海洋环境腐蚀规律及控制技术
日期:2005-3-28作者:侯保荣中国工程院院士、中科院海洋所研究员阅读:156
一、海洋环境腐蚀研究的意义
随着人口增加，资源匮乏和环境恶化，人们越来越深刻地认识到，浩瀚的海洋是人类生命源泉、资源宝库和环境调节器。自人类有文明史以来，从“兴渔盐之利”、“行舟楫之便”的传统海洋产业的开发，到今天海上运输、深海采矿、港口码头、油气开发、海洋生物技术等新兴海洋产业的兴起，人类对海洋的开发利用逐步走向深入，海洋开发的规模不断扩大，但是海洋环境又是一个腐蚀性很强的灾害环境，各种材料在海洋环境中极易发生劣化破坏，腐蚀损失包括直接损失和间接损失两大类，它是一种悄悄在进行的破坏，世界各国每年因腐蚀造成的直接经济损失约占其国民生产总值的2%- 4%，其破坏力之大令人震惊！其中海洋腐蚀的损失约占总腐蚀的1/3。美国早在1949年就曾经做过全国腐蚀调查，2001年调查结果表明，1998年美国每年因腐蚀带来的直接经济损失达2 760亿美元，占国民生产总值的3.1 %，其他国家像英国、日本、德国、印度、原苏联、法国等也都做过类似的调查。2003年我国国内生产总值突破11万亿元人民币大关，以此推算，去年我国腐蚀损失约为4000亿元人民币，其灾害性事故隐患也是严峻的。尽管如此，如果我们的防护工作做得好，其中25% ~ 4 0％的损失可以得到有效避免。
二、海洋环境因素与海洋腐蚀规律
海洋腐蚀环境研究主要是从环境角度来考察海洋环境对材料的的腐蚀能力问题。
海水不仅是盐度在32‰～37‰，pH值在8～8.2之间的天然强电解质溶液，更是一个含有悬浮泥沙、溶解的气体、生物以及腐败的有机物的复杂体系。影响海水腐蚀的有化学因素、物理因素和生物因素等三类，而且其影响常常是相互关联的，不但对不同的金属影响不一样，就是在同一海域对同一金属的影响也因金属在海水环境中的部位不同而异。
海洋腐蚀环境一般分为海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区和海泥区五个腐蚀区带。有三个腐蚀峰值，一个峰值发生在平均高潮线以上的浪花飞溅区，是钢铁设施腐蚀最严重的区域，也是最严峻的海洋腐蚀环境。这是因为在这一区域海水飞溅、干湿交替，氧的供应最充分，同时，光照和浪花冲击破坏金属的保护膜，造成腐蚀最为强烈，年平均腐蚀率为0.2～0.5毫米；第二个峰值通常发生在平均低潮线以下0.5～1.0米处，因其溶解氧充分、流速较大、水温较高、海生物繁殖快等，年平均腐蚀率为0.1～0.3毫米；第三个峰值是发生在与海水海泥交界处下方，由于此处容易产生海泥/海水腐蚀电池，年腐蚀率为0.03～0.07毫米。
影响金属在海水环境中腐蚀的化学因素中，最重要的是海水中溶解氧的含量。氧是在金属电化学腐蚀过程中阴极反应的去极化剂，对碳钢、低合金钢等在海水中不发生钝化的金属，海水中含氧量增加，会加速阴极去极化过程，使金属腐蚀速度增加；对那些依靠表面钝化膜提高耐蚀性的金属，如铝和不锈钢等，含氧量增加有利于钝化膜的形成和修补，使钝化膜的稳定性提高，点蚀和缝隙腐蚀的倾向性减小。
海水的盐度分布取决于海区的地理、水文、气象等因素。在不同海区、不同纬度、不同海水深度，海水盐度会在一个不大的范围内波动。水中含盐量直接影响到水的电导率和含氧量，随着水中含盐量增加，水的电导率增加而含氧量降低，所以在某一含盐量时将存在一个腐蚀速度的最大值。
一般说来，海水的pH值升高，有利于抑制海水对钢的腐蚀。海水的pH值主要影响钙质水垢沉积，从而影响到海水的腐蚀性。pH值升高，容易形成钙沉积层，海水腐蚀性减弱。在施加阴极保护时，这种沉积层对阴极保护是有利的。
流速和温度是影响金属在海水中腐蚀速度的物理重要因素。海水的流速以及波浪都会对腐蚀产生影响。随流速增加，氧扩散加速，阴极过程受氧的扩散控制，腐蚀速度增大；流速的进一步增加，供氧充分，阴极过程受氧的还原控制，腐蚀速度相对稳定；当流速超过某一临界值时，金属表面的腐蚀产物膜被冲刷，腐蚀速度急剧增加。在水轮机叶片、螺旋桨推进器等装置中，由于高速运动，会形成流体空泡，产生高压冲击波，造成空泡腐蚀。海水温度升高，氧的扩散速度加快，这将促进腐蚀过程进行，同时，海水中氧的溶解度降低，促进保护性钙质水垢生成，这又会减缓金属在海水中的腐蚀。温度升高的另一效果是促进海洋生物的繁殖和覆盖导致缺氧，或减轻腐蚀（非钝化金属），或引起点蚀、缝隙腐蚀和局部腐蚀（钝化金属）。
海洋环境中存在着多种动物、植物和微生物，与海水腐蚀关系较大的是附着生物。最常见的附着生物有两种：硬壳生物（软体动物、藤壶、珊瑚虫等）和无硬壳动物（海藻、水螅等）。海生物对腐蚀的影响很复杂，但仍会
造成以下几种腐蚀破坏：海生物的附着并非完整均
匀，内外形成氧浓差电池；局部改变了海水介质的成分，造成富氧或酸性环境等；附着生物穿透或剥落破坏金属表面的保护层和涂层。在海底缺氧的条件下，厌氧细菌，主要是硫酸盐还原菌是导致金属腐蚀的主要原因。
对于海底沉积物环境来说，沉积物的类型是影响腐蚀的另一重要因素。海底沉积物和陆地土壤相比，相同之处都为多项非均相体系。不同之处是前者是固液两相组成的非均匀体系，后者为气、液、固三相组成的非均匀体系。海底沉积物腐蚀实际是海水封闭下被海水浸渍的土壤腐蚀，是土壤腐蚀的特殊形式。三、海洋环境腐蚀调查和控制技术
随着海洋产业，包括临海工业、海洋大通道工程、滨海旅游业及运输业的发展，特别是为海洋资源和能源开发建造的跨海大桥、港口码头、人工岛、海上平台、海底油气输送管线等钢铁设施将成倍增加，这些钢铁构筑物在海洋环境中会遭受到严重的腐蚀破坏，引发的灾难性事故以及环境污染和人员伤亡。因此
作为加快海洋经济发展、建设海洋强国的战略选择, 开展海洋环境腐蚀调查和进行控制腐蚀高技术研究是的关键措施之一。
1 海洋腐蚀环境调查
海洋环境是一个特定的极为复杂的腐蚀环境。海洋资源的开发和利用，离不开海上基础设施建设。其中防腐蚀设计是保证工程使用寿命的重要环节，而相关的设计参数则来源于海洋腐蚀环境调查和相应材料在海洋环境中的腐蚀破坏规律的研究结果。
海洋腐蚀环境调查分为海水环境调查和海底沉积物调查，目前我国主要对渤海、南海的近海石油开发区进行了几次一定范围的腐蚀调查，系统分析了我国近海石油开发区的环境腐蚀因子，探讨了这些环境因子与钢铁腐蚀失效的相关性，建立了海洋腐蚀数据库及区域性腐蚀图谱，大尺度地综合评估了几个海域的腐蚀环境，如渤海海洋石油开发区的辽东湾、埕岛海区、南海西部和东部海洋石油公司的北部湾、珠江口、莺歌海区、涠洲岛海区等。另外，我国还建立了由青岛站（中心试验站）、舟山站、厦门站和榆林站组成的海水腐蚀试验网站，它们分布在我国黄海、东海和南海，代表着不同海域海洋腐蚀环境特征。
