一、海洋前景

海洋，這個一望無際的藍(lán)色世界啊，總是讓人們魂牽夢繞。關(guān)于海洋，古人不禁寫下諸多贊美之詞，如曹操所著《觀滄?！分小皷|臨碣石，以觀滄海，水何澹澹，山島竦峙”的描繪，樂府詩《長歌行》中“百川東到海，何時復(fù)西歸”的感慨，無一描述的不是這壯闊的世界。

而到了現(xiàn)代，人們?yōu)榱藵M足在海上進(jìn)行鉆井、采油、集運、觀測、導(dǎo)航、施工等活動，在海洋上修建了很多可為此提供生產(chǎn)和生活設(shè)施的構(gòu)筑物，統(tǒng)稱為“海上平臺”、“海洋平臺”。以鉆井為例，隨著陸地油氣資源發(fā)現(xiàn)的日益減少、開發(fā)難度逐漸加大，油氣行業(yè)將目光投向海洋，海洋油氣鉆井平臺，就是這樣一個海洋開發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備。

石油鉆機(jī)平臺

而這些海洋平臺，均采用了比較多的鋼材質(zhì)。據(jù)估算，鋼在海岸中的腐蝕，比在沙漠中大400—500倍，離海岸24m的鋼試樣，則比離海岸240m的同品質(zhì)鋼試樣腐蝕快12倍?？梢赃@么說：海洋上的環(huán)境遠(yuǎn)比陸地要惡劣得多，且腐蝕速率也是陸地上的很多倍。因此，海上平臺一定要做好相關(guān)的防腐蝕措施。

根據(jù)海上平臺鋼結(jié)構(gòu)所處的不同高度，被腐蝕區(qū)域大致可以分為大氣區(qū)、飛濺區(qū)和全浸區(qū)。不同區(qū)域腐蝕環(huán)境不同，應(yīng)對腐蝕的方法也會有所差異。

二、海洋腐蝕三個主要區(qū)域

海上平臺腐蝕的三個主要區(qū)域（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

2.1 大氣區(qū)防腐

先來看大氣區(qū)。顧名思義，這里腐蝕的因素和氣體影響是密不可分的。陽光、風(fēng)、雨、霧等氣候因素，使得這里的腐蝕集中體現(xiàn)為海鹽粒子腐蝕。

既然氣體和環(huán)境因素起到直接影響的作用，那么在此區(qū)域，防腐的思路就是“包裹”起來。只要這部分地方想辦法包裹起來了，不讓腐蝕因子有機(jī)可乘，就實現(xiàn)了有效的防腐蝕。

那么這樣一來，大氣區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)防腐，多采用復(fù)合涂層來保護(hù)。比如增強(qiáng)結(jié)合力的底漆、過渡的中間層和致密耐腐蝕的面漆，這均屬于復(fù)合涂層的范疇。根據(jù)功能差異，復(fù)合涂層的組成也不盡相同，比如水罐內(nèi)表面涂層是環(huán)氧樹脂，直升機(jī)甲板上則是富鋅底漆。

裝在桶中的富鋅底漆（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

2.2 浪濺區(qū)防腐

再來看看飛濺區(qū)?；蛘哒f浪濺區(qū)，都是一個意思。這里因為是海水能直接沖擊到的地方，因此這里的腐蝕是最為嚴(yán)重的。

那為什么說浪濺區(qū)的腐蝕最為嚴(yán)重呢？其主因是受到以日光輻照和干濕交替為主的大氣因素、以溫度變化和氯離子為主的海水因素，以及以海浪為主的浪流因素三個方面，也就是說，飛濺區(qū)（浪濺區(qū)）腐蝕最為嚴(yán)重的原因是多方面、綜合性的。

此外，這一部分銹層起到的特殊作用也不容忽視。因為碳鋼形成的銹層較為疏松，孔隙和裂縫都比較多，這樣一來海水和濕氣都容易儲存進(jìn)去。飛濺區(qū)的部分就反復(fù)在氧化----還原----再氧化的過程中循環(huán)，進(jìn)一步加重了腐蝕。

