海洋平臺(tái)腐蝕特點(diǎn)及防腐分析

崔青

摘 要：海洋平臺(tái)防腐措施可以有效延長(zhǎng)使用壽命，為海上安全運(yùn)行提供有力保障。通過(guò)分析海洋平臺(tái)腐蝕特點(diǎn)及相應(yīng)的防腐措施，旨在為防腐技術(shù)在平臺(tái)防腐工程中的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：海洋;平臺(tái);防腐

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

1 海洋平臺(tái)腐蝕特點(diǎn)

海洋平臺(tái)處于嚴(yán)酷的工作環(huán)境中，長(zhǎng)期面臨腐蝕危害。海洋平臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)材料為鋼鐵，海洋大氣中水分含量較大，氯化鈉微粒會(huì)在鋼鐵表面形成有強(qiáng)腐蝕性的水膜?？諝庵械哪承?qiáng)腐蝕性介質(zhì)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(tái)的飛濺區(qū)是一個(gè)特殊的腐蝕環(huán)境，在這一區(qū)域，平臺(tái)表面會(huì)受到海水的周期沖擊潤(rùn)濕[1]。這種干濕變換的情況，加重了該區(qū)域的腐蝕狀況。海洋平臺(tái)的水下部分，焊縫部位容易出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕。

2 涂層防腐

涂層防腐措施是海洋平臺(tái)防腐技術(shù)中比較常見(jiàn)的方式之一，主要通過(guò)隔斷平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)與腐蝕介質(zhì)實(shí)現(xiàn)防腐工作。涂層的防腐蝕作用可歸納為以下幾點(diǎn)：第一，性能優(yōu)良的涂料可抑制水、氧、二氧化碳等物質(zhì)透過(guò)涂層接觸鋼結(jié)構(gòu)，并可以抑制微生物活動(dòng)，減少微生物的附著污損。第二，由于鋼結(jié)構(gòu)在海水中會(huì)出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕，而涂層可通過(guò)抑制陽(yáng)極金屬離子在腐蝕介質(zhì)中的溶解和陰極的放電現(xiàn)象，起到保護(hù)作用。

為了實(shí)現(xiàn)較好的涂裝效果，在噴涂之前，應(yīng)該對(duì)平臺(tái)表面進(jìn)行潔凈度檢查，并將表面殘留物及雜質(zhì)清除?？梢圆捎脟娚俺P，不方便噴砂的區(qū)域，可進(jìn)行刮刀手動(dòng)除銹，然后用壓縮空氣吹掃，并需要涂抹防護(hù)底漆。如對(duì)舊涂層進(jìn)行修繕涂裝，則要根據(jù)舊涂層的狀態(tài)，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(dòng)力工具打磨光滑，而情況嚴(yán)重的區(qū)域，則要采用噴砂處理方式。高性能涂料對(duì)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(guān)鍵參數(shù)，所含成分應(yīng)避免電化學(xué)腐蝕，并且干燥后彈性良好，保證不開(kāi)裂，不剝落。采用上述處理，可以保證涂裝的質(zhì)量，減少平臺(tái)表面腐蝕性。海洋平臺(tái)的使用時(shí)限及其特殊的作業(yè)環(huán)境，會(huì)對(duì)涂裝的整理質(zhì)量要求產(chǎn)生影響。對(duì)于惡劣工作環(huán)境中的區(qū)域需增加涂層厚度，并且盡量采用安全環(huán)保的新型油漆。最終的涂層厚度及質(zhì)量，要滿足相應(yīng)的質(zhì)量要求。

3 陰極保護(hù)防腐

陰極保護(hù)技術(shù)主要分為犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)兩種。通常用于船體外表面及壓載水艙，與涂層防腐結(jié)合使用。

犧牲陽(yáng)極保護(hù)方法，是采用一種比需要保護(hù)金屬的化學(xué)性更活潑的金屬或合金與被保護(hù)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(chǎn)生的電流使其他金屬獲得陰極極化而受到保護(hù)。我國(guó)常采用鋅合金陽(yáng)極和鋁合金陽(yáng)極。其中，鋅陽(yáng)極電流效率高，活化性能好。鋁陽(yáng)極重量輕，價(jià)格便宜，但是相比鋅陽(yáng)極活化性能差些。

外加電流保護(hù)的原理在于外加電流陰極保護(hù)是通過(guò)外部電源來(lái)改變周圍環(huán)境的電位，使得需要保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)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(tái)的鋼板等就能避免電子損失發(fā)生腐蝕。外加電流系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)具有使用壽命長(zhǎng)、保護(hù)效果好的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)平臺(tái)重量影響很小，在使用中沒(méi)有重金屬污染，對(duì)于環(huán)境保護(hù)有重要作用，在深水區(qū)平臺(tái)中廣泛采用。

4 其他幾種長(zhǎng)效防腐措施

針對(duì)海洋平臺(tái)防腐，除了涂層防腐及陰極保護(hù)防腐外，還有多種其他技術(shù)措施，包括平臺(tái)熱噴涂防腐技術(shù)，鋅加防腐、防腐套包裹技術(shù)等。

熱噴涂防腐技術(shù)是將熔化的金屬噴涂到被保護(hù)物表面實(shí)現(xiàn)防腐效果的一種措施。英國(guó)首次在20世紀(jì)20年代使用，得到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注并開(kāi)展相關(guān)研究。英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（BSI）在1977年制定的鋼鐵結(jié)構(gòu)件防腐蝕技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（BS 5493-1977）中指出：在海洋環(huán)境下采用熱噴涂鋅或熱噴涂鋁可以使得鋼構(gòu)件20年免維護(hù)使用[2]。1989年蘇聯(lián)科學(xué)家公布研究結(jié)果表明，120μm厚的熱噴涂鋁涂層在鹽霧條件下防腐壽命可達(dá)20～25年[3]。

鋅加防腐對(duì)平臺(tái)鋼材可以起到陰極保護(hù)和隔絕污染保護(hù)作用，其中在涂層干膜中鋅元素的含量達(dá)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(tái)飛濺區(qū)可以使防腐壽命延長(zhǎng)到三十年以上。樁腿防腐套能很好的解決海洋生物附著問(wèn)題。防腐套中的抗污成分及防腐觸變膠等獨(dú)特設(shè)計(jì)，都能很好的阻止海洋生物表面生長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)防腐壽命，實(shí)現(xiàn)效益良好的長(zhǎng)效防腐。

5 結(jié)論

海洋平臺(tái)是海洋石油開(kāi)發(fā)的必要設(shè)施，合理的防腐蝕措施，能有效降低平臺(tái)運(yùn)維成本，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理開(kāi)發(fā)。但是海洋環(huán)境極其復(fù)雜，作業(yè)條件惡劣，單純采取某一種防腐方案不會(huì)取得良好的效果，應(yīng)當(dāng)綜合運(yùn)用多種措施，以實(shí)現(xiàn)更好的防腐目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉云峰，朱浩宇等.海上油氣田防腐措施研究現(xiàn)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(huán)境鋼橋梁電弧噴鋁復(fù)合涂層體系防護(hù)壽命預(yù)測(cè)[J].有色金屬（冶煉部分），2006（增）：80-82.