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1、页眉内容盘点十大海洋腐蚀防护技术前言海洋工程构筑物大致分为：海岸工程(钢构造、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程构造。船舶与海洋工程 构造的主要失效形式包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲乏、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、HS 与 CO腐蚀等等。掌握船舶和海洋工程结22构失效的主要措施包括：涂料(涂层)、耐腐蚀材料、外表处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、构造安康监测与检测、安全评价与牢靠性分析及寿命评估。从腐蚀掌握的主要类型看(
2、表 1)，涂料(涂层)是最主要的掌握方法、耐腐蚀材料次之，外表处理与改性是常用的腐蚀掌握方法，电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋构造腐蚀掌握的常用手段，缓蚀剂在介质相对固定的内部构造上常常使用，构造安康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、把握腐蚀动态以及供给进一步腐蚀掌握措施决策和安全评价的重要依据，腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程构造安全牢靠和最初设计时的重要环节。建立全寿命周期防护理念，结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数，在建设初期就重视防腐蚀方法，通过修理保养实现耐用期内整体本钱最小化并保障安全性，是重大海洋工程构造值得重视的问题。表 1 腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例一、防
3、腐涂料(涂层)涂料是船舶和海洋构造腐蚀掌握的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同，海洋防腐涂料又可分为海洋钢构造防腐涂料和非钢构造防腐涂料。海洋钢构造防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料；非钢构造海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。海洋防腐涂料的用量大，每万吨船舶需要使用45 万升涂料。涂料及其施工的本钱在造船中占 10
4、%15%，假设不能有效防护，整个船舶的寿命至少缩短一半，代价巨大。海洋防腐领域应用的重防腐涂料主要有：环氧类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶类防腐涂料、氟树脂防腐涂料、有机硅树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等，其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大，具体见表2。实际上，从涂料使用的分类看，涂料可以分为：底漆、中间漆和面漆。其中，底漆主要包括富锌底漆(有机：环氧富锌；无机：硅酸乙酯)、热喷涂铝锌；中间漆主要有环氧云铁、环氧玻璃鳞片；面漆包括聚氨酯、丙烯酸树脂、乙烯树脂等。表 2 我国重防腐涂料的种类与比例我国重防腐涂料增长率较快，2023 年我国涂料总产量 1270 万 t，居世界第一位，