這一部分是海上平臺防腐的關(guān)鍵所在。那么，該如何對浪濺區(qū)進(jìn)行有效的防腐工作呢？

首先，這部分腐蝕最為嚴(yán)重，一般的防腐涂料是不行的。采用重防腐涂料才可以。目前市面上有無機(jī)富鋅涂料、聚脲彈性體涂料，以及玻璃鱗片涂料。筆者在這里簡單說下玻璃鱗片涂料。

玻璃鱗片涂料，百度百科上解釋說是“在熱固性樹脂里填充特殊處理的鱗片狀玻璃。由于玻璃鱗片在涂層中是重疊排列的，因此對涂膜的抗?jié)B透性起了很大作用。涂裝方法可采用刷涂、高壓無氣噴涂或輥筒涂裝?！?

從它的性狀而言，玻璃鱗片涂料抗?jié)B透性好，涂膜收縮率低，熱膨脹系數(shù)小，固化殘余應(yīng)力少，耐磨損。涂抹這種涂料在作業(yè)面，就像是起了一道保護(hù)作用的屏障。加之其施工簡便，易于修補(bǔ)，因而它在各種海洋工程設(shè)備、海上石油天然氣平臺、港灣碼頭及船舶上應(yīng)用十分廣泛。

玻璃鱗片涂料（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

當(dāng)然，因為浪濺區(qū)腐蝕最嚴(yán)重，因此只是涂刷重防腐涂料還是不夠的。這里還要引入“陰極保護(hù)”的概念。由于鋼結(jié)構(gòu)在浪濺區(qū)的海水浸泡率過低，不能形成有效的電流回路，因此普通的陰極保護(hù)對于浪濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)具有一定的局限性。

目前在工程實踐中對處于浪濺區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)，通常是將陰極保護(hù)和涂層保護(hù)聯(lián)合使用，在兩者的協(xié)同作用下達(dá)到較好的防護(hù)效果。

2.3 全浸區(qū)防腐

來看看全浸區(qū)。顧名思義，這部分區(qū)域是全部被海水包裹的區(qū)域。很明顯防腐涂料在這里派不上用場，因為水下沒辦法涂刷防腐涂料，這里的防腐主要是靠陰極保護(hù)法對鋼材進(jìn)行保護(hù)。而陰極保護(hù)法又分為犧牲陽極和外加電流兩種方式。

全浸區(qū)防腐示意圖（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

以常用的鋁基犧牲陽極為例，陽極多為條狀，包裹在陽極芯上。下水前，陽極芯會被牢牢焊在導(dǎo)管架上，而鋁作為相對活潑的金屬，在接觸海水后便與導(dǎo)管架形成原電池，鋁作為陽極不斷失去電子被氧化溶解，有了它的犧牲，作為陰極的導(dǎo)管架就會被完好的保護(hù)下來。

犧牲陽極作為一種方便、低成本的保護(hù)措施，在海上平臺設(shè)計階段，設(shè)計師就考慮到了。也就是全浸區(qū)這里的區(qū)域都是在平臺下水前就已經(jīng)做好防護(hù)。

犧牲陽極的辦法在海上平臺下水服役前就已經(jīng)部署好（圖片來源：網(wǎng)絡(luò)）

海洋環(huán)境腐蝕條件苛刻，這就要求我們有著對其清醒的認(rèn)識。對其腐蝕機(jī)理以及防護(hù)措施做好充分研究，可以為處在海洋環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計和維護(hù)提供有力依據(jù)。雖然目前我們已經(jīng)有對于針對不同區(qū)域，如浪濺區(qū)、全浸區(qū)、大氣區(qū)的不同防腐策略，但還存在技術(shù)的薄弱之處和可提高的空間，需要從業(yè)者的不斷努力。