王晖瑜 吕炳龙
中海油常州涂料化工研究院有限公司 天津市300452 中海油能源发展股份有限公司清洁能源公司 天津市300452
摘要：海洋平台因其长期处于恶劣的腐蚀环境，高盐、高碱性的海水为平台的腐蚀提供了电解质，加速了平台腐蚀过程。因此，为保证海洋平台的正常运行及人员安全，必须采用有效的防腐技术保护。本文分析了海洋平台的腐蚀规律及其防腐技术。
关键词：海洋平台；特点；腐蚀规律；防腐技术
海洋平台是海上采油的大型工程结构物，长期处在海水、潮气、盐雾环境下，因海生物及海水的不断侵蚀，海洋平台材料的力学性能受到电化学腐蚀的严重影响，严重威胁着海洋平台的安全。海洋平台成本高，且远离海岸，一旦建成，就很难挪动，它不能像船一样自由移动，致使日常维护困难。因此，海洋平台的防腐问题极其重要。
一、海洋平台数字化系统
海洋平台的数字化需要开发专门的软件来显示用户数据和监控系统，监控软件系统可以让用户进行可视化的检测。监控软件系统可以直观、三维地显示平台的数字信息，系统的基本功能设计、界面设计和工作模式设计均基于平台现场人员的工作习惯。数字海洋平台系统为用户提供整个平台的操作、资源和安全，并为监控提供数字化支持，以达到高效、安全生产的目的，系统采用组态控制的开发方式实现分级控制，可直接显示平台的实时性能，设置异常和错误报警的间隔时间；数据库已与现有数据采集平台保持一致，基础数据已自动纳入查询。该系统使得平台直接显示实时的生产和系统设定的间隔和异常的异常警报，数据库与现有的采购平台统一，底层数据自动集成以备查询。
二、海洋平台腐蚀特点
海上平台在恶劣条件下运行，存在长期腐蚀的风险。主要结构材料是钢。海洋大气中有很多水。氯化钠颗粒形成一层很强的水腐蚀膜。例如，空气中的二氧化硫溶解在钢表面的水膜中，这就增加了水膜的腐蚀性。平台飞溅区是一种特殊的腐蚀环境，平台表面受到海水循环的影响而湿润。这种干湿转化的情况加剧了该地区的腐蚀状况。海洋平台的水下部分在焊接位置受到电化学腐蚀。
三、海洋平台腐蚀规律
1、海洋环境腐蚀区域的界定。海洋平台处于非常不利的条件下，如太阳辐射、海浪冲击、温湿度变化等，几乎所有的平台都需要进行防腐防护，不同海域的腐蚀行为和特征各不相同，维修人员在制定有效的长期保护措施之前，必须对海洋环境的腐蚀状况进行分析和表征。海洋防腐涂料种类繁多，均属重型防腐涂料，包括防锈涂料、船体涂料、甲板涂料和室内舱室涂料等。
2、海洋钢结构腐蚀情况
大气区：海上平台喷发区上方的大气区域受高浓度盐雾、冰和雨的影响，如果大气中有SO2和H2S，则太阳光的下半部分比上半部分腐蚀性强，负半部分比太阳光的腐蚀性强。这部分结构可以得到保护。桥梁表面应具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和抗冲击性。其他涂层应具有良好的抗盐沉积和大气老化稳定性。
飞溅区：飞溅区是在潮汐和波浪作用下湿度和湿度发生变化的区域，由于频繁的飞溅和冲击，加工件的表面几乎连续浸泡在充气海水中。风和海水的同时作用会造成严重的腐蚀，进入海水的气泡会除去保护膜，从而加速腐蚀。
潮差区：在潮差范围内，钢结构不易腐蚀，在平均潮位附近有一个腐蚀峰。由于钢桩位于海洋环境中，钢结构表面的总含氧量高于水线，大大超过水下钢结构表面的含氧量，并在它们之间形成回路，对构件进行宏观腐蚀，产生不同浓度的氧气。
如钢桩身在海洋环境中,与潮汐的爬升和下降,氧气总量达到地表渗入钢架结构线上方浮动,远高于钢结构表面浸入水中,他们之间形成一个回路,形成宏观腐蚀电池的不同浓度的氧气。在腐蚀槽中，富氧区为阴极，即相对缺氧区为阳极，潮间带各点均有一定程度的阴极保护。然而，在平均潮深处，最大腐蚀通常以阳极的形式出现。