5、但企业数量多，单产低。我国涂料生产企业有上万家，但产量在5000t 以上的涂料企业缺乏 10%。美国涂料年生产总量约 700 万t，厂家只有 400 多个。日本是世界第 3 大涂料生产国， 总产量 200 万 t，生产企业只有167 家。我国涂料公司的产值低：从企业销售额来看，我国最大的涂料公司的年销售额缺乏AkzoNobel(阿克苏诺贝尔)公司的 1/50。此外，我国很多涂料公司的产品质量还有待进一步提高。我国虽有先进的纳米复合涂料技术，但其产量还需要进一步扩大。到现在为止，全世界主要重防腐涂料已全部进入中国。在技术要求较高的集装箱和船舶涂料领域，外资和合资企业的产品占据了我国 80%以上的
6、市场份额(表 3)； 20 世纪 90 年月末，国际著名的船舶涂料公司根本上都已进入中国，并在中高端市场占据相当大的份额，例如海上石油钻井平台和海上设施所用的重防腐涂料被Jotun(佐敦)、Hempel(赫普)、AkzoNobel、PPG 和日本关西等公司所垄断，其中Jotun 公司就占有海洋工程领域 60%的市场份额；到目前为止，我国 95%的船舶涂料市场均为国外公司所垄断。值得欣慰的是，由于中国有先进的纳米技术，最近国外两大海洋涂料公司(Jotun、Hempel)开头批量选购我国的纳米氧化物浓缩浆， 并依据指定的工艺制备先进的船舶用纳米复合涂料，已开头应用到船舶中在我国重防腐涂料市场里，曾
7、经我国最大的国营重防腐涂料厂上海涂料公司麾下的开林造漆厂，实行合资的方法经营，2023 年，该厂在这一领域销售额增加 10%， 其中包括钢构造涂料 60%，船舶涂料 40%。表 3 2023 年国外涂料企业等在我国重防腐蚀涂料各领域中的市场份额值得指出的是：船舶涂料不仅技术要求高(例如：压载舱涂料在苛刻环境下工作，且属于关键部位，要符合国际海事组织(IMO)的 PSPC 标准、有船级社的证书， 目前都承受国外产品)，更要求满足 5 年修理寿命，生产企业的资质和认证齐全； 同时，船舶涂料的种类多，配套性要好；还需要建立全球售后效劳网络(24h 到位)， 便利维护。我国一般的涂料企业都难以到达这些
8、要求，导致我国涂料企业难以进入船舶涂料的市场竞争中，这是我国海洋涂料几乎全面被国外占据的主要缘由。将来海洋重防腐涂料的进展方向是：环保、节能、省资源、高性能和功能化。例如：低外表处理防锈涂料不但可以减轻外表处理的压力，避开预处理对环境造成的污染，并可节约大量修理费用；无铅无铬化是无公害高性能防锈颜料和填料的进展方向；水性无机富锌涂料作为零VOC 的环保型水性防腐涂料被广泛应用；无溶剂涂料是争论的热点，主要有无溶剂环氧涂料、无溶剂聚脲和聚氨酯涂料；纳米粒子的引入可以改善涂料流变性，提高涂层附着力、涂膜硬度、光滑度和抗老化性能，是重要的进展方向之一；超耐候性面漆氟碳树脂及含氟聚氨酣等改性材料是面漆
9、基料的极佳选择，除用于船壳漆外，还可用于接触强腐蚀介质的内舱涂料等。换句话说，高固体化、无溶剂化(包括粉末涂料化)或弱溶剂化、水性化、无重金属化、高性能化、多功能化、低外表处理化、省资源化以及智能化等是涂料进展的国际趋势。二、防污涂料海水全浸环境中，船舶和钢桩、平台、管线等移动和固定工程设施都不行避开患病海洋污损生物附着影响，造成生物污损。船体附着的藤壶等污损生物，能使船舶航行阻力增加 15%，燃油费上升 40%50%。防污涂料是海洋涂料中的一个特别品种，其主要目的是阻挡海洋生物对海洋构筑物的附着、污损，保持船底或海洋构造的光滑、清洁。防污涂料无论是基于低外表能、还是自抛光概念，都要在涂料中添