2 海洋环境腐蚀防护技术
处于不同海洋环境下的金属构筑物，特别是在处于前述的五个不同海洋腐蚀区带的钢铁设施，由于其所处工作介质的不同或者工作状态的不同，常常会遇到电偶腐蚀、孔蚀（点蚀）、溃疡腐蚀、沟状腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、冲刷腐蚀和空泡腐蚀等腐蚀形态。因此要对这些腐蚀现象进行有效的控制往往要采用不同的防腐方法。
海洋大气区
对于海洋大气的防腐方法，目前世界各国采用最多的是涂刷防腐涂料，如油性涂料、水溶性涂料、氯化橡胶、环氧沥青、乙烯系涂料。特别是无机富锌底漆上再涂厚膜涂料的方法在国外应用较多。1982年Conoco公司首次使用热喷铝涂层防护在英国北海的Murchison采油平台结构上的锥形塔，并且已获得了良好的使用效能。
浪花飞溅区
浪花飞溅区是指在海洋中海水平均高潮位以上，海水浪花和海水微粒飞溅能波及的部分，是海洋钢结构腐蚀最为严重的部位，防腐手段也是多种多样。对钢管桩而言，大致有如下几种方法可供选择。
包覆蒙乃尔合金，确切地说应称作蒙乃尔400合金，这种合金具有较高的耐蚀性，但易形成电偶腐蚀，且造价昂贵。
热喷涂金属（锌铝及其合金和不锈钢）覆盖层在海洋浪花飞溅区的应用，必须要注意增加金属覆盖层的厚度，施加长效优质封闭涂料，防腐效果是十分明显的。
重防蚀涂层，环氧重防腐涂料对钢管桩浪花飞溅区、潮差区的防腐在国内应用比较普遍，已经显示出优良的防腐特性。
包敷防腐绷带，缠绕防腐绷带大多是由涂底漆、缠绕绷带、最后安装加强外套等三部分组成。目前国外应用相对比较成功的是美国的防腐套技术，另外，防腐套本身的高强度织物外覆以聚氨酯涂层，柔韧性好，强度大，非常抗冲击、潮汐、海流、紫外线，臭氧等的影响，可抵御长期海水浸泡及各种外力所带来的破坏，但是该产品的首期使用成本较高。
潮差区
潮差区也称潮水位变动区，阴极保护对该区具有一定的保护作用，有外加电流法和牺牲阳极法两种。结合该区域的工作特点，选用重防蚀涂层加阴极保护联合防腐，应该说是比较合理的保护方法，它发挥了两种保护技术的优势：在无水的情况下，涂层起到了保护作用；而在有水时，涂层又使得钢基体的电位快速极化到阴极保护电位，从而提高了该区域的保护效果。
海水全浸区和海泥区
在这两个区带可以单独采用阴极保护，包括牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护；也可以实施涂层和阴极保护联合防腐。具体采用哪一种方法取决于结构物的工况条件、保护效果的可靠性、经济性和管理成本等诸多因素。
3 海洋环境腐蚀检测和监测技术
海洋腐蚀环境的研究及规律的探索离不开海洋腐蚀检测和监测技术的发展。从早期的现场挂片、定期人工检测，到现在的与计算机和自动化技术的广泛结合，海洋腐蚀检测技术已发展成一个涉及多学科的技术。近年来由于计算机网络技术的发展，腐蚀监测由原来对单一点、线的监测，逐步向整个系统内面上的联合监控发展，如应用于局域网的Intranet技术和应用于广域网Internet技术，可以在整个企业系统内甚至分布在全世界的某个组织内方便共享、统筹评价控制以及远程的实时控制等。
根据船级社的规定，在海上平台建成之后必须对平台的腐蚀状态定期进行常规检测和特别检测。中国科学院海洋研究所研制的海洋钢铁设施腐蚀状态跟踪扫描系统为胜利油田海上平台、海底管线阴极保护的参数设计提供了重要的依据，延长了海洋钢铁构造物的服役寿命，是一种新型的海洋腐蚀监测技术。其推广应用将为“海上山东”建设，提供相应的技术支撑。(2004.5期)
海洋腐蚀环境 海洋腐蚀环境包括海洋大气腐蚀环境和海水腐蚀环境, 1﹑海水腐蚀环境 海水是一种复杂的多组分水溶液，海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。海水是一种含盐量相当大的腐蚀性介质，表层海水含盐量一般在3.20％-3.75％之间，随水深的增加，海水含盐量略有增加。盐分中主要为氯化物，占总盐量的88.7％.由于海水总盐度高，所以具有很高的电导率，海水中pH值通常为8.1-8.2，且随海水深度变化而变化。若植物非常茂盛，CO2减少，溶解氧浓度上升，pH值可接近10；在有厌氧性细菌繁殖的情况下，溶解氧量低，而且含有H2S，此时pH值常低于7。海水中的氧含量是海水腐蚀的主要影响因素之一，正常情况下，表面海水氧浓度随水温大体在5~10mg/L范围内变化。海水温度一般在-2℃-35℃之间，热带浅水区可能更高。海水中氯离子含量约占总离子数的55％，海水腐蚀的特点与氯离子密切相关。氯离子可增加腐蚀活性，破坏金属表面的钝化膜。 2﹑海洋大气腐蚀环境 大气腐蚀一般被分成乡村大气腐蚀，工业大气腐蚀和海洋大气腐蚀。乡村地区的大气比较纯净；工业地区的大气中则含有SO2，H2S, NH2和NO2等。大气中盐雾含量较高，对金属有很强的腐蚀作用。 海洋环境对金属腐蚀同其它环境中的大气腐蚀一样是由于潮湿的
气体在物体表面形成一个薄水膜而引起的。这种腐蚀大多发生在海上的船只、海上平台以及沿岸码头设施上,腐蚀现象是非常严重的,除了在强风暴的天气中，在距离海岸近的大气中的金属材料也强烈的受到海洋大气的影响。海洋大气中相对湿度较大，同时由于海水飞沫中含有氯化钠粒子，空气的相对湿度都高于它的临界值。空气中所含杂质对大气腐蚀影响很大，海洋大气中富含大量的海盐粒子，这些盐粒子杂质溶于铜带表面的水膜中，使这层水膜变为腐蚀性很强的电解质，加速了腐蚀的进行，与干净大气的冷凝水膜比，被海雾周期饱和的空气能使铜的腐蚀速度增加几倍。 海洋环境对金属腐蚀的影响因素 1﹑盐度 盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，在公海的表层海水中，其盐度范围为3.20％～3.75％，这对一般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海洋环境中遭到严重腐蚀。 2﹑含氧量 海洋环境对金属腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。 海水中的含氧量是影响海洋环境对金属腐蚀性的重要因素。氧在海
