國(guó)內(nèi)外碼頭鋼管樁的腐蝕狀況調(diào)查及防護(hù)對(duì)策

王 放，金 櫻，張應(yīng)輝，羅 強(qiáng)，贠麗君，馬瑞麗，陸海東，鄧紹敏，姜 波

(北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司，北京 100032 )

0 前 言

在經(jīng)濟(jì)全球化迅猛發(fā)展的時(shí)代背景下，海洋經(jīng)濟(jì)日益成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域[1]。在海洋開發(fā)過程中遇到的海洋環(huán)境下的腐蝕問題也越來越值得我們關(guān)注[2,3]。海洋環(huán)境是一種極其復(fù)雜的腐蝕性環(huán)境[4-6]，海水是一種強(qiáng)電解質(zhì)溶液，海水的溫度、鹽度、溶解氧濃度、pH值、流速以及海洋生物等都是影響腐蝕的重要因素[7,8]，這也使得海洋環(huán)境腐蝕性遠(yuǎn)高于陸地環(huán)境[9,10]。

2014年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)腐蝕成本約占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的3.34%[11]，達(dá)到22 000億人民幣，這相當(dāng)于每位公民承擔(dān)的腐蝕成本超過1 500元。即使通過腐蝕控制來減少0.1%的腐蝕成本，也能挽回幾百億的經(jīng)濟(jì)損失，由此可見腐蝕控制帶來的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)是非常明顯的。而且鋼材每減薄1 mm，其強(qiáng)度會(huì)下降5%～10%[12]，海洋鋼樁的腐蝕不僅會(huì)使其功能喪失，還有可能會(huì)引起突發(fā)性災(zāi)害、油氣泄漏和海洋環(huán)境污染等問題[13-18]。因此，調(diào)研國(guó)內(nèi)外碼頭鋼結(jié)構(gòu)的防腐措施和設(shè)計(jì)方案，總結(jié)對(duì)比國(guó)內(nèi)外不同海域接收站及碼頭鋼結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)，可以為將來碼頭鋼樁工程防腐施工提供技術(shù)支撐，對(duì)保證碼頭防腐的長(zhǎng)效性、經(jīng)濟(jì)性和可操作性具有重要意義。

1 海洋鋼結(jié)構(gòu)腐蝕規(guī)律

如圖1所示[19]，根據(jù)海洋腐蝕環(huán)境可以將碼頭高樁鋼樁分為5個(gè)不同的區(qū)帶，分別為海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、海洋潮差區(qū)、海水全浸區(qū)和海底泥土區(qū)[20, 21]。海洋大氣區(qū)的腐蝕主要受海鹽微粒和陸地大氣的影響；在浪花飛濺區(qū)，海水飛濺造成的干濕環(huán)境以及陽光照射導(dǎo)致的溫度升高，會(huì)形成最苛刻的腐蝕環(huán)境[22]，這個(gè)區(qū)域的腐蝕速率也是最高的；海洋潮差區(qū)作為氧濃差電池的陰極區(qū)而受到保護(hù)，腐蝕速率較低，但是該區(qū)域存在海洋生物污損及好氧菌附著腐蝕現(xiàn)象。在海水全浸區(qū)，腐蝕性主要受溶解氧、流速、溫度、鹽度、pH值、以及污染因素和生物因素等的共同作用的影響；鋼樁在海洋潮差區(qū)和海水全浸區(qū)由于溶解氧濃度的不同會(huì)形成腐蝕宏電池，其中溶解氧較多的潮差區(qū)成為陰極，腐蝕較輕，溶解氧少的海水全浸區(qū)成為陽極，腐蝕較重。海底泥土區(qū)中溶解氧的濃度、溫度以及厭氧生物的作用是影響該區(qū)域鋼樁腐蝕性的主要因素。

