一、海洋平臺(tái)的腐蝕環(huán)境和條件

海洋平臺(tái)是長(zhǎng)期在海上從事鉆探和采油生產(chǎn)的人工島，與船舶相比，腐蝕環(huán)境和條件苛刻得多。其原因是：

1．海洋平臺(tái)在遠(yuǎn)離港口的外海海域作業(yè)，沒(méi)有防浪堤壩的港口設(shè)施保護(hù)，每天都要經(jīng)受海風(fēng)、海浪、潮流作用。在某些海域還時(shí)常遭受風(fēng)暴、狂浪、浮冰、地震的襲擊。風(fēng)浪和潮流使平臺(tái)的飛濺區(qū)和潮差區(qū)腐蝕加劇，沖擊力的作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞。

2．海洋平臺(tái)甲板以下部分，大都是管子式桁架，焊接節(jié)點(diǎn)多，應(yīng)力高度集中。而且焊接節(jié)點(diǎn)部位是最容易產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕的部位，對(duì)其保護(hù)格外重要。

3．海洋平臺(tái)大多不能自航，采油平臺(tái)還不能移動(dòng)，所以不能像船舶那樣定期進(jìn)塢維修，給保養(yǎng)和維修帶來(lái)許多困難。平臺(tái)壽命一般為20～30年，這就要求保護(hù)系統(tǒng)的壽命與之相適應(yīng)，防腐措施要維持這么長(zhǎng)時(shí)間，會(huì)遇到很多困難。

二、海洋平臺(tái)的腐蝕特點(diǎn)

1．平臺(tái)腐蝕分區(qū)

平臺(tái)結(jié)構(gòu)各部分所處腐蝕環(huán)境不同，腐蝕程度和保護(hù)方法也都有差異。按腐蝕環(huán)境通?？煞譃槲鍌€(gè)區(qū)：海洋大氣區(qū)、海水飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū)。

甲板腿以上構(gòu)件主要在海洋大氣中工作，長(zhǎng)期遭受風(fēng)吹、雨淋、日曬、海水鹽霧的作用。鋼結(jié)構(gòu)直接在海洋大氣作用下的腐蝕，要比海濱和陸地大氣腐蝕強(qiáng)烈得多。尤其在甲板下部，因長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)，氧氣供應(yīng)充分，是該區(qū)腐蝕最嚴(yán)重的部位。

甲板腿下部和導(dǎo)管架上部，在海水飛濺區(qū)和海水干濕交替的潮差區(qū)工作。在高潮線以上的飛濺區(qū)，由于結(jié)構(gòu)表面長(zhǎng)期遭受飛濺海水的不斷沖擊，表面始終遭海水周期性潤(rùn)濕，氧氣供應(yīng)充分，鹽分不斷濃縮，缺少完全可靠的保護(hù)方法，有時(shí)還受狂風(fēng)巨浪和浮冰的沖擊。因此，該部位是平臺(tái)遭受腐蝕最為嚴(yán)重的范圍。由于各海區(qū)的海況不同，飛濺區(qū)的范圍和腐蝕最嚴(yán)重的高度位置也不相同。如墨西哥灣為高潮線以上2m，阿拉斯加灣可達(dá)高潮線以上9m，我國(guó)北部灣最嚴(yán)重腐蝕區(qū)約在高潮線以上1.5m處。

導(dǎo)管架中下部長(zhǎng)年浸泡在海水中（全浸區(qū)），海水影響腐蝕的因素主要有：海水溫度、含氧量、含鹽量、電阻率、流動(dòng)速度等，這些因素隨地理位置、季節(jié)、海水深度的不同，有些因素會(huì)有很大的變化，因此不同海域鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕行為是不同的。

鋼樁結(jié)構(gòu)（導(dǎo)管架樁腿）埋于海泥中，在海泥區(qū)由于缺氧，腐蝕速度通常較低。

CCS《淺海固定平臺(tái)建造與檢驗(yàn)規(guī)范》則分為飛濺區(qū)、大氣區(qū)、全浸區(qū)三個(gè)區(qū)，將潮差區(qū)并入飛濺區(qū)，海泥區(qū)并入全浸區(qū)。定義為：

飛濺區(qū)??平臺(tái)在潮汐和波浪作用下干濕交替的區(qū)間。飛濺區(qū)范圍為自最高天文潮位以上波高（為50年一遇的平均波高）的2/3，至最低天文潮位以下波高的1/3。

大氣區(qū)??平臺(tái)在飛濺區(qū)以上的部分。

全浸區(qū)??平臺(tái)在飛濺區(qū)以下包括插入泥土中的部分。

2．海洋平臺(tái)的腐蝕規(guī)律

通過(guò)在實(shí)際海洋環(huán)境條件下的鋼樁試驗(yàn)，表明腐蝕最嚴(yán)重的部位發(fā)生在飛濺區(qū)，在平均高潮線的上部。海洋石油平臺(tái)不同部位的腐蝕速度如下表所示。