海洋环境下混凝土的腐蚀性介绍 上海海事大学尹若元摘编2010-04-22 关键字：混凝土腐蚀海洋环境浏览量：113 作为一种节能、经济、用途极为广泛的人工耐久性材料，混凝土是目前世界上使用最广泛的建筑材料之一，在工业、运输、民用等领域有着广泛的应用。用混凝土建造的建筑物和构筑物在使用期间常常受到腐蚀介质的侵蚀，特别是在海洋环境中。海洋环境是混凝土结构所处的最恶劣的外部环境之一。海水中的化学成分能引起混凝土溶蚀破坏、碱-骨料反应，在寒冷地区可能出现冻融破坏，海浪及悬浮物对混凝土结构会造成机械磨损和冲击作用，海水或海风中的氯离子能引起钢筋腐蚀。国内外大量调查表明：海洋恶劣环境下的混凝土构筑物经常过早损坏，寿命一般在20～30年，远达不到要求的服役寿命（一般要求服役寿命100年以上）。损坏的构筑物需花大量财力进行维修补强，且造成停工停产，带来巨大经济损失。因此，研究海洋环境下混凝土的腐蚀机理，提高海洋环境混凝土耐久性，保护内部钢筋免于腐蚀，建造低价格高性能的混凝土就显得尤为重要。 近年来，国内外的学者相继开展了一些针对混凝土材料化学腐蚀的研究，本文从试验研究和数值模拟两方面对当前受腐蚀混凝土的力学研究现状进行简要介绍。 一、试验研究 蒋钰鹏[1]通过对酸性地下水环境中不同配比的混凝土强度进行分析，并和标准养护的未腐蚀材料对比，研究酸性环境对不同配比混凝土强度的影响规律，提出对存在酸性腐蚀条件的土质，基础混凝土工程应采取以下预防措施：(1)混凝土的密实度和抗渗性是防止腐蚀的关键，提高基础混凝土的设计强度，合理选用水泥型号，使用高标号水泥，并适当掺用高效减水剂(缓凝型除外)，降低水灰比。(2)加强混凝土施工中的现场管理，严格控制施工质量，确保混凝土按规程振捣，确保混凝土的密实度，表面必须抹光压实。 (3)施工前要制定混凝土养护方案，科学地进行养护。(4)适当增加钢筋保护层的厚度，厚度应大于50 mm，并在施工中严格控制。(5)混凝土基础施工前对基槽进行处理，加入石灰等降低酸度，并加厚垫层。(6)对完成的混凝土基础结构在回土覆盖前，可采用混凝土密封剂进行防护，使用前要对混凝土表面进行清理。张伟勤等[2]研究了混凝土在盐卤的干湿循环环境中，受单一化学腐蚀破坏材料的损伤及强度、质量损失的规律，研究表明研制的高性能混凝土（HPC）在淡水、卤水中干湿循环能力全部优于普通混凝土
腐蚀控制的方法 1. 根据使用的环境，正确地选用金属材料和非金属材料； 2. 对产品进行合理的结构设计和工艺设计，以减少产品在加工、装配、储存等环节中的腐蚀； 3. 采用各种改善腐蚀环境的措施，如在封闭或循环的体系中使用缓蚀剂，以及脱气、除氧和脱盐等； 4. 采用化学保护方法，包括阴极保护和阳极保护技术； 5. 在基材上施加保护涂层，包括金属涂层和非金属涂层。 全面腐蚀与局部腐蚀 全面腐蚀是常见的一种腐蚀。全面腐蚀是指整个金属表面均发生腐蚀，它可以是均匀的 也可以是不均匀的。全面腐蚀速度也称均匀腐蚀速度，常用的表示方法有重量法和深度法。局部腐蚀主要有点蚀（孔蚀）、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、 湍流腐蚀等。 点腐蚀（孔蚀）------是一种腐蚀集中在金属（合金）表面数十微米范围内且向纵深发 展的腐蚀形式，简称点蚀。点蚀是一种典型的局部腐蚀形式，具有较大的隐患性及破坏性。点蚀表面直径等于或小于它的深度。一般只有几十微米。 点蚀发生的条件 1．表面易生成钝化膜的材料，如不锈钢、铝、铅合金；或表面镀有阴极性镀层的金属，如碳钢表面镀锡、铜镍等。 2．在有特殊离子的介质中易发生点蚀，如不锈钢在卤素离子的溶液中易发生点蚀。 3．电位大于点蚀电位（Ebr）易发生点蚀。 影响点蚀的因素及预防措施 合金成分、表面状态及介质的组成，pH 值、温度等，都是影响点蚀的主要因素。不锈钢中Cr 是最有效提高耐点蚀性能的合金元素，如与Mo、Ni、N 等合金元素配合，效果最好。降低钢中的P、S、C 等杂质含量可降低点蚀敏感性。奥氏体不锈钢经过固溶处理后耐点蚀。预防点蚀的措施：（1）加入抗点蚀的合金元素，含高Cr、Mo 或含少量N 及低C 的不锈钢抗点蚀效果最好。如双相不锈钢及超纯铁素体不锈钢。（2）电化学保护。（3）使用缓蚀剂。
国际浮式生产储油卸油船（FPSO）发展态势: FPSO（Floating Production Storage and Offloading）浮式生产储油卸油船，它兼有生产、储油和卸油功能，油气生产装置系统复杂程度和价格远远高出同吨位油船，FPSO装置作为海洋油气开发系统的组成部分，一般与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统，是目前海洋工程船舶中的高技术产品。 韩国船企对FPSO建造具有较强规模效应。如现代重工专门建有FPSO海洋项目生产厂，已交付了6艘大型FPSO；三星重工手中持有5艘大型FPSO订单；大宇造船海洋工程公司则是全球造船企业中建造海上油气勘探船最多的企业，2005年承接海洋项目设备订单计划指标是17亿美元。据海事研究机构（DW）预计，未来5年内FPSO新增需求将会达到84座，投资额约为210亿美元。 FPSO主要技术结构表： FPSO主要技术结构 FPSO主要结构功能 系泊系统：主要将FPSO系泊于作业油田。FPSO在海域作业时系泊系统多采用一个或多个锚点、一 根或多根立管、一个浮式或固定式浮筒、一座转塔或骨架。FPSO系泊方式有永久系泊和 可解脱式系泊两种； 船体部分：既可以按特定要求新建，也可以用油轮或驳船改装； 生产设备：主要是采油和储油设备，以及油、气、水分离设备等； 卸载系统：包括卷缆绞车、软管卷车等，用于连接和固定穿梭油轮，并将FPSO储存的原油卸入穿梭 油轮。其作业原理是通过海底输油管线把从海底开采出的原油传输到FPSO的船上进行处 理，然后将处理后的原油储存在货油舱内，最后通过卸载系统输往穿梭油轮。 配套系统：在FPSO系统配置上，外输系统是其关键的配套系统。 FPSO主要优点随着海洋油气开发、生产向深海不断进入，FPSO与其它海洋钻井平台相比，优势明显，主要表现在以下四个方面： （1）生产系统投产快，投资低，若采用油船改装成FPSO，优势更为显著。而且目前很容易找到船龄不高，工况适宜的大型油船。 （2）甲板面积宽阔，承重能力与抗风浪环境能力强，便于生产设备布置；
海水海洋大气腐蚀特点 及防腐 COmPany number : [0089WT-8898YT-W8CCB-BUl^^^?8]