在浪花飛濺區(qū)，表面銹層在濕潤(rùn)情況下作為一種強(qiáng)氧化劑在起作用，銹層中發(fā)生還原反應(yīng)，即Fe3+被還原成Fe2+。在干燥情況下，由于空氣氧化作用，銹層中的Fe2+被氧化成Fe3+。這個(gè)銹層的自氧化過程在浪花飛濺區(qū)反復(fù)進(jìn)行，從而加快了鋼鐵的腐蝕。圖2為普通碳鋼在海水全浸區(qū)和浪花飛濺區(qū)的極化曲線圖[23]，從圖中可以看出二者陽極溶解速度幾乎相等，浪花飛濺區(qū)的陰極電流明顯大于海水全浸區(qū)的陰極電流。這是由于在海水中鋼的陰極反應(yīng)是溶解氧的還原反應(yīng)，飛濺區(qū)的鋼由于銹層自身氧化劑的作用使得陰極電流變大。

2 國(guó)內(nèi)外碼頭鋼樁腐蝕狀況調(diào)研

2.1 國(guó)外部分碼頭腐蝕狀況調(diào)研

毛里塔尼亞努瓦克肖特港又被稱為“友誼港”，始建于1979年，是中國(guó)援助非洲的第二大工程項(xiàng)目。該港屬于鋼樁式結(jié)構(gòu)碼頭，位于毛里塔尼亞西海岸的中部，撒哈拉沙漠的南端。該港年平均氣溫為28 ℃，全年平均降雨量約為400 mm。碼頭鋼樁在運(yùn)營(yíng)過程中雖然經(jīng)過了多次修復(fù)和保護(hù)，但是腐蝕仍然非常嚴(yán)重，特別是浪花飛濺區(qū)部分，已經(jīng)出現(xiàn)大面積的紅銹，銹層成片剝落，嚴(yán)重影響到該港口的正常使用，具體腐蝕情況如圖3所示。

斯里蘭卡漢班托塔港，又稱漢班托塔深水港，位于斯里蘭卡最南端、印度洋的中部，是世界第一大海灣孟加拉灣的門戶。漢班托塔港自2007年起在中國(guó)的援助下開始建設(shè)，2012年開始運(yùn)營(yíng)，日均船只到港量達(dá)300余艘。如圖4所示，該港口許多的鋼樁，浪花飛濺區(qū)的腐蝕情況較為嚴(yán)重，其大片的涂料脫落，裸露出鋼體，大量的浮銹遍布于鋼體之上，且在上部有明顯的點(diǎn)蝕現(xiàn)象，鋼樁保護(hù)工作刻不容緩。

圖5所示的是日本某海軍基地碼頭鋼樁浪花飛濺區(qū)腐蝕照片，從圖可以看出，該碼頭鋼樁已經(jīng)銹蝕非常嚴(yán)重，不但表面出現(xiàn)了大量的厚實(shí)銹層，鋼樁也出現(xiàn)明顯的減薄現(xiàn)象。如果再不采取措施，將會(huì)嚴(yán)重影響該碼頭的安全運(yùn)行。

2.2 國(guó)內(nèi)部分碼頭腐蝕狀況調(diào)研

1981～1994年，南京水利研究所對(duì)華東、華南地區(qū)29個(gè)80年代以前建成的海港進(jìn)行了腐蝕破壞狀況調(diào)查[24]。結(jié)果如圖6所示，有嚴(yán)重破壞(IV級(jí))構(gòu)件的碼頭占總數(shù)的41.4%左右，其中運(yùn)行不超過15 a的碼頭，發(fā)生IV級(jí)破壞的數(shù)量占50%，運(yùn)行不超過20 a的碼頭，發(fā)生IV級(jí)破壞的數(shù)量占67%。有III級(jí)破壞構(gòu)件的碼頭占總數(shù)的27.6%，其中運(yùn)行5～10 a的碼頭發(fā)生III級(jí)破壞的數(shù)量占50%，運(yùn)行10～15 a的碼頭發(fā)生III級(jí)破壞的數(shù)量占50%。有II級(jí)破壞構(gòu)件的碼頭占總數(shù)的31%，其中運(yùn)行小于10 a的碼頭發(fā)生II級(jí)破壞的數(shù)量占60%，運(yùn)行20～25 a的碼頭發(fā)生II級(jí)破壞的數(shù)量占40%。

