海洋鋼結(jié)構(gòu)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(yè)區(qū) 河北唐山 063000

在社會經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展下，我國海洋開發(fā)事業(yè)也迎來了新的發(fā)展空間，海洋上的構(gòu)造物數(shù)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(shè)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(huán)境的干擾，因而，怎樣在海洋環(huán)境中做好鋼結(jié)構(gòu)安全防腐蝕工作成為相關(guān)人員需要思考和解決的問題。

1 海洋環(huán)境中鋼的腐蝕類型

海洋環(huán)境的復(fù)雜決定了海洋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施設(shè)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(zhì)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(fā)生會使得金屬尺寸大小和顏色發(fā)生變化?；诤Ｑ箐摌虻母鱾€部位長期處于相對環(huán)境的五個區(qū)域內(nèi)，因而各部位的鋼材都會出現(xiàn)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(zhì)的部位中僅僅有一定的區(qū)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(xiàn)結(jié)構(gòu)腐蝕。①點腐蝕。點腐蝕是一種不均勻分布的麻點腐蝕形態(tài)，但是各個點之間存在一種互不連接的特點。②縫隙腐蝕?？p隙腐蝕一般出現(xiàn)在水下區(qū)域，依靠氧氣來維持純態(tài)的材料在海水中都會出現(xiàn)不同程度的縫隙腐蝕。③沖擊腐蝕。鋼結(jié)構(gòu)材料在使用時候?qū)Ｋ牧魉儆兄^強的敏感性，在水流速度超過某一個臨界點的時候鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)保護膜會被破壞，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)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(xiàn)懸浮物 時候，兩種腐蝕現(xiàn)象會互相作用。④空泡腐蝕。在鋼結(jié)構(gòu)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(xiàn)沸騰的現(xiàn)象。比如通過高速度流經(jīng)葉輪或者推進器表面的海水，在發(fā)生截面突變的時候會出現(xiàn)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(xiàn)局部壓縮遭受到破壞。

2 海洋鋼結(jié)構(gòu)安全防腐策略

2.1 強化對鋼結(jié)構(gòu)材料的表面處理

表面預(yù)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(chǎn)生不利的影響，為此在使用鋼結(jié)構(gòu)材料的時候需要首先對鋼結(jié)構(gòu)材料的表面進行預(yù)清理，具體清理的內(nèi)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(huán)境條件的檢測。海洋鋼結(jié)構(gòu)所在的環(huán)境會對噴砂過程產(chǎn)生深刻的影響，為此，在進行鋼結(jié)構(gòu)施工之前需要做好一系列準(zhǔn)備工作：首先，進行擋風(fēng)處理。通過對擋風(fēng)的處理避免因為風(fēng)力過大所引發(fā)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(huán)境下會對在無形中延長固化時間，而在溫度過高的環(huán)境下則是會出現(xiàn)干噴現(xiàn)象。為此，在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)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(xiàn)鋼板結(jié)構(gòu)的冷凝[2]。為此，在鋼結(jié)構(gòu)施工中需要應(yīng)用手搖干濕溫度測量儀器來檢測鋼結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)來對鋼結(jié)構(gòu) 表面光潔度進行測量。另外，鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)施工中需要相關(guān)人員嚴(yán)格按照規(guī)范 的標(biāo)準(zhǔn)來進行鋼結(jié)構(gòu)判定。

2.2 有機涂層鋼材和涂裝處理

在海洋的中鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用所在環(huán)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(jié)構(gòu)物腐蝕和涂裝防腐蝕鋼材劣化情況調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)，在進行鋼結(jié)構(gòu)涂裝處理的時候需要根據(jù)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(fā)現(xiàn)，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(xiàn)這種差異的原因是在L型鋼結(jié)構(gòu)的損傷情況比較嚴(yán)重。在這樣的環(huán)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?；谝陨系囊箐撹F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(tǒng)有機涂層相比，在鋼結(jié)構(gòu)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(yīng)的水和氧，進而降低鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)材料的壽命。為此，在經(jīng)過長時間的調(diào)查分析之后人們將通用不銹鋼來作為補充材料。

3 結(jié)語

綜上所述，伴隨交通事業(yè)和沿海地區(qū)的進一步開發(fā)，我國海上交通事業(yè)得到了進一步的發(fā)展，海洋上建造的橋梁數(shù)量不斷增多。從實際操作情況來看，在海上建設(shè)橋梁需要充分考慮到海水和海洋大氣對鋼結(jié)構(gòu)所造成的侵蝕問題，怎樣減少鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問題，延長橋梁 使用壽命成為當(dāng)前海上橋梁建設(shè)需要思考和解決的問題。鋼結(jié)構(gòu)檢驗是鋼結(jié)構(gòu)建造的重要組成，而鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕工作開展優(yōu)劣直接影響到海洋鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用期限。文章結(jié)合當(dāng)前海洋環(huán)境中鋼的腐蝕類型，從強化對鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)安全防腐基本措施，旨在能夠更好的促進海洋鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)。