10、加“毒素”防污剂。传统的防污涂料种类很多，其中无机类包括氧化亚铜(也有其他的铜化合物，如硫氰酸亚铜等)、氧化汞(虽有效但污染环境，早已禁用)、氯化锌(关心防污剂)等，有机类包括有机锡化合物(三丁基锡TBT 或三苯基锡化合物TPT，已被禁用)、有机氧化合物(DDT，它对藤壶有特效，但DDT 太稳定，不易降解，污染环境，已在全世界被禁用)。我国对海生物污损的防护研发起步晚，1966 年成立了全国性攻关会战组(跨行业、跨地区，科研、生产、使用 3 结合)，历经 15 年，缩小了有机锡(TBT)类防污涂料与国外技术水平的差距，但根底材料与关键技术仍远远落后于国外。我国拥有 30 余万艘近海船舶，过去始
11、终普遍使用含TBT、DDT 防污涂料，严峻污染了海洋环境。随着世界海洋工业的快速进展和环境保护法对船舶工业的影响，高污染的涂料将会逐步制止使用，我国履行国际公约，2023 年全面制止生产和使用含三丁基锡 TBT 防污涂料，2023 年全部停顿溶剂法氯化橡胶生产线，2023 年全面制止使用含 DDT 船底防污涂料，并逐步限制含铬防锈涂料，同时把含氧化亚铜防污涂料列入“高污染、高环境风险”名单，规定氧化亚铜作防污济是过渡性措施。到2025 年，北美的小型船舶将制止使用防污涂料。所以，进展防污涂料的环境友好的替代防污技术显得格外紧迫。我国对于生物污损的发生气制及基于仿生原理进展防污掌握的材料方面开展
12、 了一系列争论。先后探讨了硫酸盐复原菌(SB)为主要构成的生物膜的形成机制， 并筛选出了可以对该膜进展溶解破坏的蛋白酶，溶解消退率可达 85%以上；争论了外表能、外表构造特征、弹性模量等对生物附着的影响规律，利用化学分子自组装的方法实现了对仿生外表微构造的制备，建立了对防污外表微构造特征进展表征的方法，可以同时满足对石莼孢子和硅藻在不同构造特征外表的附着状况进展推测的要求。从进展趋势来看，探清影响生物附着发生时与材料外表作用的内在本质因素并进展环境友好防污材料是重点。从本质上看，生物的附着是其分泌的黏附蛋白和材料外表之间的化学结合的过程，所以探清这种吸附界面间的化学作用机理是将来进展的关键。污
13、损生物存在种类多样和附着机制简单的特点，但是与材料外表接触并通过黏附蛋白与外表结合作用到达足够的附着力是其中的必要条件，因此对环境友好材料的进展应从抑制生物与材料外表的接触，降低黏附蛋白活性构造的吸附作用，使之无法形成足够的附着力等方面来进展考虑。我国学者利用自然辣素的固有环境友好特性、异噻唑啉酮防污剂的防污活性以及含辣素功能构造树脂(高分子)和丙烯酸锌/铜树脂体系，研发出了环境友好型自抛光防污涂料，在黄渤海、东海、南海 3 个海区使用，到达 1224 个月防污期效， 该涂料从技术上打破了国外垄断。近年来，我国学者通过把纳米材料添加到涂料中也表现出良好的耐污性。目前，防污涂料的寿命已经从 3
14、年提高到 5 年，甚至最近进一步提高到 7.5 年。从防污涂料的应用状况看，无论树脂体系、防污剂体系、复配技术及市场， 国外公司均处于主导地位。我国南海平台简洁生长海生物，目前没有特效的长效防污防腐配套体系，有待国内自主开发。三、耐腐蚀材料海洋中使用的耐腐蚀材料包括：耐海水腐蚀钢、耐腐蚀钢筋、双相不锈钢、钛合金、铜合金、复合材料、高分子材料、高性能混凝土等。金属和钢筋混凝土的使用量最大。耐腐蚀金属材料是通过调整金属材料中的化学元素成分、微观构造、腐蚀产物膜的性质，实现降低电化学腐蚀的反响速度，从而可以显著改善金属材料的耐腐蚀性。美国从 1936 年开头研制耐海水腐蚀钢，到 1951 年研制成功