由表可見(jiàn)，腐蝕程度與鋼種有關(guān)。耐腐蝕鋼，如美國(guó)的Mariner鋼，在飛濺區(qū)的耐蝕性明顯高于碳素鋼，日本的Mariloy鋼在飛濺區(qū)和海水中都有較高的耐蝕性，而普通的高強(qiáng)度鋼與碳素鋼在海水中的耐蝕性基本上是一樣的。

3．焊接節(jié)點(diǎn)的腐蝕

焊接管節(jié)點(diǎn)有殘余應(yīng)力存在，工作時(shí)有應(yīng)力集中，加之結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易受到保護(hù)，較結(jié)構(gòu)的其它部分更容易產(chǎn)生腐蝕，熱影響區(qū)的腐蝕尤為嚴(yán)重。

焊接節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)蝕和熱影響區(qū)的腐蝕，具有不容忽視的危險(xiǎn)性。當(dāng)節(jié)點(diǎn)焊縫發(fā)生點(diǎn)蝕時(shí)，若處在應(yīng)力集中區(qū)，會(huì)產(chǎn)生更大的應(yīng)力集中。如果應(yīng)力集中程度足夠高，點(diǎn)蝕尖端的應(yīng)力水準(zhǔn)超出許可范圍，該焊縫就會(huì)產(chǎn)生疲勞斷裂。

平臺(tái)焊接在腐蝕和疲勞應(yīng)力作用下，會(huì)在比較少的次數(shù)和比較低的應(yīng)力下發(fā)生破壞，而焊接管節(jié)點(diǎn)則往往是腐蝕疲勞嚴(yán)重的部位。

三、海洋平臺(tái)的防腐蝕方法與防腐系統(tǒng)

海洋平臺(tái)常用的防腐蝕方法有：涂裝或鍍層保護(hù)、陰極保護(hù)（犧牲陽(yáng)極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)）等。而海洋平臺(tái)的防腐系統(tǒng)則應(yīng)根據(jù)平臺(tái)的環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)部位、使用年限、施工和維護(hù)的可能以及技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果等因素確定。

大氣區(qū)的平臺(tái)結(jié)構(gòu)及有關(guān)設(shè)備外表面，應(yīng)采用涂層保護(hù)。結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜且難于采用涂層保護(hù)時(shí)，可采用鍍層保護(hù)。飛濺區(qū)（含潮差區(qū)）的平臺(tái)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用適宜的防腐系統(tǒng)加以保護(hù)，一般也為涂層（或鍍層）保護(hù)。全浸區(qū)（含海泥區(qū)）的平臺(tái)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用陰極保護(hù)，也可同時(shí)采用陰極保護(hù)和涂層保護(hù)。平臺(tái)結(jié)構(gòu)對(duì)陰極保護(hù)有屏蔽作用時(shí)，屏蔽區(qū)應(yīng)采取有效的防腐涂層保護(hù)。

由于現(xiàn)在的涂料性能目前尚不能滿足平臺(tái)結(jié)構(gòu)壽命的要求，所以飛濺區(qū)和全浸區(qū)均還要考慮結(jié)構(gòu)的適當(dāng)腐蝕余量。結(jié)構(gòu)腐蝕余量應(yīng)根據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)使用年限、鋼材年平均腐蝕量以及防腐系統(tǒng)的保護(hù)效率來(lái)確定，并經(jīng)船檢同意。如無(wú)法確定上述參數(shù)時(shí)，對(duì)使用年限為n年的平臺(tái)，建議其全浸區(qū)結(jié)構(gòu)的腐蝕裕量不小于n/15(mm)，飛濺區(qū)結(jié)構(gòu)的腐蝕裕量不小于n/3(mm)。

平臺(tái)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的防腐系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）暴露于大氣中的結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，應(yīng)采用涂層保護(hù)；

（2）與海水接觸的結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，應(yīng)采用涂層保護(hù)、陰極保護(hù)或兩者聯(lián)合保護(hù)。對(duì)于密閉的充水內(nèi)腔或水流受到嚴(yán)格限制的內(nèi)腔，不應(yīng)采用陰極保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)。

（3）與海水和大氣沒(méi)有接觸的密閉內(nèi)腔可不考慮防腐，但裝配時(shí)，內(nèi)腔應(yīng)保持清潔和干燥。

為防止雜散電流的腐蝕，平臺(tái)在水上建造與安裝期間，所使用的焊接設(shè)備應(yīng)接地，并符合下列要求：

（1）電焊機(jī)負(fù)極應(yīng)通過(guò)電纜與被焊結(jié)構(gòu)連接；

（2）焊接電纜應(yīng)具有足夠的橫載面積和完好的絕緣；

（3）若電焊機(jī)放在工作船上，則焊機(jī)負(fù)極應(yīng)與工作船絕緣。