2006～2008年，交通部再次組織了一次全國(guó)性的調(diào)查[25]。調(diào)查范圍包括中國(guó)華北、華東和華南等環(huán)境區(qū)的31個(gè)碼頭。除外觀檢查外，還進(jìn)行了氯離子分布、鋼筋銹蝕情況等專項(xiàng)調(diào)查測(cè)試。調(diào)查結(jié)果表明：在1987-1996年之間建成并使用了約13～17 a的碼頭，大部分金屬構(gòu)件表面有腐蝕痕跡，部分構(gòu)件有嚴(yán)重的腐蝕開裂現(xiàn)象；1996年以后建成并使用了10 a左右的碼頭，銹蝕現(xiàn)象較輕。碼頭建設(shè)年限越晚，耐蝕性越強(qiáng)，其耐久性增強(qiáng)的原因主要有以下4點(diǎn)：(1)耐久性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的完善；(2)高性能混凝土的應(yīng)用；(3)高效防腐蝕措施的應(yīng)用；(4)設(shè)計(jì)施工水平的提高。這也說明了我國(guó)加快海洋防腐新技術(shù)的開發(fā)，減少海洋腐蝕現(xiàn)象，保障海洋經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要性。

在我國(guó)渤海、黃海、東海、南海4大海域沿海，也分布著眾多的港口，由于海洋環(huán)境不同，其港口腐蝕情況也不盡相同。本工作選擇各個(gè)海域并著重選擇渤海海域具有代表性的港口碼頭進(jìn)行了腐蝕調(diào)查，以下為具體的調(diào)查結(jié)果：

2.2.1 渤海海域

如圖7所示，2013年對(duì)丹東某碼頭進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該碼頭鋼樁使用的是外層包覆聚乙烯保護(hù)層的防腐手段，由于冬季浮冰的撞擊作用，造成了鋼樁聚乙烯保護(hù)層的脫落，由于該保護(hù)層本身只是將海水和鋼樁隔離開，防腐保護(hù)作用較差，且未完全脫落的保護(hù)層會(huì)儲(chǔ)存部分海水，對(duì)鋼樁的腐蝕產(chǎn)生更惡劣的影響，導(dǎo)致該碼頭處在浪花飛濺區(qū)的平臺(tái)鋼樁在海水沖擊和電化學(xué)腐蝕的共同作用下，出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。其局部區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)表面完全被銹層覆蓋，點(diǎn)蝕現(xiàn)象非常明顯，保護(hù)工作迫在眉睫。

天津某LNG接收站碼頭所在海域的海水鹽度為3.2%，電阻率約為26 Ω·cm，海水流速約為1.5 m/s，浪高約為3.5 m。港區(qū)海域每年冬季有不同程度的海冰出現(xiàn)，初冰日在12月下旬，終冰日在2月下旬，總冰期約60 d，嚴(yán)重冰期年平均為10 d。平均相對(duì)濕度為65%，最大相對(duì)濕度為100%，最小為3%。日照時(shí)間較長(zhǎng)，年日照時(shí)數(shù)為2 500～2 900 h。該LNG接收站鋼樁采取涂層加犧牲陽極的防腐保護(hù)措施，并留有腐蝕裕量。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該碼頭運(yùn)行2 a左右時(shí)間后，其鋼樁涂層具有脫落現(xiàn)象，雖然對(duì)局部脫落位置進(jìn)行過修補(bǔ)，但是鋼樁上仍出現(xiàn)了明顯的銹跡，且在水位變動(dòng)區(qū)有海洋生物附著現(xiàn)象。具體情況如圖8所示。