15、了“Mariner”钢。法国研制出 CrAl 系的耐海水腐蚀钢APS 系列。日本的几大钢厂也已研制出不同的系列，如日铁 Mariloy 系列钢、JFE 海洋系列钢、三菱制钢 NEPTEN50 与 60、神户制钢所 TAICO ，主要有Cu 系、PV 系、PNbe 系和 CrAl 系等类型，如 08PV、08PV e、10CrPV 等，但与国外比较，我国的耐海水腐蚀钢还有待进一步研发。近年来日本已经在船舶上使用免涂装的耐腐蚀钢，已有20 多条船承受了耐腐蚀钢，日本在竭力推举使之成为国际标准用钢。此外，运动部件还需要考虑耐腐蚀性与耐磨损性能的相互协调，同时具有耐腐蚀磨损的力量。四、浪花飞溅区包覆技
16、术为了有效掌握浪花飞溅区的严峻腐蚀，基于把腐蚀介质与材料隔离的原理，日本提出承受局部包覆耐腐蚀蒙乃尔合金、中间填充缓蚀油膏的方法，随后又进一步改进包覆材料，现已经产业规模化应用。我国侯保荣院士通过引进、消化吸取、再创，把浪花飞溅区包覆技术成功用于我国青岛区域的海洋大桥、近海平台以及海上风电根底部位浪花飞溅区的示范工程中，承受氧化聚合型包覆防腐技术用于螺栓与法兰等异型构造、桥梁的拉索与防水套、风电大气区的焊接部位等的示范工程中，实现了不依靠日本独立使用该项技术进展水下施工。浪花飞溅区保护罩复层矿脂包覆防腐材料技术承受优良的缓蚀剂成分和能隔绝氧气的密封技术，系统由 4 层严密相连的保护层组成，即矿
17、脂防蚀膏、矿脂防蚀带、缓冲层和防蚀保护罩，分成假设干个系列，对规章和非规章设施均可以实施保护， 目前已制定出企业标准。该技术的有效腐蚀防护效果达30 年以上。防蚀保护罩主要是承受玻璃钢或者增加玻璃钢防护材料。假设承受更耐蚀的金属材料(例如钛合金)，将使该技术具有更好的防腐性能和耐冲击性能，也将具有更便捷的施工流程。在众多防腐材料中，钛合金无疑是最正确的选择之一。钛合金强度高、质量轻、耐海水腐蚀性好。我国在钛合金的争论、生产和加工制造方面也都有丰富的阅历， 特别是近年来，钛合金的价格趋于下降。日本已将钛合金应用于羽田机场跑道钢 桩的浪花飞溅区保护。通过进一步对钛合金保护罩在材质、模具和耐腐蚀性等
18、方 面的深入争论，完全有可能应用于复层矿脂包覆防腐技术。此外，也初步研发了 一种防污胶带材料，这种防污胶带可以直接贴到船舶等设施外表，替代防污涂料。五、外表处理与外表改性改性或称为外表处理，是承受化学物理的方法转变材料或工件外表的化学成分或组织构造以提高部件的耐腐蚀性。化学热处理(渗氮、渗碳、渗金属等)、激光重熔复合、离子注入、喷丸、纳米化、轧制复合金属等是比较常用的外表处理方法。前 3 种是转变表层的材料成分，中间两种是转变外表材料的组织构造，后者则是在材料外表复合一层更加耐腐蚀的材料。虽然对于大面积的海上构筑物可以承受重防腐涂料等防护技术，但对于很多外形简单的关键部件，如管件、阀门、带腔体