海水、海洋大气中的金属腐蚀 1、海水水质的主要特点 含盐量高，盐度一般在3□g∕L左右；腐蚀性大；海水中动、植物多；海水中各种离子组成比例比较稳。PH变化小，海水表层PH在~范围内，而在深层PH则为左右。 2、海水腐蚀的特点 海水腐蚀为电化学腐蚀；海水腐蚀的阳极极化阻滞对大多数金属(铁、钢、铸铁、锌等)都很小，因而腐蚀速度相当大;海水氯离子含量很高，CI-破坏钝化膜，因此大多数金属在海水中不能建立钝态，在海水中山于钝化的局部破坏，很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。不锈钢在海水中也遭到严重腐蚀；多数金属阴极过程为氧去极化作用，少数负电性很强金属(Mg)及合金腐蚀时发生阴极氢去极化作用；海水电导率很大，海水腐蚀电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性大，腐蚀宏电池的活性也很大。 海水的电阻率很小，因此异种金属接触能造成的显着的电偶腐蚀。其作用强烈，作用范围大。 3、海水腐蚀的影响因素 盐类及浓度 盐度是指IOO克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，在公海的表层海水中，其盐度范围为％~%,这对—般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。 盐类以CI-为主，一方面：盐浓度的増加使得海水导电性増加，使海水腐蚀性很强；另一方面：盐浓度增大使溶解氧浓度下降，超过一定值时金属腐蚀速度下降。 PH值
海洋平台的现状和发展趋势 作者：荆永良 引言 海洋平台对海洋资源的开发和空间利用的发展，以及工程设施的大量兴建，对人类文明的演化将产生不可估量的影响。 正文 1、海洋平台技术概述 海洋工程项目是一个庞大的科技系统工程，而主要针对海洋石油开采而言的海洋工程装备包括油气钻采平台、油气存储设施、海上工程船舶等。这其中的海洋平台是集油田勘测、油气处理、发电、供热、原油产品储存和运输、人员居住于一体的综合性海洋工程装备，是实施海底油气勘探和开采的工作基地。 海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，特别是与陆地采油设备相比，它所处的海洋环境十分复杂和恶劣，台风、海浪、海流、海冰和潮汐还有海底地震对平台的安全构成严重威胁。与此同时，由于环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、构件材料老化、缺陷损伤扩大以及疲劳损伤累积等因素都将导致平台结构构件和整体抗力逐渐衰减，影响平台结构的服役安全性和耐久性。因此，海洋平台的设计与制造只有在一个国家的综合工业水平整体提高与进步的基础上才能完成。 2、海洋平台的类型分类 （1）、按运动方式可分为固定式与移动式两大类(如图） (2)、按使用功能的不同可分为钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、近海平台等。 3、海洋平台的发展及现状 3.1国内海洋平台的发展及现状 我国海洋工业开始于60 年代末期，最早的海洋石油开发起步于渤海湾地区，该地区典型水深约为20 m。到了80 年代末期，在南中国海的联合勘探和生产开始在100 m 左右水深的范围内进行，直到现在，我国的油气勘探和开发工作还没能突破400 m 水深。近年来，石油、石油化工装备工业以我国石油和石油化工工业为依托，取得了长足的发展。尤其是近年来世界各国对石油能源开发的重视和原油价格的飚升，更是极大拉动了国内海上平台设备制
1)海洋平台按运动方式分为哪几类？列举各类型平台的代表平台？ 固定式平台：重力式平台、导管架平台（桩基式）； 活动式平台：着底式平台（坐底式平台、自升式平台）、漂浮式平台（半潜式平台、钻井船、FPSO）； 半固定式平台：牵索塔式平台（Spar）：张力腿式平台（TLP） 2)海洋平台有哪几种类型？各有哪些优缺点？ 固定式平台。优点：整体稳定性好，刚度较大，受季节和气候的影响较小，抗风 暴的能力强。缺点：机动性能差，较难移位重复使用 活动式平台。优点：机动性能好。缺点：整体稳定性较差，对地基及环境条件有要求 半固定式平台。优点：适应水深大，优势明显。缺点：较多技术问题有待解决 3)导管架的设计参数有哪些？（P47） 1、平台使用参数； 2、施工参数； 3、环境参数：a、工作环境参数：是指平台在施工和使用期间经常出现的环境参数，以保证平台能正常施工和生产作业为标准；b、极端环境参数：指平台在使用年限内，极少出现的恶劣环境参数，以保证平台能正常施工和生产作业为标准 4、海底地质参数 4)导管架平台的主要轮廓尺寸有哪些？（P54） 1、上部结构轮廓尺度确定：a、甲板面积；b、甲板高程 2、支承结构轮廓尺度确定：a、导管架的顶高程；b、导管架的底高程；c、导管架的层间高程；d、导管架腿柱的倾斜度（海上导管架四角腿柱采用的典型斜度1：8）；e、水面附近的构件尺度；f、桩尖支承高程 5)桩基是如何分类的？ 主桩式：所有的桩均由主腿内打出； 群桩式：在导管架底部四周均布桩柱或在其四角主腿下方设桩柱 6)受压桩的轴向承载力计算方法有哪些？（P93） 1、现场试桩法：数据可靠，费用高，深水实施困难； 2、静力公式法：半经验方法，试验资料+经验公式，考虑桩和土塞 重及浮力，简单实用； 3、动力公式法：能量守恒原理和牛顿撞击定理，不能单独使用； 4、地区性的半经验公式法：地基状况差别，经验总结。 7)简述海洋平台管节点的设计要求？（P207） 1、管节点的设计应降低对延展性的约束，避免焊缝立体交叉和焊缝过度集中，焊缝的布置应尽可能对称于构件中心轴线； 2、设计中应尽量减少由于焊缝和邻近母材冷却收缩而产生的应力。在高约束的节点中，由于厚度方向的收缩变形可能引起的层状撕裂 3、一般尽量不采用加筋板来加强管节点，若用内部加强环，则应避免应力集中 4、一般受拉和受压构件的端部连接应达到设计荷载所要求的强度。
