海洋钢结构安全防腐研究

周炜

中国石油天然气股份有限公司冀东油田分公司南堡油田作业区 河北唐山 063000

在社会经济和科技的快速发展下，我国海洋开发事业也迎来了新的发展空间，海洋上的构造物数量不断增多，例如海上固定钻井平台、钻探辅助平平台、油底油气输送管线、码头等设施采取的都是金属材料。这些钢金属材料在具体使用的时候很容易受到外界环境的干扰，因而，怎样在海洋环境中做好钢结构安全防腐蚀工作成为相关人员需要思考和解决的问题。

1 海洋环境中钢的腐蚀类型

海洋环境的复杂决定了海洋钢结构设施设备在使用的过程中会受到多个方面的腐蚀干扰，按照损坏形式具体分为以下几种腐蚀类型：第一，全面腐蚀。全面腐蚀主要是指金属和介质接触部位均匀的遭受到外界的腐蚀破坏，且这种腐蚀破坏的发生会使得金属尺寸大小和颜色发生变化。基于海洋钢桥的各个部位长期处于相对环境的五个区域内，因而各部位的钢材都会出现不同程度的腐蚀。第二，局部腐蚀[1]。局部腐蚀主要是指金属和介质的部位中仅仅有一定的区域遭受到了外界腐蚀破坏，比如钢桥上的一根钢梁在长期使用的时候会出现结构腐蚀。①点腐蚀。点腐蚀是一种不均匀分布的麻点腐蚀形态，但是各个点之间存在一种互不连接的特点。②缝隙腐蚀。缝隙腐蚀一般出现在水下区域，依靠氧气来维持纯态的材料在海水中都会出现不同程度的缝隙腐蚀。③冲击腐蚀。钢结构材料在使用时候对海水的流速有着较强的敏感性，在水流速度超过某一个临界点的时候钢结构的腐蚀速度就会加快。 同时，在湍流的影响下一些空气泡会卷入到海水中。包含气泡的流动速度较快的海水在冲击金属表面的时候，整个金属结构保护膜会被破坏，严重的还会出现局部腐蚀。金属表面的沉积物会促进局部湍流的快速移动，在海水中出现悬浮物 时候，两种腐蚀现象会互相作用。④空泡腐蚀。在钢结构使用的过程中如果周围的压力会降低到海水温度以下的海水蒸汽压，海水就会出现沸腾的现象。比如通过高速度流经叶轮或者推进器表面的海水，在发生截面突变的时候会出现比较低的压力，由此形成蒸汽泡。在时间的作用下会使得金属表现局部压缩遭受到破坏。

2 海洋钢结构安全防腐策略

2.1 强化对钢结构材料的表面处理

表面预处理。在钢厂采集办理材料的过程中一般都会对喷射和涂漆表面产生不利的影响，为此在使用钢结构材料的时候需要首先对钢结构材料的表面进行预清理，具体清理的内人包含污垢、粉尘、硫酸亚铁和氧化物等，常用的清理方式包含刮油脂、清洁剂清洗等。第二，强化对周围环境条件的检测。海洋钢结构所在的环境会对喷砂过程产生深刻的影响，为此，在进行钢结构施工之前需要做好一系列准备工作：首先，进行挡风处理。通过对挡风的处理避免因为风力过大所引发的沙土材料堆积问题。其次，加强对空气温度和底材温度的测量。在温度过低的环境下会对在无形中延长固化时间，而在温度过高的环境下则是会出现干喷现象。为此，在应用钢结构材料的时候需要做好对温度的测量。再次，加强对相对湿度的测量。相对湿度是空气含水量和温度空气饱和含水量 百分率，在适合湿度的作用下能够更好的实现钢板结构的冷凝[2]。为此，在钢结构施工中需要应用手摇干湿温度测量仪器来检测钢结构的湿度。第三，加强对表面光洁度和粗糙度的测量。按照SSPC-VIS3的标准来对钢结构 表面光洁度进行测量。另外，钢结构板的表面在进行喷砂处理之后往往会获得一定的表面粗糙度，如果粗糙度过大就会在施工中加大材料的消耗。为此，在海洋钢结构施工中需要相关人员严格按照规范 的标准来进行钢结构判定。

2.2 有机涂层钢材和涂装处理

在海洋的中钢结构应用所在环境的不同最终所获得的腐蚀程度不同，因而对有机涂层的要求特点也不同。在对海洋结构物腐蚀和涂装防腐蚀钢材劣化情况调查之后发现，在进行钢结构涂装处理的时候需要根据实际情况来选择时候的涂装方式。首先，从涂膜生锈面积率大小情况分析发现，生锈面积从大到小的顺序分别为涨落带、海水中和飞沫带，和钢材腐蚀速度截然不同。而出现这种差异的原因是在L型钢结构的损伤情况比较严重。在这样的环境下需要以涨落带为中心涂抹具有抗冲击能力的厚膜涂层。基于以上的要求钢铁厂制造了涂装2mm以上厚膜聚乙烯或者聚氨酯这种防腐蚀材料。

2.3 借助金属来包裹钢材

和传统有机涂层相比，在钢结构材料商包裹更具腐蚀性的金属材料会增强其物理性的损伤程度，并在涂抹之后隔断给与腐蚀反应的水和氧，进而降低钢结构维修管理所需要消耗的成本费用[3]。另外，在包覆金属材料的时候，包裹材料本身的腐蚀性会影响包裹钢结构材料的寿命。为此，在经过长时间的调查分析之后人们将通用不锈钢来作为补充材料。

3 结语

综上所述，伴随交通事业和沿海地区的进一步开发，我国海上交通事业得到了进一步的发展，海洋上建造的桥梁数量不断增多。从实际操作情况来看，在海上建设桥梁需要充分考虑到海水和海洋大气对钢结构所造成的侵蚀问题，怎样减少钢结构的腐蚀问题，延长桥梁 使用寿命成为当前海上桥梁建设需要思考和解决的问题。钢结构检验是钢结构建造的重要组成，而钢结构防腐蚀工作开展优劣直接影响到海洋钢结构的应用期限。文章结合当前海洋环境中钢的腐蚀类型，从强化对钢结构材料的表面处理、强化对有机涂层钢材和涂装处理、借助金属包裹钢材几个方面具体分析了海洋钢结构安全防腐基本措施，旨在能够更好的促进海洋钢结构施工建设。