19、、钢构造螺栓、接头等简单构造的零部件，在其内部刷涂层比较困难，传统的防腐涂料无法进展有效保护并很难到达使用要求。因此一方面通过提高材料等级来防腐，例如：使用黄铜、哈氏合金、蒙乃尔合金、钛等金属材料来制作简单的零部件。另一方面，亟需进展先进的低本钱外表处理等防腐技术。例如：随着超深、高温、高压、高硫、高氯和高二氧化碳油气田尤其是海上油气田的相继投产，传统单一的材料及其防腐技术已不能满足油气田深度开发的需要，双金属复合管的应用正在快速扩大，即承受更耐腐蚀的材料作为管道的内层金属实现抗腐蚀。钛合金密度小、比强度高、可加工性好及耐海水腐蚀性强，是一种优异的船舶材料。常常可用作复合材料的顶层(固然也可以
20、单独使用)以耐腐蚀。然而钛合金较低的耐磨性能、耐高温氧化性能及其对异种金属的电偶腐蚀等制约了其在船舶中的实际应用。通过微弧氧化在钛合金外表原位生长氧化物陶瓷层，可显著改善钛合金的以上性能。对于简单构造部件，常承受化学镀镍进展外表处理。近年来银/钯贵金属纳米膜化学镀是一种的方法，它与基体形成化学电偶，银/钯将诱使基体金属阳极钝化或在钝化膜被破坏时在钯供给的阳极电流作用下将有更好的自修复力量，从而起到较好的防护作用。海洋工程中使用的关键运动部件，如柴油机汽缸套、燃机轮机叶片、传动系统减速箱、齿轮、蜗轮、蜗杆、各类传动轴、钻铤、钻头、井下打孔工具、稳定器、推动器、滚轴等，常服役于高温、高压、高湿、高
21、磨损、高冲蚀等恶劣环境条件下，其腐蚀、磨损速率比陆地严峻数倍以上。这些关键部件发生故障，除了要负担件的高额本钱外，还要担当由此造成的重大停工、停产损失甚至包括人员伤亡损失。关键部件的安全运行与高牢靠性往往标志着一个国家海洋工程装备技术的先进程度。这些部件通常都需要进展外表处理或改性。以先进热喷涂技术、先进薄膜技术、先进激光外表处理技术、冷喷涂为代表的现代外表处理技术，是提高海洋工程装备关键部件性能的重要技术手段。超音速火焰喷涂(HVOF)是 20 世纪 80 年月消灭的一种热喷涂方法，它抑制了以前的热喷涂涂层孔隙多、结合强度不高的弱点。HVOF 制备耐磨涂层替代电镀硬铬层是其最典型的应用之一，
22、已应用在球阀、舰船的各类传动轴、起落架、泵类等 部件中。近年来，低温超音速火焰喷涂(LTHVOF)以其焰流温度低、热量消耗少、沉积效率高而成为HVOF 的进展趋势。应用LTHOVF 可获得致密度更高、结合强度更好的金属陶瓷涂层、金属涂层。如：在钢外表制备致密的钛涂层，提高钢的 耐海水腐蚀性能；在舰船螺旋桨外表制备NiTi 涂层，提高螺旋桨的抗空蚀性能。等离子喷涂是以高温等离子体为热源，将涂层材料溶化制备涂层的热喷涂方法。由于等离子喷涂具有火焰温度高的特点，格外适合制备陶瓷涂层，如Al O 、2 3Cr O2 3涂层，从而提高基体材料的耐磨、绝缘、耐蚀等性能。但是，等离子喷涂制备的涂层存在孔隙率
23、高、结合强度低的缺乏。近年来进展的超音速等离子喷涂技术抑制了这些缺乏，成为制备高性能陶瓷涂层的极具潜力的方法。气相沉积薄膜技术主要包括物理气相沉积和化学气相沉积。利用气相沉积薄膜技术可在材料外表制备各种功能薄膜。如起耐磨、耐冲刷作用的TiN、TiC 薄膜， 兼具耐磨与润滑功能的金刚石膜，耐海水腐蚀的铝膜等。激光外表处理是用激光的高辐射亮度、高方向性、高单色性特点作用于金属材料特别是钢铁材料外表，可显著提高材料的硬度、强度、耐磨性、耐蚀性等一系列性能，从而延长产品的使用寿命并降低本钱，如利用激光熔敷技术对扶正器进展外表强化来提高其外表耐磨、耐蚀性能。激光技术的另一个重要应用则是对废旧关键部件进展
