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谢谢！
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腐蚀规律
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海洋平台的腐蚀及防腐技术
腐蚀规律
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海洋平台的腐蚀及防腐技术
海洋大气区 :海洋大气区海盐粒子使腐蚀加快 ,干燥表面与含盐的湿膜 交替变换形成物理学和电化学作用影响金属腐蚀。 飞溅区 :在海洋环境中腐蚀最严重的部位是在平均海潮以上的飞溅区。 由于经常成潮湿表面 ,表面供氧充足 ,无海生物污损。长时间润湿表面 与短时间干燥表面的交替作用和浪花冲刷 ,造成物理与电化学为主的腐 蚀破坏 ,且破坏最大。 潮差区 :钢结构在潮差区的腐蚀为最低 ,甚至小于海水全浸和海底泥土 的腐蚀率。在平均低潮位以下附近区域的腐蚀出现一个峰值 ,这是因为 钢桩在海洋环境中 ,随着潮位的涨落 ,在水线上方湿润的钢铁表面供氧 总量比水线下方的浸在海水中的钢结构表面要充分得多 ,且彼此构成一 个回路 ,由此成为一个氧浓度差宏观腐蚀电池。腐蚀电池中富氧区为阴 极 ,即潮差区 ;相对缺氧区为阳极 ,即平均低潮位水线下方的区域。总 的效果是整个潮差区中每一点分别受到了不同程度的阴极保护。而在 平均低潮位以下则经常作为阳极而出现的腐蚀峰值。
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热喷铝防腐技术
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海洋平台的腐蚀及防腐技术
热喷铝防腐技术
海洋石油平台的防腐技术中，热喷铝防腐技术 还处于新工艺和新技术应用的初级阶段，目前主要 是采用电弧线材热喷铝技术。热喷涂涂层具有较长 的防腐寿命(使用寿命可达30年以上)和较好的工艺 灵活性、经济性，具有较强的应用前景。 热喷铝防腐技术的防腐机理主要基于以下两 点。 第一，与铁的电极电位相比，铝要低一些，在 海洋盐水之类的电解质溶液中，金属基体为阴极， 铝涂层为阳极，当铝涂层有孔隙或者局部破损的时 候，牺牲阳极（铝涂层），这样一来可以有效地保 护金属基体。 第二，热喷涂层覆盖在海洋平台的金属基体上 ，可以有效地将空气、水等介质与金属基体隔离开 ，起着良好的物理覆盖作用。同时，铝的耐蚀性远 胜于铁。
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海洋平台的腐蚀及防腐技术
浪花飞溅区部位是腐蚀最严重的。一般情况下，钢在海洋 大气中的平均腐蚀速度约为0.03~0.08毫米/年；而浪花飞溅 区为0.3~0.5毫米/年。同一种钢，在浪花飞溅区的腐蚀速度 可比海水全浸区中高出3~10倍。由此可见，钢结构在浪花 飞溅区部位的腐蚀最为严重。一旦在这个区域发生严重的 局部腐蚀破坏，会使整座钢结构设施大大降低承载力，缩 短使用寿命，影响安全生产，提前报废。 当前，国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护， 海水全浸区主要采用电化学保护，并且取得了较好的保护 效果。而在浪花飞溅区，涂料和电化学保护都不能发挥有 效的保护作用。通常使用的油漆，在海水有力地冲击下剥 落得很快，局部腐蚀十分严重。普通的阴极保护由于不能 形成电流回路在这个部位也不能发挥丝毫作用。因此，发 展长期有效的浪花飞溅区防腐蚀技术对保护海洋钢结构设 施的安全运行具有极其重要的经济价值和社会意义。
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海洋平台的腐蚀及防腐技术
热喷铝防腐技术 在海洋环境中的防腐性能
喷涂层在海洋环境中有较突出的防腐性能。1993年挪 威科学家公布的其11个月的曝露试验结果表明，200μm厚 的涂层防腐寿命可达60年以上。1995年德国科学家研究结 果表明，热喷铝层已成为海岸及海洋环境中钢结构的重要 防护方法。采用电弧热喷涂得到的200μm厚的热喷铝层在 海洋飞溅区的防腐寿命可超过30年。我国腐蚀数据网站也 进行了热喷涂层在海洋环境中耐蚀性的研究，其研究结果 表明喷锌、铝及铝镁涂层均可作为长寿命保护涂层应用于 钢材上，其中喷铝层保护效果尤佳。 喷铝涂层加防腐涂料封闭，可大大延长涂层的使用寿 命。从理论和实际应用效果来看，喷铝涂层是防腐涂料的 最好底层。金属喷涂层与防腐涂料的复合涂层的防护寿命 较金属喷涂层和防腐涂料防护层两者寿命之和还要长，是 单一涂料防护层寿命的数倍。
防腐套产品的外层涂覆抗污成分和内层防腐触变胶等独特设计，可 有效地防止海生物的附着和生长，从而延长防腐寿命。其本身高强度织 物的弹性作用，会在防腐套和柱桩表面形成一个紧绷的环套张力，这不 仅会使防腐套紧紧包缚在桩腿上，而且不会受到由于温度变化引起钢管 桩腿热胀冷缩的物理变化所带来的影响。目前，桩腿防腐套技术在世界 各地多个海洋工程上得到应用。源自13防腐套包缚技术