第23卷第6期2008年12月 中国海洋平台CHINA OFFSHORE PL A TFORM Vol.23No.6Dec.,2008 收稿日期:2008-08-26 作者简介:胡津津(19792)女,工程师,从事非金属材料研究。 文章编号:100124500(2008)0620039204海洋平台的腐蚀及防腐技术 胡津津, 石明伟 (上海船舶工艺研究所,上海200032) 摘 要:概括了海洋平台不同区域的腐蚀环境和腐蚀规律,对海洋平台重防腐涂料的选择要求及配套体 系进行简要叙述。针对海洋平台的长效防腐防护要求,介绍了几种具有长效的防腐材料和防腐技术特点,包括 海洋平台热喷涂长效防腐蚀技术、锌加保护技术、海洋平台桩腿防腐套包缚技术等,为我国对海洋平台长效防 腐防护技术的研究提供参考。 关键词:海洋平台;防腐;热喷涂;锌加技术;防腐套 中图分类号:T G 17 文献标识码:A CORROSION AN D ANTICORROSION TECHNOLOG Y IN OFFSH ORE PLATFORMS HU Jin 2jin , S H I Ming 2wei (Shanghai Ship building Technology Research Instit ute ,CSSC 200032,China ) Abstract :This paper summarizes t he corro sion environment and rules of t he different zones in off shore platforms ,also briefly int roduces t he requirement s and systems of t he an 2 ticorro sion coating.According to t he long 2term anticorro sion requirement s in off shore plat 2 forms ,t he paper int roduces several long 2term anticorro sion technology ,including t hermal spraying ,adding zinc protection and anticorrosion technology wit h platform legs wrapped etc , which will provide some references to t he research of t he long 2term anticorrosion technology in off shore platforms. K ey w ords :off shore platform ;anticorro sion ;t hermal spraying ;adding zinc technolo 2 gy ;anticorrosion wrap 海洋平台是一种海上大型工程结构物。其钢结构长期处于盐雾、潮气和海水等环境中,受到海水及海生物的侵蚀,而产生剧烈的电化学腐蚀。腐蚀严重影响海洋平台结构材料的力学性能,从而影响到海洋平台的使用安全[4]。而且由于海洋平台远离海岸,不能像船舶那样定期进坞维修保养,因此海洋平台的建造者及使用者都非常重视海洋平台的防腐问题。如何对海洋平台结构进行长效防腐,以及开发研究海洋平台结构长效防腐的新材料、新技术及新工艺都具有十分重要的意义。 1 海洋平台的腐蚀规律 1.1 海洋环境的腐蚀区域界定 海洋平台的使用环境极其恶劣,阳光暴晒、盐雾、波浪的冲击、复杂的海水体系、环境温度和湿度变化及海洋生物侵蚀等使得海洋平台腐蚀速率较快。海洋平台在不同的海洋环境下,腐蚀行为和腐蚀特点会有比
海水、海洋大气中的金属腐蚀 1、海水水质的主要特点 含盐量高，盐度一般在35g/L左右；腐蚀性大；海水中动、植物多；海水中各种离子组成比例比较稳。pH变化小，海水表层pH在8.1～8.3范围内，而在深层pH则为7.8左右。 2、海水腐蚀的特点 海水腐蚀为电化学腐蚀；海水腐蚀的阳极极化阻滞对大多数金属（铁、钢、铸铁、锌等）都很小，因而腐蚀速度相当大;海水氯离子含量很高，Cl-破坏钝化膜，因此大多数金属在海水中不能建立钝态，在海水中由于钝化的局部破坏，很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。不锈钢在海水中也遭到严重腐蚀；多数金属阴极过程为氧去极化作用，少数负电性很强金属（Mg）及合金腐蚀时发生阴极氢去极化作用；海水电导率很大，海水腐蚀电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性大，腐蚀宏电池的活性也很大。 海水的电阻率很小，因此异种金属接触能造成的显著的电偶腐蚀。其作用强烈，作用范围大。 3、海水腐蚀的影响因素 3.1盐类及浓度 盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，在公海的表层海水中，其盐度范围为3.20％～3.75％，这对一般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接
影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。 盐类以Cl-为主，一方面：盐浓度的增加使得海水导电性增加，使海水腐蚀性很强；另一方面：盐浓度增大使溶解氧浓度下降，超过一定值时金属腐蚀速度下降。 3.2 pH值 海水pH在7.2-8.6之间，为弱碱性，对腐蚀影响不大。 3.3碳酸盐饱和度 在海水pH条件下，碳酸盐达到饱和，易沉积在金属表面形成保护层。若未饱和，则不会形成保护层，使腐蚀速度增加。 3.4含氧量 海水腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。海水中的含氧量是影响海水腐蚀性的重要因素。氧在海水中的溶解度主要取决于海水的盐度和温度，随海水盐度增加或温度升高，氧的溶解度降低。如果完全除去海水中的氧，金属是不会腐蚀的。对碳钢、低合金钢和铸铁等，含氧量增加，则阴极过程加速，使金属腐蚀速度增加。但对依靠表面钝化膜提高耐蚀性的金属，如铝和不锈钢等，含氧量增加有利于钝化膜的形成和修补，使钝化膜的稳定性提高，点蚀和缝隙腐浊的倾向减小。 含氧量增加，金属腐蚀速度增加；对于能形成钝化膜的金属，含氧量适当增加，有助于防止腐蚀的进一步进行。
《金属腐蚀原理》作业题 绪论 1、金属腐蚀按照腐蚀过程的特点可以分为几类？ 2、均匀腐蚀情况下金属腐蚀速度的衡量指标有哪几种？ 第一章金属电化学腐蚀倾向的判断 1、什么是内电位、外电位、电化学位？ 2、什么是绝对电极电位、相对电极电位？两者有何区别？ 3、相间电位差产生的原因是什么？ 4、什么是金属的平衡电极电位？ 5、结合电位-pH图说明处于腐蚀状态的金属可以采取哪几种防腐蚀方法？ 第二章电化学腐蚀动力学 1、什么是原电池的极化作用？什么是阳极极化、阴极极化？ 2、极化现象的本质是什么？ 3、掌握电化学极化时，极化电流与过电位之间的关系方程式。 4、熟练掌握稳态极化时的动力学公式，掌握强极化区和微极化区极化过电位和极化电流之间近似极化公式的推导过程。 5、什么是共轭体系？分析课本p61页图2-17中各点所对应的电流和电位的物理意义。 6、结合图2-19详细说明牺牲阳极保护法的基本原理。 7、结合活化控制的腐蚀体系极化公式（课本公式2-60）分析金属腐蚀速度测试的电化学方法都有哪些？