對(duì)天津另一個(gè)至今已服役7 a的LNG接收站調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其為鋼管樁和預(yù)應(yīng)力混凝土梁板結(jié)構(gòu)，整個(gè)碼頭由120根φ1 200 mm和348根φ1 000 mm的鋼管樁支撐。鋼樁采取涂層加犧牲陽極的防腐保護(hù)措施，并留有腐蝕裕量。從圖9可以看出該碼頭鋼樁涂層已經(jīng)出現(xiàn)剝離脫落現(xiàn)象，銹蝕較為嚴(yán)重，且鋼樁上出現(xiàn)了較多的海洋生物附著，需要進(jìn)一步防腐蝕處理。

唐山某LNG接收站所在海域海水鹽度為3.0%，全年日照2 600～2 900 h，年平均氣溫為12.5 ℃，最高溫度為32.9 ℃，最低為-14.8 ℃。該LNG接收站于2012年建成，至調(diào)研之日已有8 a服役時(shí)間。其碼頭鋼管樁采用Q345D低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，在水位變動(dòng)區(qū)及水下區(qū)采用環(huán)氧重防腐涂層的方式進(jìn)行防腐，其中，水位變動(dòng)區(qū)涂層厚度為1 500 μm，水下區(qū)涂層厚度為1 000 μm。如圖10所示，目前該碼頭鋼樁水位變動(dòng)區(qū)涂層裂化脫落現(xiàn)象嚴(yán)重，鋼樁上有較多的銹蝕區(qū)域，影響碼頭的安全使用。

2.2.2 黃海海域

2007年，對(duì)青島某化工碼頭調(diào)查檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該碼頭在使用4 a之后，雖然使用涂料對(duì)碼頭鋼樁進(jìn)行了數(shù)次修補(bǔ)，但是部分鋼管樁在浪花飛濺區(qū)和海洋潮差區(qū)依然出現(xiàn)了大面積的涂層脫落和海洋生物附著，局部位置在保護(hù)層下腐蝕嚴(yán)重，形成了大量的腐蝕坑，最大腐蝕坑深度可以達(dá)到4 mm以上，嚴(yán)重威脅著碼頭的安全運(yùn)行與長(zhǎng)期使用，具體腐蝕情況如圖11所示。

2.2.3 東海海域

如圖12所示，福建某LNG碼頭鋼樁在水面以上的部分主要采用涂料防護(hù)，許多鋼樁在運(yùn)行6 a之后，浪花飛濺區(qū)已經(jīng)有大片的涂料發(fā)生了脫落，漏出鋼樁本體，涂料下面出現(xiàn)大量的紅銹，且有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)，通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)，銹蝕最深處將近10 mm，嚴(yán)重影響了碼頭的安全使用。

2.2.4 南海海域

南海海域海水表層水溫高(25～28 ℃)，年溫差小(3～4 ℃)，雨量充沛，終年高溫高濕，長(zhǎng)夏無冬。圖13為海南某LNG接受站腐蝕情況，該LNG接收站正式運(yùn)行已達(dá)6 a，碼頭鋼樁在水面以上的部分主要采用涂料防護(hù)，從圖中可以看出，涂層斑駁脫落，鋼樁基體裸露出，潮差區(qū)與浪花飛濺區(qū)最為嚴(yán)重，其頻繁的干濕交替過程和充足的氧氣供應(yīng)，使金屬材料在浪花飛濺區(qū)的電化學(xué)腐蝕速率明顯大于海洋大氣區(qū)和海水全浸區(qū)的腐蝕速率，海水的沖擊加劇了材料的破壞，呈現(xiàn)出大量的紅銹，并有銹層剝落。

2.3 國(guó)內(nèi)外海洋鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)效防腐技術(shù)調(diào)研

