海洋工程結(jié)構(gòu)與船舶防腐蝕技術(shù)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(guó)的科技水平日益成熟，經(jīng)濟(jì)實(shí)力也得到了有效的提升，對(duì)于海洋資源的開(kāi)發(fā)以及維護(hù)工作也得到了越來(lái)越多人的重視，黨和領(lǐng)導(dǎo)早在“十二五”發(fā)展階段就針對(duì)海洋開(kāi)發(fā)問(wèn)題編制了相關(guān)的建設(shè)綱要，并在相關(guān)的指導(dǎo)文件中進(jìn)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(qiáng)有力的支撐，現(xiàn)如今，海洋工程的發(fā)展儼然已經(jīng)成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一項(xiàng)重要組成，海洋科技業(yè)也已經(jīng)被列入國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃當(dāng)中，在此推動(dòng)下，有效的針對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)以及船舶的腐蝕現(xiàn)狀及發(fā)展做出分析研究，對(duì)于海洋工程裝備的長(zhǎng)遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展有著重要的實(shí)際意義［1］。

1 我國(guó)海洋工程結(jié)構(gòu)與船舶腐蝕的現(xiàn)狀分析

對(duì)于海洋產(chǎn)業(yè)的實(shí)際發(fā)展來(lái)說(shuō)，對(duì)其造成嚴(yán)重?fù)p失以及危害的一個(gè)因素即為海洋腐蝕問(wèn)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(guò)七成，人類(lèi)文明的不斷進(jìn)步，使得人類(lèi)的探索活動(dòng)不斷拓展，遍布在海洋的各個(gè)角落，近年來(lái)海洋產(chǎn)業(yè)對(duì)于世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也做出了不小的貢獻(xiàn)，尤其是航海業(yè)以及海洋產(chǎn)業(yè)，對(duì)于國(guó)際貿(mào)易的成熟完善提供了強(qiáng)有力的支撐，對(duì)于海洋產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，海洋油氣資源開(kāi)發(fā)需要借助海上作業(yè)平臺(tái)來(lái)開(kāi)展，海洋為人類(lèi)的生產(chǎn)生活所提供的清潔能源也是在海上風(fēng)電設(shè)備的支持下實(shí)現(xiàn)的，然而其在為社會(huì)發(fā)展提供巨大產(chǎn)出效益的基礎(chǔ)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(guān)等級(jí)劃分顯示，海洋腐蝕是地球環(huán)境腐蝕中最為嚴(yán)重的一種類(lèi)型，就連海水飛沫也攜帶著鹽類(lèi)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(jié)構(gòu)以及船舶往往位于海洋深處，各類(lèi)設(shè)備在海洋環(huán)境中的存放都無(wú)法避免與海水直接接觸，由此造成了十分嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，這一問(wèn)題，也是當(dāng)前制約海洋產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的一個(gè)最主要的問(wèn)題，有相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，海洋腐蝕問(wèn)題所造成的損失占據(jù)我國(guó)整體GDP約5個(gè)百分點(diǎn)，其嚴(yán)重影響著各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)際使用壽命，我國(guó)每年中所損壞或報(bào)廢的設(shè)備基本都是由此導(dǎo)致，可以說(shuō)，單單海洋腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失就遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)各類(lèi)自然災(zāi)害所造成的損失，其為海洋工程結(jié)構(gòu)以及船舶在海洋中的安全性以及可靠性造成了嚴(yán)重的威脅，為了能夠有效降低海洋腐蝕產(chǎn)生的損失，并落實(shí)保障海洋產(chǎn)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(shù)。

總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)幅員遼闊，更擁有著廣闊海洋面積，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于海洋的探索與開(kāi)發(fā)也在不斷深化，現(xiàn)如今，我國(guó)針對(duì)海底管線、船舶運(yùn)輸以及海洋石油天然氣開(kāi)發(fā)平臺(tái)等行業(yè)的建設(shè)迅猛提升，與此同時(shí)其所需求的設(shè)備數(shù)量也在不斷增加，其實(shí)際的構(gòu)成材料通常多為金屬或混凝土，這就導(dǎo)致其在運(yùn)用過(guò)程中，面臨著海洋環(huán)境的嚴(yán)重侵蝕，若不能夠針對(duì)其做好防腐蝕工作，則很容易為相關(guān)工作的開(kāi)展造成嚴(yán)重的阻礙，導(dǎo)致造成不可估量的損失，因此，加強(qiáng)防腐蝕工作的落實(shí)與開(kāi)展能夠?yàn)楹Ｑ蠊こ淘O(shè)施的維護(hù)提供保證［2］。

2 海洋工程結(jié)構(gòu)與船舶腐蝕技術(shù)的策略分析

海洋工程結(jié)構(gòu)以及船舶是各類(lèi)海洋產(chǎn)業(yè)工程的總稱，其所包含的內(nèi)容較為多樣，比如海洋儲(chǔ)運(yùn)以及采油、鉆井等工作所需的近?；蛏詈Ｆ脚_(tái)，以及水線以上壓載艙、船體等船舶，對(duì)于海洋工程結(jié)構(gòu)以及船舶來(lái)說(shuō)，其在海洋環(huán)境中主要遭受的腐蝕類(lèi)型可以概括為以下幾種，即海生物污損、磨損腐蝕、應(yīng)力腐蝕以及均勻腐蝕，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)當(dāng)前的海洋防腐蝕技術(shù)相對(duì)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(xiàng)原則的指導(dǎo)下，可以從以下幾個(gè)方面的技術(shù)來(lái)貫徹完善海洋工程結(jié)構(gòu)及船舶的防腐工作。