8、腐蚀体系中，当电流处于强极化区时采用何种测试方法？微极化区采用何种测试方法？各有何适用条件？各自的原理和具体操作步骤是什么？弱极化区的测试方法有哪几种？掌握两点法和三点法的推导过程。 第三章氢去极化腐蚀和氧去极化腐蚀 1、什么是氢去极化？什么是氧去极化？各自发生的条件是什么？ 2、什么是氢过电位？氢过电位的数值大小对氢去极化腐蚀有何影响？ 3、金属中具有不同氢过电位的杂质存在对基体金属腐蚀速度的影响情况是什么？ 4、什么是铂盐效应？以铁和锌在酸中的腐蚀速度为例说明氢过电位对于腐蚀速度的影响情况。 5、氧去极化腐蚀的影响因素有哪些？ 6、什么是氧浓差电池？在氧浓差电池中何者做阳极，何者做阴极？第四章金属的钝化 1、什么是钝化作用？什么是化学钝化、电化学钝化？ 2、结合金属的钝化曲线分析钝化过程中的电化学参数，并说明阳极保护的基本原理是什么？ 3、阳极钝化曲线的测定和塔菲尔法测定金属腐蚀速度时的极化曲线各自采用什么方法测定？ 4、目前钝化理论主要包括哪几种？每种钝化理论所能够成功解释的问题是什么？
xx平台技术的现状及发展方向 xx，xx，xx 摘要： 随着我国工业化进程的日益加快，社会各领域对能源资源的利用越来越多。为了缓解我国能源资源利用紧张的局面，国家加快了对海底油气资源的开发。在对海底资源进行开采施工时，必然会用到海洋钻井平台。为了实现对海洋油气资源的科学、高效和可持续性开发，海洋钻井平台技术的发展和改进就更具备必要性和迫切性。本文就在概述海洋钻井平台技术的基础上，对其现状、发展趋势以及一些新型平台进行着重地分析。 关键词： 海洋平台；技术现状；新型Spar平台；发展趋势 基于当前我国对陆上和海上油气资源 开采量严重不平衡的现状，加紧对xx油气 资源的开发和利用，不仅能缓解我国能源资 源利用紧张的现状，还能进一步完善我国的 能源开采结构。xx钻井平台技术的发展， 是xx能源开采的重要环节。完善钻井平台 技术，不仅能为实现采油的安全施工，还能 展现我国在xx技术应用方面的能力和技 术水平。所以，加强对钻井平台技术的现状 和发展趋势研究具有很大的现实意义。 当前,我国xx油气发展存在的三大
矛盾主要是： 加快发展速度与资源短缺的矛 盾;环境友好型社会与环境污染等问题的矛盾;提高国际竞争力与国内创新能力薄弱的矛盾。欲解决这三大矛盾,加快海上油气开发和发展xx石油装备工业已成为重要举措。国际油价的进一步攀高,使得油气资源供应不足阻碍经济发展的这一矛盾更加突出。提高油气资源的产量,xx油气的开发 已经成为我国实现能源可持续发展的战略重点。xx石油钻井装备产业是以资本密集和技术密集为主要特征,为xx油气资源开 发提供生产工具的企业集合,是xx油气 产业与装备制造业的有机结合体。 1xx平台技术概述 xx钻井平台是进行xx油气开采的 主要设备，在实际的应用中，主要是用来支撑和存放巨大的钻机、为钻井人员提供居住地点、对开采的原油进行存储等。相比较具体的油气存储设备以及诸多的海上工程船舶，xx钻井平台的存在更具基础性作用。
项目基本信息 ?项目名称 面向自升式海洋钻井平台的行星传动齿轮-齿条爬升与锁紧系统 ?项目大类 科技发明制作A类 ?项目小类 机械与控制 ?项目简介 传统自升式海洋钻井平台采用液压系统进行传动，该系统体积庞大、后期维护复杂、难以适应恶劣的海洋作业环境；作品采用齿轮齿条传动方式，使系统机构精简、运行精度高、维护方便。 本作品是一种面向自升式海洋钻井平台的行星传动齿轮齿条式爬升与锁紧系统，设计出多级串行行星齿轮减速器与具有自动调整及自动复位功能的锁紧装置，很好地实现传动装置的扭矩输出以及平台的载荷转换。 ?项目图片：
项目介绍 海洋石油钻井平台主要有自升式钻井平台、半潜式钻井船、浮式钻井船等。自升式海洋钻井平台工作区域为靠近陆地的沿海一带，工作水深较浅。 自升式海洋钻井平台由平台、支腿以及爬升机构组成，平台可沿支腿升降。其中，爬升机构按动力源形式一般可分为电动升降装置和液压升降装置。电动升降平台也称齿轮-齿条式升降平台，它采用电动机作为原动力，利用减速器将转动力矩传动到攀爬齿轮上，由多个啮合于支腿齿条上的攀爬齿轮的同时动作来实现平台的升降。液压升降平台则采用电动机-液压泵-液压马达的传动方式。升降时，液压系统可以缓冲各马达负载的不均衡，支腿升降与刹车之间也可以由液压系统来完成。但是液压系统升降平台存在一些不可避免的缺点，与新型的齿轮-齿条式爬升系统平台相比处于劣势，主要可分为以下几点： 1)需要独立的液压泵站和铺设大量的液压管路，占据空间大，且容易产生油液泄漏，污染工作环境； 2)体积相对庞大、臃肿，相比采用齿轮-齿条结构的电动系统升降平台的移动性较差； 3)油液在压力作用下体积发生变化，或因为油液泄漏等原因导致系统控制精度低。 本作品采用了多级串行行星齿轮减速结合齿轮—齿条机构作为自升式海洋钻井平台爬升与锁紧系统的传动机构，该新型的齿轮-齿条式传动机构相比传统的液压系统具有以下优点： 1)作业环境整洁； 2)后期维护保养方便； 3)控制精度高、响应快； 4)系统结构精简、可移动性好。 本作品采用模块化设计思想，将海洋钻井平台的设计分为新型多级串行行星减速器、齿轮-齿条爬升装置与锁紧装置三个主要组成部分。其特点如下： 1)大传动比新型多级串行行星齿轮减速器 作品使用有自主知识产权的新型多级串行行星齿轮减速器，采用三级行星轮系及两级平行轴轮系传动，传动比达5400，相对于现有的海洋钻井平台中使用的行星减速器，可获得更大传动比，并有效地提高了传动效率。 2)自调节锁紧装置 作品中的锁紧装置中采用自行设计的自调节弹簧复位装置。其成本相对较低，结构优化，能有效地实现卡爪垂直方向的位置调节。
第四章金属在自然环境中的腐蚀与防护 本章主要讨论金属在大气、海水、土壤这三种主要的自然环境中金属腐蚀的特征、规律、影响因素以及防护方法等有关内容。 第一节大气腐蚀 一、大气腐蚀的概念及研究意义 金属在常温大气中，由于空气中的水和氧等的化学和电化学作用而引起的腐蚀称为大气腐蚀。大气腐蚀是一种常见的腐蚀现象，如钢铁在空气中的生锈即属于此类腐蚀。在大气中使用的钢材量一般超过全世界钢产量的60%，厂房的钢梁、桥梁、钢轨、各种机械设备、车辆、电工产品、石油石化中的大部分生产设备以及武器装备等金属材料都是在大气环境下使用的。据估计因大气腐蚀损失的金属约占总的腐蚀损失量的一半以上。因此研究大气腐蚀的现象和规律，了解大气腐蚀的机理和影响因素，以及金属材料的耐大气腐蚀性能以及防止大气腐蚀的方法，都对节省能源、保护资源等具有重要的意义。 二、大气腐蚀分类 ㈠大气腐蚀的相关概念 1．大气及其组成 地球表面上自然状态的空气称为大气。大气是组成复杂的混合物，其主要成分见表4-1。 表4-1 大气的基本组成（不包括杂质，10℃）