腐蝕試驗(yàn)和調(diào)查結(jié)果表明，在一般情況下，鋼在海洋大氣中的平均腐蝕速率約為0.03～0.08 mm/a；在浪花飛濺區(qū)為0.30～0.50 mm/a；在海洋潮差區(qū)為0.10～0.37 mm/a；在海水全浸區(qū)中為0.13～0.25 mm/a；在海底泥土區(qū)(或砂中)約為0.02～0.08 mm/a[26]。

當(dāng)然，海洋鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕速率與不同海域的環(huán)境、不同鋼種材料等有著密切的關(guān)系，不能一概而論[27, 28]。對(duì)于普通碳鋼、低合金鋼等材料，在浪花飛濺區(qū)這個(gè)部位很容易發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕破壞，這使整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)物承載力大大降低而影響安全生產(chǎn)，縮短使用壽命，提前報(bào)廢[29]。目前鋼結(jié)構(gòu)大氣區(qū)普遍采用的防腐技術(shù)為涂層防腐；而水下部分主要采用犧牲陽極技術(shù)進(jìn)行腐蝕防護(hù)。這2種方法對(duì)于大氣區(qū)異型部件、浪花飛濺區(qū)等強(qiáng)腐蝕區(qū)帶的腐蝕防護(hù)并不能起到很好的效果。

如表1所示，根據(jù)ISO12944典型腐蝕環(huán)境分類，LNG場(chǎng)站主要包括C4～CX的環(huán)境特征，是極為嚴(yán)苛的腐蝕環(huán)境。在海洋鋼結(jié)構(gòu)工程中，常用腐蝕防護(hù)手段主要有5種，分別為增加腐蝕裕量、采用耐海水鋼、使用涂層防護(hù)、使用電化學(xué)防腐以及使用包覆防腐，其中前2種方法是用來提高材料基體的性能，后3種方法是采用的防護(hù)技術(shù)。

表1 ISO-12944典型腐蝕環(huán)境分類Table 1 ISO-12944 classification of typical corrosive environments

在這5種防腐技術(shù)中，腐蝕裕量只對(duì)防止均勻腐蝕破壞有意義，且在應(yīng)用中增加了結(jié)構(gòu)物的載重及較高的成本，對(duì)于應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕、氫脆和縫隙腐蝕等非均勻腐蝕，用增加腐蝕裕量的辦法來防止腐蝕效果不佳。圖14為海洋常用鋼不同腐蝕區(qū)域腐蝕速率圖，圖中表示了各個(gè)實(shí)驗(yàn)鋼片與平均高潮位(HTL)和平均低潮位(LTL)相對(duì)距離的腐蝕速率，其中縱坐標(biāo)為試片距離防漂流載重箱底的距離，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，17NiCuP鋼在浪花飛濺區(qū)的腐蝕速率明顯小于10Cr2AlMo鋼，但是在海水全浸區(qū)明顯高于10Cr2AlMo鋼。這說明采用不同的耐海水鋼時(shí)，在不同的腐蝕區(qū)帶，其耐蝕程度也不同，難以保證各區(qū)帶的腐蝕情況一致。

