作業區 河北唐山 063000

在社會經濟和科技的快速發展下，我國海洋開發事業也迎來了新的發展空間，海洋上的構造物數量不斷增多，例如海上固定鉆井平臺、鉆探輔助平平臺、油底油氣輸送管線、碼頭等設施采取的都是金屬材料。這些鋼金屬材料在具體使用的時候很容易受到外界環境的干擾，因而，怎樣在海洋環境中做好鋼結構安全防腐蝕工作成為相關人員需要思考和解決的問題。

1 海洋環境中鋼的腐蝕類型

海洋環境的復雜決定了海洋鋼結構設施設備在使用的過程中會受到多個方面的腐蝕干擾，按照損壞形式具體分為以下幾種腐蝕類型：第一，全面腐蝕。全面腐蝕主要是指金屬和介質接觸部位均勻的遭受到外界的腐蝕破壞，且這種腐蝕破壞的發生會使得金屬尺寸大小和顏色發生變化。基于海洋鋼橋的各個部位長期處于相對環境的五個區域內，因而各部位的鋼材都會出現不同程度的腐蝕。第二，局部腐蝕[1]。局部腐蝕主要是指金屬和介質的部位中僅僅有一定的區域遭受到了外界腐蝕破壞，比如鋼橋上的一根鋼梁在長期使用的時候會出現結構腐蝕。①點腐蝕。點腐蝕是一種不均勻分布的麻點腐蝕形態，但是各個點之間存在一種互不連接的特點。②縫隙腐蝕。縫隙腐蝕一般出現在水下區域，依靠氧氣來維持純態的材料在海水中都會出現不同程度的縫隙腐蝕。③沖擊腐蝕。鋼結構材料在使用時候對海水的流速有著較強的敏感性，在水流速度超過某一個臨界點的時候鋼結構的腐蝕速度就會加快。 同時，在湍流的影響下一些空氣泡會卷入到海水中。包含氣泡的流動速度較快的海水在沖擊金屬表面的時候，整個金屬結構保護膜會被破壞，嚴重的還會出現局部腐蝕。金屬表面的沉積物會促進局部湍流的快速移動，在海水中出現懸浮物 時候，兩種腐蝕現象會互相作用。④空泡腐蝕。在鋼結構使用的過程中如果周圍的壓力會降低到海水溫度以下的海水蒸汽壓，海水就會出現沸騰的現象。比如通過高速度流經葉輪或者推進器表面的海水，在發生截面突變的時候會出現比較低的壓力，由此形成蒸汽泡。在時間的作用下會使得金屬表現局部壓縮遭受到破壞。

2 海洋鋼結構安全防腐策略

2.1 強化對鋼結構材料的表面處理

表面預處理。在鋼廠采集辦理材料的過程中一般都會對噴射和涂漆表面產生不利的影響，為此在使用鋼結構材料的時候需要首先對鋼結構材料的表面進行預清理，具體清理的內人包含污垢、粉塵、硫酸亞鐵和氧化物等，常用的清理方式包含刮油脂、清潔劑清洗等。第二，強化對周圍環境條件的檢測。海洋鋼結構所在的環境會對噴砂過程產生深刻的影響，為此，在進行鋼結構施工之前需要做好一系列準備工作：首先，進行擋風處理。通過對擋風的處理避免因為風力過大所引發的沙土材料堆積問題。其次，加強對空氣溫度和底材溫度的測量。在溫度過低的環境下會對在無形中延長固化時間，而在溫度過高的環境下則是會出現干噴現象。為此，在應用鋼結構材料的時候需要做好對溫度的測量。再次，加強對相對濕度的測量。相對濕度是空氣含水量和溫度空氣飽和含水量 百分率，在適合濕度的作用下能夠更好的實現鋼板結構的冷凝[2]。為此，在鋼結構施工中需要應用手搖干濕溫度測量儀器來檢測鋼結構的濕度。第三，加強對表面光潔度和粗糙度的測量。按照SSPC-VIS3的標準來對鋼結構 表面光潔度進行測量。另外，鋼結構板的表面在進行噴砂處理之后往往會獲得一定的表面粗糙度，如果粗糙度過大就會在施工中加大材料的消耗。為此，在海洋鋼結構施工中需要相關人員嚴格按照規范 的標準來進行鋼結構判定。

2.2 有機涂層鋼材和涂裝處理

在海洋的中鋼結構應用所在環境的不同最終所獲得的腐蝕程度不同，因而對有機涂層的要求特點也不同。在對海洋結構物腐蝕和涂裝防腐蝕鋼材劣化情況調查之后發現，在進行鋼結構涂裝處理的時候需要根據實際情況來選擇時候的涂裝方式。首先，從涂膜生銹面積率大小情況分析發現，生銹面積從大到小的順序分別為漲落帶、海水中和飛沫帶，和鋼材腐蝕速度截然不同。而出現這種差異的原因是在L型鋼結構的損傷情況比較嚴重。在這樣的環境下需要以漲落帶為中心涂抹具有抗沖擊能力的厚膜涂層。基于以上的要求鋼鐵廠制造了涂裝2mm以上厚膜聚乙烯或者聚氨酯這種防腐蝕材料。

2.3 借助金屬來包裹鋼材

和傳統有機涂層相比，在鋼結構材料商包裹更具腐蝕性的金屬材料會增強其物理性的損傷程度，并在涂抹之后隔斷給與腐蝕反應的水和氧，進而降低鋼結構維修管理所需要消耗的成本費用[3]。另外，在包覆金屬材料的時候，包裹材料本身的腐蝕性會影響包裹鋼結構材料的壽命。為此，在經過長時間的調查分析之后人們將通用不銹鋼來作為補充材料。

3 結語

綜上所述，伴隨交通事業和沿海地區的進一步開發，我國海上交通事業得到了進一步的發展，海洋上建造的橋梁數量不斷增多。從實際操作情況來看，在海上建設橋梁需要充分考慮到海水和海洋大氣對鋼結構所造成的侵蝕問題，怎樣減少鋼結構的腐蝕問題，延長橋梁 使用壽命成為當前海上橋梁建設需要思考和解決的問題。鋼結構檢驗是鋼結構建造的重要組成，而鋼結構防腐蝕工作開展優劣直接影響到海洋鋼結構的應用期限。文章結合當前海洋環境中鋼的腐蝕類型，從強化對鋼結構材料的表面處理、強化對有機涂層鋼材和涂裝處理、借助金屬包裹鋼材幾個方面具體分析了海洋鋼結構安全防腐基本措施，旨在能夠更好的促進海洋鋼結構施工建設。