海洋平台腐蚀特点及防腐分析

崔青

摘 要：海洋平台防腐措施可以有效延长使用寿命，为海上安全运行提供有力保障。通过分析海洋平台腐蚀特点及相应的防腐措施，旨在为防腐技术在平台防腐工程中的应用提供参考。

关键词：海洋;平台;防腐

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

1 海洋平台腐蚀特点

海洋平台处于严酷的工作环境中，长期面临腐蚀危害。海洋平台的主要结构材料为钢铁，海洋大气中水分含量较大，氯化钠微粒会在钢铁表面形成有强腐蚀性的水膜。空气中的某些强腐蚀性介质如二氧化硫，溶于鋼铁表面的水膜中，加大了水膜的腐蚀性。海洋平台的飞溅区是一个特殊的腐蚀环境，在这一区域，平台表面会受到海水的周期冲击润湿[1]。这种干湿变换的情况，加重了该区域的腐蚀状况。海洋平台的水下部分，焊缝部位容易出现电化学腐蚀。

2 涂层防腐

涂层防腐措施是海洋平台防腐技术中比较常见的方式之一，主要通过隔断平台钢结构与腐蚀介质实现防腐工作。涂层的防腐蚀作用可归纳为以下几点：第一，性能优良的涂料可抑制水、氧、二氧化碳等物质透过涂层接触钢结构，并可以抑制微生物活动，减少微生物的附着污损。第二，由于钢结构在海水中会出现电化学腐蚀，而涂层可通过抑制阳极金属离子在腐蚀介质中的溶解和阴极的放电现象，起到保护作用。

为了实现较好的涂装效果，在喷涂之前，应该对平台表面进行洁净度检查，并将表面残留物及杂质清除。可以采用喷砂除锈，不方便喷砂的区域，可进行刮刀手动除锈，然后用压缩空气吹扫，并需要涂抹防护底漆。如对旧涂层进行修缮涂装，则要根据旧涂层的状态，确定表面处理的方法。轻度缺陷用刮刀和砂纸等打磨处理即可，中等缺陷要采用动力工具打磨光滑，而情况严重的区域，则要采用喷砂处理方式。高性能涂料对表面光滑度的要求，要高于普通的油性涂料。防锈漆的附着性能及渗水性能是关键参数，所含成分应避免电化学腐蚀，并且干燥后弹性良好，保证不开裂，不剥落。采用上述处理，可以保证涂装的质量，减少平台表面腐蚀性。海洋平台的使用时限及其特殊的作业环境，会对涂装的整理质量要求产生影响。对于恶劣工作环境中的区域需增加涂层厚度，并且尽量采用安全环保的新型油漆。最终的涂层厚度及质量，要满足相应的质量要求。

3 阴极保护防腐

阴极保护技术主要分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护两种。通常用于船体外表面及压载水舱，与涂层防腐结合使用。

牺牲阳极保护方法，是采用一种比需要保护金属的化学性更活泼的金属或合金与被保护的金属连接在一起，依靠该金属或合金不断地腐蚀溶解所产生的电流使其他金属获得阴极极化而受到保护。我国常采用锌合金阳极和铝合金阳极。其中，锌阳极电流效率高，活化性能好。铝阳极重量轻，价格便宜，但是相比锌阳极活化性能差些。

外加电流保护的原理在于外加电流阴极保护是通过外部电源来改变周围环境的电位，使得需要保护钢结构的电位一直处在较低的状况中，成为整体阴极，这样海洋平台的钢板等就能避免电子损失发生腐蚀。外加电流系统的优点具有使用寿命长、保护效果好的优点，对平台重量影响很小，在使用中没有重金属污染，对于环境保护有重要作用，在深水区平台中广泛采用。

4 其他几种长效防腐措施

针对海洋平台防腐，除了涂层防腐及阴极保护防腐外，还有多种其他技术措施，包括平台热喷涂防腐技术，锌加防腐、防腐套包裹技术等。

热喷涂防腐技术是将熔化的金属喷涂到被保护物表面实现防腐效果的一种措施。英国首次在20世纪20年代使用，得到了世界各国的广泛关注并开展相关研究。英国国家标准学会（BSI）在1977年制定的钢铁结构件防腐蚀技术标准（BS 5493-1977）中指出：在海洋环境下采用热喷涂锌或热喷涂铝可以使得钢构件20年免维护使用[2]。1989年苏联科学家公布研究结果表明，120μm厚的热喷涂铝涂层在盐雾条件下防腐寿命可达20～25年[3]。

锌加防腐对平台钢材可以起到阴极保护和隔绝污染保护作用，其中在涂层干膜中锌元素的含量达95%以上。并且新涂层与原有的锌加镀层可很好涂覆，非常有利于缺陷处理。

防腐套用在平台飞溅区可以使防腐寿命延长到三十年以上。桩腿防腐套能很好的解决海洋生物附着问题。防腐套中的抗污成分及防腐触变胶等独特设计，都能很好的阻止海洋生物表面生长，从而延长防腐寿命，实现效益良好的长效防腐。

5 结论

海洋平台是海洋石油开发的必要设施，合理的防腐蚀措施，能有效降低平台运维成本，从而实现经济合理开发。但是海洋环境极其复杂，作业条件恶劣，单纯采取某一种防腐方案不会取得良好的效果，应当综合运用多种措施，以实现更好的防腐目的。

参考文献：

[1]刘云峰，朱浩宇等.海上油气田防腐措施研究现状[J].全面腐蚀控制，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，陈阶亮，洪伟.海洋环境钢桥梁电弧喷铝复合涂层体系防护寿命预测[J].有色金属（冶炼部分），2006（增）：80-82.