24、再制造，即以明显低于制造品的本钱，获得质量和性能不低于品的再制造产品，如对船用大型曲轴和扶正器的再制造等。冷喷涂是俄罗斯制造的一种技术，由于喷涂温度低，在海洋工程构造的腐蚀防护中具有潜在的应用价值。总之，现代外表工程技术是提高海洋工程装备关键部件外表的耐磨、耐腐蚀、抗冲刷等性能，满足海洋工程材料在苛刻工况下的使役要求，延长关键部件使用寿命与牢靠性、稳定性的有效方法，也是提升我国海洋工程装备整体水平的重要途径。六、电化学保护金属电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时，电位负移，金属阳极氧化反响过电位减小，反响速度减小，因而金属腐蚀速度减小，称为阴极保护效应。电化学(阴极)保护法分两种：外加电流阴极保护
25、和牺牲阳极阴极保护。牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的一样的电位下。该方式简便易行，不需要外加电源，很少产生腐蚀干扰，广泛应用于保护小型(电流一般小于 1A)金属构造。对于牺牲阳极的使用有很多失败的教训，失败的主要缘由是阳极外表生成一层不导电的硬壳，限制了阳极的电流输出。外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及关心阳极，迫使电流从介质中流向被保护金属，使被保护金属构造电位低于四周环境。该方式主要用于保护大型金属构造。近些年来，深海环境下材料及构件阴极保护的争论受到了格外的重视。阴极保护可以承
26、受牺牲阳极方式，也可以承受外加电流方式。从牢靠性和治理维护等方面来看，以牺牲阳极型的阴极保护居多。腐蚀、生物侵蚀和污染使海洋建筑物付出极大代价。世界近海工程的进展推动了这方面的争论工作。的阴极防护系统和先进的保护涂料得到了进展，后者包 括特别的抗污染的化合物和防腐掺合剂。腐蚀作用随环境不同而呈现出巨大差异。世界各国对舰船的腐蚀问题赐予了高度重视，如美国海军舰船通用标准等都提出了承受阴极保护与涂层联合防腐蚀的措施，并对方案设计、设备选型、系统安装、调试验收、日常维护进展了具体的规定。目前，国外舰船阴极保护技术的进展主要表达在两个方向：一是阴极保护设计技术的提高，如承受计算机关心优化设计；二是外加
27、电流阴极保护系统各部件材料的不断改进和性能的不断提高，如关心阳极以及混合金属氧化物阳极等。我国也早在 20 世纪 60 年月就开头了外加电流阴极保护实船试验，并在 20 世纪 70 年月初就在第一艘驱除舰上成功安装了外加电流系统。我国 1982 年制定了“船体外加电流阴极保护系统”的国家标准，目前研制出的外加电流阴极保护装置也已在舰船上大量安装使用。外加电流阴极保护的关键首先在于电流分布场的计算，国外进展了大型标准软件，目前我国的相关软件都需要进口；其次是施加电流的设备，这方面我国虽然能生产一局部小电流设备，但大电流设备几乎完全依靠进口，即使我国能生产同等较低电流的设备，由于国外设备的牢靠性高
28、，即使价格高出30%，国外船商仍旧不承受我国生产的设备。20 世纪 60 年月开头，我国开发了一系列的常规牺牲阳极材料，目前无论船舶还是海洋工程构造的常规阴极保护都大多承受了国产阳极，几乎完全实现了国产化，并且已大量出口。近年来我国也开发了深海牺牲阳极(深海环境)、低电位牺牲阳极(高强钢等氢脆敏感材料)和高活化牺牲阳极(干湿交替环境)材料，但这类关键部位的牺牲阳极材料还是主要国外进口。七、缓蚀剂具有外表活性的化学物质在金属外表上首先进展物理吸附，然后转化为化学吸附，占据金属外表的活性点，从而到达抑制腐蚀的作用。缓蚀剂的类别有：无机类缓蚀剂、有机类缓蚀剂、复配缓蚀剂、其他缓蚀剂等。缓蚀剂在封闭场