2．绝对湿度和相对湿度 参与金属大气腐蚀过程的主要组成是氧和水蒸汽。二氧化碳虽参与锌和铁等某些金属的腐蚀过程，形成腐蚀产物的碳酸盐，但它的作用是次要的。 氧在大气腐蚀中主要是参与电化学腐蚀过程。空气中的氧溶于金属表面存在的电解液薄层中作为阴极去极化剂，而金属表面的电解液层由大气中的水蒸汽所形成。大气中的水分常用湿度来表示： ①绝对湿度：一立方米大气中的水汽含量（g/m3）；一定温度下大气的最高绝对湿度叫做大气的饱和水蒸汽量。 ②相对湿度（RH）：大气中的绝对湿度与同温度下的饱和水蒸汽量之比。 ㈡大气腐蚀的分类 按照金属表面的潮湿度不同，也就是按照电解液膜层的存在和状态不同，可把大气腐蚀分为三类： 1. 干大气腐蚀 在干燥大气中（通常RH< 60％--80％）金属表面不存在液膜时的腐蚀，这种腐蚀属于化学腐蚀中的常温氧化。其特点是金属表面形成不可见的保护膜。某些金属，如铜、银等非铁金属，在被硫化物所污染了的空气中产生的失泽作用就是一个例子。 2. 潮大气腐蚀 在相对湿度足够高，60％—80％< RH <100％，?金属表面存在肉眼看不见的极薄水膜时发生的大气腐蚀。例如铁在没有雨雪淋到时的生锈即属于此。 3. 湿大气腐蚀 当金属表面存在肉眼可见的凝结水膜时发生的大气腐蚀。也就是说，当空气湿度接近100%，以及当水分以雨、雪、水沫等形式直接落在金属表面上时所发生的腐蚀。 ㈢大气腐蚀速度与液膜厚度的关系 可以定性地用图4-1来表示大气腐蚀速度与金属表面上膜层
腐蚀与腐蚀控制原理复习 一、绪论 1、金属腐蚀定义：指金属在周围介质作用下，由于化学变化、电化学变化或物理溶解而产生的破坏。 2、金属腐蚀的分类： ①按腐蚀机理：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。 ②按腐蚀破坏的形貌特征：全面腐蚀、局部腐蚀。 ③按腐蚀环境：大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀、化学介质中的腐蚀。 3、金属腐蚀速度的表示方法 a、质量指标 b、深度指标 c、电流指标 d、力学性能指标 4、绝对电位：电极材料相与溶液相两相之间的电位差。 5、参比电极：各项参数保持恒定，因而参与电极反应有关物质的化学位保持恒定的且处于平衡状态的电 机系统 6、标准氢电极：镀了铂黑的Pt浸在压力位1atom的氢气气氛下，H+浓度为1mol/L的HCl溶液中构成的 电机系统。 7、平衡电极电位：当金属离子在金属/水溶液两相间的化学位相等时，建立起电化学平衡，此时电荷和金 属离子从左至右及自右至左两个过程的迁移速度相等，亦即电荷和物质都达到了平衡，这种情况下，金属/溶液界面上就建立起一个不变的电位差值，这个差值就是金属的平衡电极电位。 8、平衡式电极电位中的能斯特方程：
9、交换电流密度0i ：当一个电极反应处于平衡时，其阴极反应和阳极反应的速度相等0i i i a k == ，此时 i 0与k i 和a i 的绝对值均相等的电流密度，称为该电极反应的交换电流密度。 10、过电流：一个电极反应偏离平衡时的电位E 与这个电极反应的平衡电位Ee 的差称作过电位。η=E-Ee 11、根据过电位判断电极反应进行方向： ①如果η=0，则E=Ee ，电极反应处于平衡 ②如果η>0，则E>Ee ，电极反应按阳极反应的方向进行 ③如果η<0，则E
碳钢在海洋环境下的腐 蚀研究 Revised as of 23 November 2020
碳钢在海洋环境下的腐蚀研究 摘要 随着陆地石油储量减少和开采难度增加，海洋石油将成为未来能源最重要的来源。海洋石油开发设施的材料主要是碳钢，碳钢常年在腐蚀性极强的海水中工作，腐蚀不可避免。若能掌握碳钢在海洋环境下的腐蚀规律，找到合适的防腐措施，腐蚀造成的损失就能大幅度降低。本文根据塔菲尔直线外推法，用LK2010型电化学工作站测量碳钢在不同盐度海水中的腐蚀极化曲线，研究海水的盐度对碳钢腐蚀速度、塔菲尔曲线特征的影响。 关键词：碳钢腐蚀；塔菲尔直线外推法；电化学；极化曲线；腐蚀速度 The research on corrosion of carbon steel in marine environment Abstract As difficult exploitation of oil reserves to reduce and increase the land， ocean oil will become the most important source of energy future. Offshore oil development facilities materials are mainly carbon steel， carbon steel work in the strong causticity water all the year round， the corrosion of carbon steel is inevitable. If we can master the corrosion behavior of carbon steel in Marine environment， find a suitable anticorrosive measures，can greatly reduce the loss caused by corrosion. Based on the principles of Tafel linear extrapolation method， measured with electrochemical workstation LK2010 type corrosion polarization curve of carbon steel in sea water，the water of the influence of different factors on the corrosion of carbon steel.