在涂料防護(hù)方面，一般在C4和C5腐蝕環(huán)境下采用的涂料為富鋅底漆，且通過干膜厚度來滿足涂層設(shè)計(jì)壽命或耐久力。富鋅底漆按其成膜物質(zhì)可分為有機(jī)、無機(jī)、有機(jī)/無機(jī)摻合3種類型。有機(jī)富鋅底漆最為常用的是環(huán)氧富鋅底漆。無機(jī)富鋅底漆按成膜物分有水玻璃、硅酸乙酯及磷酸鹽等。涂料在海水的沖擊下容易出現(xiàn)破損現(xiàn)象，維修時(shí)，需要表面粗糙度的等級(jí)要求較高，水下部分維修困難，維修維護(hù)成本高[30]。陰極保護(hù)在水下區(qū)域擁有較好的防腐蝕效果，在水上部分防腐效果較差。包覆防腐技術(shù)可以大致分為有機(jī)包覆、無機(jī)包覆和礦脂包覆3類，其中有機(jī)包覆技術(shù)是指將聚乙烯、氨基甲酸乙酯彈性體、環(huán)氧樹脂等有機(jī)包覆材料包覆在鋼材表面以達(dá)到防腐蝕目的的防腐蝕施工方法，其膜厚比涂層厚度大，防腐蝕性、耐沖擊性能優(yōu)異，但是存在著容易老化和滲漏的缺點(diǎn)。無機(jī)包覆技術(shù)是指運(yùn)用水泥砂漿、混凝土或金屬等無機(jī)類材料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行包覆防腐蝕的技術(shù)，是一種初期成本較低的防腐蝕方法。但由于因漂流物沖擊及材料本身老化等原因，混凝土中容易出現(xiàn)較多的裂紋，引起海水的滲透，一定時(shí)間后會(huì)導(dǎo)致腐蝕效果下降。相比較而言，在浪花飛濺區(qū)采用礦脂包覆的工藝具有表面處理要求較低、水中施工容易、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，是較為可取的方案[31]。

圖15為日本羽田機(jī)場(chǎng)防腐蝕工程，該機(jī)場(chǎng)跑道平臺(tái)建在海面上，并使用鋼樁作為支撐結(jié)構(gòu)，工程設(shè)計(jì)的防腐蝕使用年限為100 a，其鋼桁梁部位采用鈦罩板覆蓋，以阻斷風(fēng)雨以及飛濺鹽分的侵蝕；鋼桁梁內(nèi)部采取改性環(huán)氧涂料涂裝，并設(shè)置除濕器、換氣扇以及送氣管道等除濕系統(tǒng)，將桁梁內(nèi)空氣相對(duì)濕度控制在50%以下，以達(dá)到防止涂料老化的目的。位于浪花飛濺區(qū)、海洋潮差區(qū)及海洋大氣區(qū)的鋼管樁部位，采用耐海水不銹鋼包覆。使用的耐海水不銹鋼是奧氏體耐海水不銹鋼SUS312L，也就是人們通常說的“超級(jí)不銹鋼”，其與一般的奧氏體不銹鋼(SUS304、SUS316L)相比，鉻和鉬的含量高，因此具有更好的耐孔蝕性及耐縫隙腐蝕性。從圖中可以看出，該防護(hù)方法整體防護(hù)效果較好，沒有出現(xiàn)明顯的腐蝕現(xiàn)象。在位于海水全浸區(qū)及海底泥土區(qū)的部位，則采用了成熟的、且易于維護(hù)管理的Al-Zn-In犧牲陽極進(jìn)行腐蝕防護(hù)。通過上述腐蝕防護(hù)方法的應(yīng)用，使整個(gè)跑道的維護(hù)管理費(fèi)用降至最低，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了降低使用壽命期內(nèi)成本的目標(biāo)，是目前世界上先進(jìn)的腐蝕防護(hù)工程。

針對(duì)青島某化工碼頭的腐蝕狀況，2007和2009年采用復(fù)層礦脂包覆技術(shù)對(duì)其碼頭鋼樁進(jìn)行了2期的腐蝕修復(fù)，修復(fù)后碼頭鋼樁更加整潔美觀。修復(fù)前后的對(duì)比如圖16所示。

