海洋工程結構與船舶防腐蝕技術分析

景 迪 孟凡星 張 健

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

我國的科技水平日益成熟，經濟實力也得到了有效的提升，對于海洋資源的開發(fā)以及維護工作也得到了越來越多人的重視，黨和領導早在“十二五”發(fā)展階段就針對海洋開發(fā)問題編制了相關的建設綱要，并在相關的指導文件中進行了統(tǒng)一部署，有效的為海洋工程裝備的全方位發(fā)展提供了強有力的支撐，現(xiàn)如今，海洋工程的發(fā)展儼然已經成為國家經濟發(fā)展中的一項重要組成，海洋科技業(yè)也已經被列入國家戰(zhàn)略規(guī)劃當中，在此推動下，有效的針對海洋工程結構以及船舶的腐蝕現(xiàn)狀及發(fā)展做出分析研究，對于海洋工程裝備的長遠持續(xù)發(fā)展有著重要的實際意義［1］。

1 我國海洋工程結構與船舶腐蝕的現(xiàn)狀分析

對于海洋產業(yè)的實際發(fā)展來說，對其造成嚴重損失以及危害的一個因素即為海洋腐蝕問題，地球的整體由陸地及海洋組成，其中海洋的面積更是超過七成，人類文明的不斷進步，使得人類的探索活動不斷拓展，遍布在海洋的各個角落，近年來海洋產業(yè)對于世界經濟的發(fā)展也做出了不小的貢獻，尤其是航海業(yè)以及海洋產業(yè)，對于國際貿易的成熟完善提供了強有力的支撐，對于海洋產業(yè)來說，海洋油氣資源開發(fā)需要借助海上作業(yè)平臺來開展，海洋為人類的生產生活所提供的清潔能源也是在海上風電設備的支持下實現(xiàn)的，然而其在為社會發(fā)展提供巨大產出效益的基礎上，也在遭受著海洋環(huán)境的侵襲，海水富含氧、鹽以及微生物等因素，其為腐蝕現(xiàn)象提供了條件，據(jù)相關等級劃分顯示，海洋腐蝕是地球環(huán)境腐蝕中最為嚴重的一種類型，就連海水飛沫也攜帶著鹽類成分，其的腐蝕范圍更是拓展到沿海二百米的距離，而海洋工程結構以及船舶往往位于海洋深處，各類設備在海洋環(huán)境中的存放都無法避免與海水直接接觸，由此造成了十分嚴重的腐蝕現(xiàn)象，這一問題，也是當前制約海洋產業(yè)開發(fā)的一個最主要的問題，有相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，海洋腐蝕問題所造成的損失占據(jù)我國整體GDP約5個百分點，其嚴重影響著各類基礎設施的實際使用壽命，我國每年中所損壞或報廢的設備基本都是由此導致，可以說，單單海洋腐蝕所造成的經濟損失就遠遠高于我國各類自然災害所造成的損失，其為海洋工程結構以及船舶在海洋中的安全性以及可靠性造成了嚴重的威脅，為了能夠有效降低海洋腐蝕產生的損失，并落實保障海洋產業(yè)的安全性及可靠性，就必須要不斷提升海洋工程的防腐技術。

總的來說，我國幅員遼闊，更擁有著廣闊海洋面積，隨著科學技術的不斷發(fā)展，對于海洋的探索與開發(fā)也在不斷深化，現(xiàn)如今，我國針對海底管線、船舶運輸以及海洋石油天然氣開發(fā)平臺等行業(yè)的建設迅猛提升，與此同時其所需求的設備數(shù)量也在不斷增加，其實際的構成材料通常多為金屬或混凝土，這就導致其在運用過程中，面臨著海洋環(huán)境的嚴重侵蝕，若不能夠針對其做好防腐蝕工作，則很容易為相關工作的開展造成嚴重的阻礙，導致造成不可估量的損失，因此，加強防腐蝕工作的落實與開展能夠為海洋工程設施的維護提供保證［2］。

2 海洋工程結構與船舶腐蝕技術的策略分析

海洋工程結構以及船舶是各類海洋產業(yè)工程的總稱，其所包含的內容較為多樣，比如海洋儲運以及采油、鉆井等工作所需的近?；蛏詈Ｆ脚_，以及水線以上壓載艙、船體等船舶，對于海洋工程結構以及船舶來說，其在海洋環(huán)境中主要遭受的腐蝕類型可以概括為以下幾種，即海生物污損、磨損腐蝕、應力腐蝕以及均勻腐蝕，與其他發(fā)達國家相比，我國當前的海洋防腐蝕技術相對較為落后，因此，在高性能易操作以及低成本環(huán)保安全等各項原則的指導下，可以從以下幾個方面的技術來貫徹完善海洋工程結構及船舶的防腐工作。