海洋平台的腐蚀及防腐技术 化学化工学院装控131 杨哲 1304310125 摘要:概括了海洋平台不同区域的腐蚀环境和腐蚀规律，对海洋平台重防腐涂料的选择要求及配套体系进行简要叙述。针对海洋平台的长效防腐防护要求，介绍了几种具有长效的防腐材料和防腐技术特点，包括海洋平台热喷涂长效防腐蚀技术、锌加保护技术、海洋平台桩腿防腐套包缚技术等，为我国对海洋平台长效防腐防护技术的研究提供参考。 关键词:海洋平台;防腐;热喷涂;锌加技术;防腐套 Abstract:This paper summarizes the corrosion environment and rules of the differentzones in offshore platforms, also briefly introduces the requirements and systems of the anticorrosion coating .According to the long-term anticorrosion requirements in offshore platforms, the paper introduces several long-term anticorrosion technology, including thermal spraying, adding zinc protection and anticorrosion technology with platform legs wrapped etc,which will provide some references to the research of the long-term anticorrosion technology in offshore platforms. Key words:Offshore platform;anticorrosion; Thermal spraying; Adding zinc technology; Anticorrosion wrap 海洋平台是一种海上大型工程结构物。其钢结构长期处于盐雾、潮气和海水等环境中，受到海水及海生物的侵蚀，而产生剧烈的电化学腐蚀。腐蚀严重影响海洋平台结构材料的力学性能，从而影响到海洋平台的使用安全[4]。而且由于海洋平台远离海岸，不能像船舶那样定期进坞维修保养，因此海洋平台的建造者及使用者都非常重视海洋平台的防腐问题。如何对海洋平台结构进行长效防腐，以及开发研究海洋平台结构长效防腐的新材料、新技术及新工艺都具有十分重要的
海洋石油平台的防腐蚀 一、海洋石油平台的腐蚀状况 海洋石油平台的绝大多数是用钢铁建造的。随着海洋石油工业的发展，用于开发海洋石油的平台有多种多样，既有简易的单柱平台，也有用钢量达万吨以上的巨型平台。大型平台的构造相当复杂，具有多种作业功能，造价也十分昂贵。这些平台一般都放置在离岸较远的海域里，而且多数是固定安装的。因此，它们不能像船舶那样进行坞修，维修十分困难。为了确保石油开采作业的顺利进行，保证作业人员的安全和保护环境，进行海洋石油开发的国家政府和油公司，都付出了巨大的努力来防止平台破坏。 导致平台破坏的原因有各种各样，但大多数来自海洋环境对平台的作用。这此作用可以归纳为作用力和腐蚀。腐蚀除了直接使平台构件壁厚减薄和局部出现深坑乃至穿孔，大大地降低平台的强度储备以外，它还会和交变的外力共同作用，造成平台构件的腐蚀疲劳，引发平台构件开裂，招致严重事故。设计平台时，对可能遇到的环境作用力极值都作了充分的考虑。在建造和安装中，对材料和施工质量有严格的检验。因此，防止平台破坏的重要责任，便落在了防腐蚀工作者的肩上。 海洋石油平台钢铁设施的腐蚀机理与状况和其他海洋钢结构大致相同。但远离海岸的石油平台遭受的腐蚀环境更恶劣，而且各区域间的构件由于环境条件的不同，会形式宏观腐蚀电池，使得平台整体所受到的腐蚀和单独处于各区域钢铁的腐蚀，有明显的不同，设施的维护和修复也更困难。下面对石油平台金属在海洋环境中腐蚀情况作一些补充说明。 1、海洋大气区 海洋大气中钢铁的腐蚀速度比内陆大气中要高4~5倍。在天津塘沽岸边的大气
挂片表明，碳钢的年腐蚀量为0.04㎜。渤海海中平台的实测腐蚀量超过0.1㎜/a，有的达0.2~0.3㎜/a。 2、飞溅区 不少资料都指出，碳钢在飞测区的腐蚀量达到甚至超过0.5㎜/a。渤海使用10年的钢质平台，曾测得飞溅区的腐蚀速度约0.45㎜/a，并且有不少深度2㎜以上的蚀坑。当海浪拍击平台构件表面时，混在海水中的气泡冲击构件表面，对它们的保护层有很大的破坏力。在设计飞溅区涂层时，应特别注意。 3、潮差区 海洋石油平台是贯穿海泥至大气的连续钢结构，其腐蚀特征有别于单独处于各区域的钢铁。单个挂片的碳钢腐蚀速度，潮差区比全浸区要高1~2倍，而上下连续的平台结构，在潮差区受到的腐蚀却比全浸区要轻一些。有的设计者把潮差区并入飞溅区考虑，这并不意味着潮差区的构件受到的腐蚀程度和飞溅区一样严重，而是考虑到施工、维修以及阴极保护效果等因素的影响。 4、海水全浸区 在防护措施不完善的平台上，海水全浸区发生腐蚀有时会导致严重的后果。例如渤海4号平台，在使用12年后的一次检测中，在低潮位附近发现了多处构件被腐蚀穿了的孔洞。全浸区中钢铁的腐蚀速度，一般为0.1~0.2㎜/a。 5、海底泥土区 海底沉积物是很复杂的介质，不同海区海泥对钢铁的腐蚀会有所不同，尤其是有污染和大量有机物沉积的软泥，需要特别加以注意。一般认为，由于缺少氧气和电阻率大等原因，海泥中钢铁的腐蚀要比海水中轻得多，在深层土壤中更是如此。在与海水交界的浅层泥中，也会发生如同低潮位附近那样的氧浓差电池腐蚀。
海洋腐蚀与防护前沿技术及国内外研究动态、发展趋势 海洋腐蚀的经济损失每年至少三千亿，并大幅递增。海洋经济投入越多，海洋防腐课题越迫切，所以，有人把海洋防腐材料纳入海洋经济中的新兴产业和新材料，却很少反映到具体的报告和表述中。腐蚀问题首先是一个经济问题。腐蚀是一种悄悄进行的破坏，但它的破坏力比地震、火灾、水灾、台风等自然灾害所造成损失更为严重。世界各国对腐蚀工作都非常重视。据统计，每年因腐蚀所造成的经济损失约占国民经济生产总值的2%-4%。1969年英国因腐蚀而造成的损失为13.65亿英磅；美国2001年的腐蚀直接损失为国民生产总值的3.1%，约合2760亿美元。这一调查结果当时震惊了全世界。据最新报道，我国在能源、交通、建筑、机械、化工、基础建设、水利和军事设施等典型的行业和企业，每年由于腐蚀所造成的损失可达5000亿元以上，约占GDP的5%。腐蚀所造成的经济损失除直接损失外还包括停工停产、设备维修、产品降级、效率降低等一系列间接损失。 和上面说的相比，海洋腐蚀尤为严重。海洋环境腐蚀与防护研究主要是研究钢铁材料在海洋环境中发生的一系列化学和电化学反应 而劣化的自然现象，其目的就是有效地防止腐蚀，降低腐蚀损失，提高钢铁设施的使用效能。基于对腐蚀所造成的危害及损失的分析，专家将研究目标锁定在海洋环境腐蚀与防护研究上，开展了一系列研究，并取得了一系列研究成果。他们认为：如果防护措施到位，至少每年可以避免25－30％的损失，也就是说每年至少可以减少损失1300亿元。我国有1800公里的海岸线，有相当于我国陆地国土面积1/3的海洋区域。海洋的开发利用在国民经济中占的比重越来越重要。目前已有100余座开采石油的钢桩平台屹立在海上，同时大量船舶及海底输油管线为海上开采石油服务。目前已经探明，中国海上石油资源量