2.1 研究防腐涂層

通過(guò)利用防腐涂層來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)以及船舶的腐蝕控制是較為有效的一種手段，其的本質(zhì)就是對(duì)于海洋防腐涂料在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)以及船舶中的運(yùn)用，防腐涂料又包含針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)以及混凝土結(jié)構(gòu)所使用的兩種類(lèi)型，其主要包含有機(jī)硅樹(shù)脂涂料、環(huán)氧類(lèi)涂料、聚氨酯類(lèi)防腐涂料，就當(dāng)前掌握的情況來(lái)看，在海洋工程結(jié)構(gòu)中最為常用的一種則是環(huán)氧類(lèi)防腐涂料，實(shí)際運(yùn)用過(guò)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(yùn)用的涂料類(lèi)型也是存在較大差異的，通常對(duì)于面漆來(lái)說(shuō)，主要運(yùn)用的類(lèi)型有乙烯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)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(shù)的不斷進(jìn)步，逐漸推動(dòng)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(jié)構(gòu)以及船舶所實(shí)際建設(shè)的各類(lèi)設(shè)施及平臺(tái)，必須要立足于海洋管線、鋼樁等結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)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(dǎo)致嚴(yán)重的損害后果，對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)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(duì)相關(guān)部位造成腐蝕的基礎(chǔ)上，其還會(huì)附著在設(shè)備表面，由此，不僅會(huì)影響船舶外觀，還會(huì)導(dǎo)致船舶正常行駛的承載物不斷增加，長(zhǎng)此以往，對(duì)于燃油成本有一定程度的增加，而合理的運(yùn)用防污涂料則可以顯著的改善這一系列問(wèn)題，防污涂料對(duì)于與海洋污損生物來(lái)說(shuō)，其的作用與毒制劑相當(dāng)，在海洋結(jié)構(gòu)及船舶進(jìn)行防污涂料的運(yùn)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(jìn)行清理及去除，從而有效減輕其對(duì)于工程結(jié)構(gòu)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(lèi)型，分別為無(wú)機(jī)類(lèi)和有機(jī)類(lèi)，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(jī)錫化合物以及有機(jī)氧化合物等等。

2.3 耐腐蝕材料

對(duì)于海洋工程結(jié)構(gòu)以及船舶中所需基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)來(lái)說(shuō)，鋼材料是其應(yīng)用最多的建設(shè)材料，因此，針對(duì)建設(shè)鋼材不斷提升其的耐腐蝕性能，也能夠有效確保對(duì)于海洋工程結(jié)構(gòu)以及船舶的腐蝕控制，現(xiàn)如今，耐腐蝕類(lèi)型的鋼材材料有多種類(lèi)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(jié)構(gòu)以及船舶對(duì)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(duì)于這一系列的材料來(lái)說(shuō)，想要提升其的防腐蝕性，本質(zhì)上就是針對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)元素組成進(jìn)行調(diào)整改良，以及深化研究腐蝕產(chǎn)生膜的特點(diǎn)，以此有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于電化學(xué)腐蝕的實(shí)際損害面積以及反應(yīng)速度的控制，盡可能的強(qiáng)化金屬材料的防腐蝕性能，為海洋工程結(jié)構(gòu)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(shù)

上述提到，海洋的腐蝕能力非常強(qiáng)，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(duì)于海洋工程結(jié)構(gòu)以及船舶所造成的腐蝕情況也是十分嚴(yán)重的，而針對(duì)面臨這一情況的區(qū)域可以通過(guò)借助包覆技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于腐蝕問(wèn)題的控制，其的本質(zhì)是將材料與腐蝕介質(zhì)做出有效的隔離，從而實(shí)現(xiàn)防腐蝕效果，在該領(lǐng)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(lái)都處于領(lǐng)先地位，且實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)雖然稍落后其一步，但也取得了相對(duì)優(yōu)良的成果，比如青島跨海大橋的浪花飛濺區(qū)的防護(hù)，就是由我國(guó)的侯保榮院士在不斷汲取先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)并加以大量改良及創(chuàng)新的基礎(chǔ)上所實(shí)現(xiàn)的腐蝕防護(hù)，除此之外，針對(duì)海洋工程結(jié)構(gòu)及船舶所做出的材質(zhì)改性和表面處理，以及相關(guān)的電化學(xué)保護(hù)或緩腐劑防護(hù)措施等方面的研究也都取得了不小的研究成果，其都對(duì)于我國(guó)浪花飛濺區(qū)域的防腐包覆技術(shù)的發(fā)展做出了強(qiáng)有力的推動(dòng)，促進(jìn)了海洋工程結(jié)構(gòu)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(jié)語(yǔ)

綜上所述，海洋工程結(jié)構(gòu)與船舶在海洋環(huán)境中面臨著嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題，相關(guān)人員要重視這一問(wèn)題，并不斷強(qiáng)化對(duì)于防腐蝕技術(shù)的研究力度，從而盡可能確保對(duì)于海洋工程結(jié)構(gòu)以及船舶腐蝕程度的控制，為我國(guó)的海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。