全浸区：所有浸没式水库均位于潮汐飞溅带底部，不同于大气和潮汐区，不受大气条件影响，属于海水电化学腐蚀。该区域的腐蚀主要取决于溶解氧、盐的浓度和类型、温度、海水流速和深度、海洋生物和污染。该区域的腐蚀防护主要通过电化学保护和一般阴极保护来实现。
海底泥土区：由于海底沉积物独特而复杂的腐蚀环境，钢材在不同区域和腐蚀条件下的腐蚀速率波动超过10倍。微生物腐蚀是由细菌引起的，温度对其影响很大，微生物腐蚀本质上是微生物代谢产生的一种腐蚀性物质，通过阳极过程影响腐蚀速率。不同的微生物可以影响腐蚀速率，具有促进、减缓或中和腐蚀的作用。各种微生物都会影响腐蚀速率，此外，海底沉积物的腐蚀程度取决于温度、电阻、盐度、溶解氧和pH值等因素。
四、海洋平台防腐技术
1、热喷涂防腐技术。该技术在海洋平台钢结构中的应用相对成熟，目前热喷涂镀锌铝合金已成为一种新型的热喷涂方式。成熟的防腐技术在钢结构中具有优良的防腐性能。海洋平台安装后，镀层厚度保持不变，说明镀锌铝具有良好的耐蚀性。锌铝和合金涂层的热喷涂已成为一种成熟的防腐技术，在金属结构中具有优异的防腐性能。此外，在海洋平台安装厚度测量后，涂层厚度几乎保持不变，这表明锌铝喷涂对涂层具有良好的防腐保护作用。对于海洋平台钢结构，镀铝和铝合金不仅可保护涂层的渗漏区域，封闭涂层的应用不仅可以封闭镀铝和铝合金的孔隙率，还可以防止涂层损坏时形成铝保护区，可以提高涂层的性能，延长涂层的使用寿命，其未来的发展和应用将非常广泛。
2、锌加保护技术。这是一种实用、高质量的钢结构防腐方法。由于干燥过程中锌含量很高，锌保护在阴极保护和主体材料保护中起着双重作用。产品中锌的纯度在99.95%以上。锌保护具有优异的耐腐蚀性。锌镀层还具有独特的熔化性能。锌加涂层和旧的锌涂层可以完全集成，便于维修补涂。
与传统的有机涂层相比，锌保护具有更有效的阴极保护特性，其耐蚀性是普通锌土的5-6倍，腐蚀期可达25-30年。
浸没区的腐蚀比大气中的腐蚀重，但比喷淋区的腐蚀容易，但绝缘保护很少使用，镀锌的阴极保护周期长这是一个很长的覆盖期，然而，单独防护很少使用，而且由于防腐涂层的使用寿命长，很难满足海洋平台的永久保护要求。锌的添加保护，在涂层保护和长期阴极保护的双重作用下，具有较长的防腐寿命，弥补了普通涂料寿命不足的缺陷。
3、桩腿防腐套包缚技术。当前，在这一关键区域，即海洋喷溅区域，防腐问题正受到越来越多的关注和研究。目前在美国、英国、日本等发达国家，海洋裂缝带的防污问题越来越受到人们的重视，越来越多的海洋平台采用防腐蚀技术来保护飞溅区的桩腿。
防腐套是一种适用于海洋喷涂领域的长效防锈工艺，防腐套管采用高强度多层结构，外覆特种聚酯层，这种独特的结构可以调节防腐套管的物理性能，增加或减小套管厚度，改变织物结构；为了满足不同的腐蚀要求，达到长期防腐的目的，海洋平台必须满足防水甚至密封的要求。多层结构的弹性使得套筒之间的密切联络的防腐和海洋平台桩腿,随电压设计,从而满足密封要求,达到长期防腐的目的。
海洋平台底部的防腐柱可以有效地消除海洋生物附着的不利影响。涂层和衬里防锈接触器，设计有效防止海洋生物附着和生长，延长套管使用寿命，有效达到长期防锈保护的目的。高强度织物的弹性效应在防腐套管和桩表面之间产生紧密的周向张力。防腐套管不仅与桩腿连接紧密，而且与桩腿连接紧密。但不受温度变化引起的钢管支腿热胀冷缩物理变化的影响。目前，桩腿防腐套技术已在国内外许多海洋工程中得到应用。
参考文献：
[1]王义.浅析海洋平台腐蚀与防护[J].全面腐蚀控制,2015(03).
[2]侯保荣.海洋环境腐蚀规律及控制技术[J].科学与管理，2015(05).
[3]范勇.海洋钻井平台数字化研究与应用[J].石油工程建设，2015(02).