2016年，在對(duì)青島某化工碼頭鋼樁使用復(fù)層礦脂包覆8 a后，將包覆層打開對(duì)防腐效果進(jìn)行驗(yàn)證。如圖17所示，檢驗(yàn)結(jié)果表明，在海洋嚴(yán)酷的腐蝕條件下，復(fù)層礦脂包覆層多年后依然能夠起到良好的保護(hù)效果，鋼樁光滑無銹蝕。2019年9月，再次對(duì)該技術(shù)11 a的防護(hù)效果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，見圖18。從圖18a可以看出，防護(hù)罩非常完整，沒有任何破損現(xiàn)象，保護(hù)狀態(tài)完好，可以滿足至少30 a的保護(hù)壽命。如圖18b所示，剖開鋼樁保護(hù)套，擦掉油脂，可以看到鋼樁內(nèi)部表面光滑，基本為包覆前狀態(tài)，無銹蝕現(xiàn)象，這也說明復(fù)層包覆技術(shù)具有較好的保護(hù)作用。

同時(shí)與未保護(hù)的鋼樁相對(duì)比發(fā)現(xiàn)，沒有采用復(fù)層礦脂包覆防腐的鋼樁，表面涂層破損嚴(yán)重，銹跡斑斑，腐蝕情況已經(jīng)非常嚴(yán)重，如圖19所示。

2.4 有效防腐蝕方案

根據(jù)海洋鋼樁特定的環(huán)境，提出較為有效的防腐蝕方案。如圖20所示，該方案在海水全浸區(qū)及海底泥土區(qū)域采用鋁合金犧牲陽極的陰極保護(hù)法。在腐蝕環(huán)境惡劣的海洋潮差區(qū)以及浪花飛濺區(qū)采用復(fù)層礦脂包覆的防腐技術(shù)(PTC)，該技術(shù)材料由4層緊密相連的保護(hù)層組成，即礦脂防蝕膏、礦脂防蝕帶、密封緩沖層和防蝕保護(hù)罩。其中礦脂防蝕膏、礦脂防蝕帶是復(fù)層礦脂包覆防腐技術(shù)的核心部分，含有高效的緩蝕成分，能夠有效地阻止腐蝕性介質(zhì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的侵蝕。密封緩沖層和防蝕保護(hù)罩具有良好的整體性能，不但能夠隔絕海水，還能夠抵御機(jī)械損傷對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的破壞。將礦脂防蝕膏、礦脂防蝕帶、密封緩沖層和防蝕保護(hù)罩4個(gè)部分有機(jī)地結(jié)合在一起，并用專用工具和螺栓將邊緣法蘭閉合在一起后，具有密封性能好、操作穩(wěn)定性高、施工方便、防腐蝕壽命可達(dá)30 a以上、維護(hù)管理成本低等優(yōu)點(diǎn)。在易于施工和腐蝕環(huán)境相對(duì)較好的海洋大氣區(qū)使用成本相對(duì)較低的重防腐涂料防護(hù)方法。該類型涂料在化工大氣和海洋大氣環(huán)境里一般可使用10 a或15 a以上，在酸、堿、鹽等介質(zhì)里及一定溫度的腐蝕條件下，一般也能夠使用5 a以上，使用壽命比一般防腐涂料更長(zhǎng)。重防腐涂料的干膜厚度一般要達(dá)到200～300 μm以上，甚至上千微米。

3 結(jié) 論

針對(duì)碼頭鋼樁的腐蝕現(xiàn)狀及防治技術(shù)應(yīng)用效果開展調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在海洋潮差區(qū)及浪花飛濺區(qū)采用涂料的防腐蝕方法，在使用數(shù)年后，涂層易發(fā)生脫落，發(fā)生較為嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，影響碼頭的安全使用。在該區(qū)域采用復(fù)層礦脂包覆技術(shù)能夠有效地對(duì)鋼樁提供保護(hù)，減輕腐蝕現(xiàn)象。對(duì)鋼樁整體較為有效的防腐蝕的方案為：在海水全浸區(qū)及海底泥土區(qū)域采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法。在腐蝕環(huán)境惡劣的海洋潮差區(qū)以及浪花飛濺區(qū)采用復(fù)層礦脂包覆的防腐技術(shù)，在海洋大氣區(qū)使用涂料防護(hù)。