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海洋平台的腐蚀及防腐技术
防腐套包缚技术
防腐套是一种长效防腐技术，用在海洋环境条件下的飞溅区，可以 使防腐寿命达30年以上。防腐套由高强度多层织物，外覆以特殊聚酯 层，内覆防腐触变胶三部分构成。这三层结构紧密地聚合在一起形成了 单片式整体结构。这种独特的结构可以通过增加或减少套体的厚度和改 变织物的构造来调整防腐套的物理特性，以适应不同的防腐要求。其多 层织物本身的弹性可使防腐套以设计的张力紧密地包缚海洋平台桩腿， 并且达到水密甚至气密的密封要求，从而实现长效防腐。
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海洋平台的腐蚀及防腐技术
工艺流程
工件→表面预处理(喷砂处理Sa2．5～Sa3．0)→喷涂金 属涂层→有机封闭涂料涂层→常规面层涂料涂层(根据实 际颜色需要)。
工件表面的处理:对海洋平台金属基体表面进行预处理。主要是由于金 属基体的表面易形成氧化物质，如果在喷涂之前没有将这些氧化物质处 理掉，就会导致基材与涂层二者之间的结合强度较差，不能有效地起到 防腐蚀的作用。另外，金属基体的表面清洁之后，能够使得结合强度进 一步提高，所以在喷涂海洋平台金属基体之前，务必要保证表面无灰尘 、绝对干燥。在喷砂处理的时候，应该选择不违范国家环保规定和安全 规定的磨料，如刚玉砂和磷铸铁砂，磨粒无油污、干燥清洁。 喷涂材料 :由于铝物质很容易被空气氧化，我们选用铝线材来代替铝 粉，这样可以有效地降低氧化率。按IS02063—1991和GB／T9793～ 1997的规定，铝线材为半硬态，直径为3mm，纯度t>99．5％。
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海洋平台的腐蚀及防腐技术
复层矿脂包覆防护 技术系统组成
PTC系列复层矿脂包覆防腐技术由四层紧密相连的保
护层组成（如图），即矿脂防蚀膏、矿脂防蚀带、密封缓 冲层和防蚀保护罩。其中矿脂防蚀膏、矿脂防蚀带是复层 矿脂包覆防腐技术的核心部分，含有优良的缓蚀成分，能 够有效的阻止腐蚀性介质对钢结构的侵蚀，并可带水施工 。密封缓冲层和防蚀保护罩具有良好的耐冲击性能，不但 能够隔绝海水，还能够抵御机械损伤对钢结构的破坏。
海洋平台的腐蚀及防腐技术
班级：材控1301 主讲：杨强聪
目录
CONTENTS
P1.海洋平台的 腐蚀现状
P2.海洋平台的 腐蚀规律
P3.热喷铝防腐 技术
P4.防腐套包缚 技术
腐蚀现状
Part
1
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Part 2
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Part 4
海洋平台的腐蚀及防腐技术
腐蚀现状
在海洋平台的设计和建造中，腐蚀是必须考虑的 重要因素之一，了解海洋环境腐蚀的特点和采用有效 的防护措施，并且通过日常的检查、维护，确保防腐 系统的有效性对海洋平台的使用安全性和可靠性是十 分重要的。 海洋腐蚀环境是一种非常复杂的腐蚀环 境，钢在海岸的腐蚀比在沙漠中大400—500倍，离 海岸24m的钢试样比离海岸240 m的同质钢试样腐蚀 快12倍。其钢结构长期处于盐雾、潮气和海水等环境 中 ,受到海水及海生物的侵蚀 ,而产生剧烈的电化学 腐蚀。腐蚀严重影响海洋平台结构材料的力学性能 , 从而影响到海洋平台的使用安全。
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Part 3
Part 4
海洋平台的腐蚀及防腐技术
海水全浸区 :在海水全浸区的腐蚀中 ,浅海腐蚀可能比海洋大气中更迅 速 ,深海区的氧含量往往比表层低得多 ,水温近于 0℃,腐蚀较轻。 海底泥土区 :存在硫酸盐和还原菌等细菌 ,海底沉积物的来源及特征 不一。受海水影响少 ,且温度低 ,腐蚀程度小 ,只是在海流作用交界 处有一定腐蚀。
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海洋平台的腐蚀及防腐技术
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热喷涂铝:在表面喷砂之后的4h内应该进行热喷涂铝，采用QX一1气体 金属线材喷枪。倘若环境空气湿度太大，那么不能进行热喷涂铝，只有 等到工件表面湿度升高至露点温度3℃才可以进行。根据不同的喷涂厚 度要求和工件形状要求来灵活确定工件、枪的移动速度和距离以及喷涂 时间。 热扩散:由于喷铝层具有一定的孔隙率，存在许多的微孔，那么海洋环 境中的酸性离子就会穿透这些孔隙而致使海洋平台金属基体发生腐蚀 现象。因此，应该将表面喷铝的工件放入加热炉中进行热扩散以便提 高其耐腐蚀性，温度控制在430～450℃左右。 封闭:工件表面在经过热扩散和热喷涂之后，往往不会有较好的光洁度 。所以在工件进行了热扩散后，应该封闭处理试件表面，目的就在于 要在最大程度上封住涂层孔隙，同时将凹坑(由喷涂颗粒堆砌而成)尽 可能地填平。此外，还可以对已封闭的金属涂层进行涂装，可有效延 长防腐措施的使用寿命。同时，还应该从涂层孔隙率、涂层厚度、弯 曲试验等方面对涂层进行有效的检测。