29、合常常使用，包括油井、输油气的船舶等。因此，缓蚀剂也与阻垢剂、杀菌灭藻剂、清洗剂等联用，又进展出缓蚀阻垢剂等。八、构造安康监测与检测无论是钢构造还是混凝土中的钢筋，监测与检测是把握腐蚀状态的关键手段， 其可以进展构造的提前预警，同时也是寿命评价的根底，从而保证装备及人员的安全。监测的参数主要包括：腐蚀电位、阴极保护效果、构造的腐蚀速度、海生物污损状况、涂层状况、构造厚度变化、材料中的氢含量、环境参数等单参数以及多参数，参数监测和智能化的实时原位监测可实现工程构造全寿期内的腐蚀状态分析和寿命评估。我国的海洋腐蚀监测/检测设备及根底设施的监控比较薄弱。目前，海洋腐蚀监测手段也仅仅在 200m 以上
30、的海疆应用比较成熟，在 200m 以下水深的腐蚀推断标准不明确、腐蚀环境数据匮乏，造成了腐蚀监测的不确定性。海洋平台和海洋油气储罐内腐蚀监测、腐蚀挂片和腐蚀探针全部承受国外产品。九、安全评价、牢靠性分析、寿命评估保障船舶和海洋工程构造的安全性和牢靠性是一项长期任务。由于较严峻的腐蚀，服役过程中构造是否安全牢靠需要进展评价；设计寿命到达后，考虑到构造的可用性和工程的实际需求，开展寿命评价和延寿更是当前的重要课题。积存各种服役条件下的材料环境性能数据、进展监测与检测技术、提出寿命模型，以期开展工程构造的安全评价、牢靠性分析、寿命评估。我国从“六五”至“九五”期间，积存了大量在大气、土壤、海水和淡水
31、环境中的材料腐蚀数据，建立数据库 20 个，共计 6 大类材料(黑色金属、有色金属、混凝土、高分子材料、保护层、电缆和光缆)，353 种材料，试样 93237 片。2023 年补投黑色金属、有色金属、高分子材料、涂镀层材料、建材5 大类材料，积存了材料腐蚀数据近万个，环境因素数据约8 万个，建立了腐蚀库43 个。2023 年针对西沙典型大气环境，进展了黑色金属、有色金属、高分子、涂镀层和建筑材料共计 7435 件样片的投试工作，并开展了数据积存和数据库建设工作。寿命评价方法包括阅历法、类比法、快速试验法、数学模型法等。虽然针对海洋平台构造和海底管道，从争论的角度我国也已提出自己的疲乏评价方法，
32、但在实际应用中，我国始终是直接引起国外软件，对其中的模型、试验依据完全不了解。实际上国外也缺乏成熟的理论方法。特别是随着钢的强度级别的提高，高强钢应力腐蚀、腐蚀疲乏和氢脆问题更为突出；高强钢在深海中的氢脆问题可能会严峻，且阴极保护上升氢脆敏感性。我国导管架平台寿命期已到，假设需要平台连续服役，阳极消耗殆尽，承受何种方法延寿是紧迫课题，国外已有相关技术。十、不同材料的防护差异海洋工程中使用的材料体系众多，包括钢铁材料、钢筋混凝土构造、有色金属材料(铝合金、钛合金、铜合金、镁合金等)、复合材料等。从使用量上看，钢铁、钢筋混凝土用量最大。就腐蚀防护技术而言，前述的多种防护技术在不同材料上都可应用，然而，不同材料防护技术相互之间存在差异。复合材料的轻量化特点， 在海洋工程中的使用有望进一步加大，其防护技术还有待深入探讨。目前，我国没有海洋钢筋混凝土平台，海工用钢筋混凝土主要用于海岸工程、海外大桥。海工钢筋混凝土的长效防护是国际上格外重要的课题。如何保障我国 众多的跨海大桥长期寿命至关重要。高性能、长寿命的海工钢筋混凝土对我国南 海及岛礁工程的建设具有重要价值。钢筋混凝土破坏的主要缘由是海洋中的氯离 子渗透、接触到钢筋，导致钢筋发生腐蚀。为了有效掌握氯离子的渗透，除了提 高混凝土本身抵抗氯离子渗透的性能外，在混凝土外表施加防护涂料是常用方法， 国外已经广泛使用，我国近年来已开头重视。