2.1 研究防腐涂層

通過利用防腐涂層來實現(xiàn)對海洋工程結構以及船舶的腐蝕控制是較為有效的一種手段，其的本質就是對于海洋防腐涂料在實際工程結構以及船舶中的運用，防腐涂料又包含針對鋼結構以及混凝土結構所使用的兩種類型，其主要包含有機硅樹脂涂料、環(huán)氧類涂料、聚氨酯類防腐涂料，就當前掌握的情況來看，在海洋工程結構中最為常用的一種則是環(huán)氧類防腐涂料，實際運用過程中，防腐涂料也被依據(jù)使用部位劃分為面漆、底漆以及中間漆，不同的部位所運用的涂料類型也是存在較大差異的，通常對于面漆來說，主要運用的類型有乙烯樹脂、丙烯酸樹脂以及聚氨酯等，而中間漆則多用環(huán)氧玻璃鱗片以及云鐵，與底漆而言，其最為常用的是鋁漆的噴涂，富鋅底漆等，隨著防腐涂層技術的不斷進步，逐漸推動其朝著功能化、環(huán)保節(jié)約、弱溶化等方向完善［3］。

2.2 防污涂料

海洋工程結構以及船舶所實際建設的各類設施及平臺，必須要立足于海洋管線、鋼樁等結構來實現(xiàn)，這一系列部位由于處于較深的海洋位置，很容易遭受海洋污損生物的腐蝕，從而導致嚴重的損害后果，對海洋工程結構以及船舶的整體穩(wěn)定性有著顯著的影響，此外，海洋污損生物在針對相關部位造成腐蝕的基礎上，其還會附著在設備表面，由此，不僅會影響船舶外觀，還會導致船舶正常行駛的承載物不斷增加，長此以往，對于燃油成本有一定程度的增加，而合理的運用防污涂料則可以顯著的改善這一系列問題，防污涂料對于與海洋污損生物來說，其的作用與毒制劑相當，在海洋結構及船舶進行防污涂料的運用能夠有效的將其表面上海洋生物所造成的污損以及附著進行清理及去除，從而有效減輕其對于工程結構表面及船舶的侵蝕及損害，現(xiàn)如今，常用的防污涂料有兩種類型，分別為無機類和有機類，前者主要包含氯化鋅、氧化亞銅以及氧化汞等，而后者則包含有機錫化合物以及有機氧化合物等等。

2.3 耐腐蝕材料

對于海洋工程結構以及船舶中所需基礎設施的建設來說，鋼材料是其應用最多的建設材料，因此，針對建設鋼材不斷提升其的耐腐蝕性能，也能夠有效確保對于海洋工程結構以及船舶的腐蝕控制，現(xiàn)如今，耐腐蝕類型的鋼材材料有多種類型，其中較為常用的有高分子材料，耐海水腐蝕鋼和鋼筋以及鈦合金等，除此之外，海洋工程結構以及船舶對于混凝土以及金屬材料的使用也占據(jù)著較為客觀的比例，對于這一系列的材料來說，想要提升其的防腐蝕性，本質上就是針對金屬結構的微觀結構、化學元素組成進行調整改良，以及深化研究腐蝕產生膜的特點，以此有效實現(xiàn)對于電化學腐蝕的實際損害面積以及反應速度的控制，盡可能的強化金屬材料的防腐蝕性能，為海洋工程結構以及船舶整體的抗腐蝕能力提供助力［4］。

2.4 區(qū)域性包覆技術

上述提到，海洋的腐蝕能力非常強，其中海洋浪花飛沫也攜帶著大量鹽成分從而造成腐蝕，因此，海洋浪花的飛濺對于海洋工程結構以及船舶所造成的腐蝕情況也是十分嚴重的，而針對面臨這一情況的區(qū)域可以通過借助包覆技術來實現(xiàn)對于腐蝕問題的控制，其的本質是將材料與腐蝕介質做出有效的隔離，從而實現(xiàn)防腐蝕效果，在該領域的研究中，日本所研發(fā)的包覆耐腐蝕蒙乃爾合金一直以來都處于領先地位，且實現(xiàn)了規(guī)?；a業(yè)的發(fā)展，我國雖然稍落后其一步，但也取得了相對優(yōu)良的成果，比如青島跨海大橋的浪花飛濺區(qū)的防護，就是由我國的侯保榮院士在不斷汲取先進經驗并加以大量改良及創(chuàng)新的基礎上所實現(xiàn)的腐蝕防護，除此之外，針對海洋工程結構及船舶所做出的材質改性和表面處理，以及相關的電化學保護或緩腐劑防護措施等方面的研究也都取得了不小的研究成果，其都對于我國浪花飛濺區(qū)域的防腐包覆技術的發(fā)展做出了強有力的推動，促進了海洋工程結構以及船舶的防腐效果提升，從而保障了海洋工程及船舶的安全性能與穩(wěn)定性能［5］。

3 結語

綜上所述，海洋工程結構與船舶在海洋環(huán)境中面臨著嚴重的腐蝕問題，相關人員要重視這一問題，并不斷強化對于防腐蝕技術的研究力度，從而盡可能確保對于海洋工程結構以及船舶腐蝕程度的控制，為我國的海洋產業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎。