海洋腐蚀防护的发展现状及思考

1、    海洋腐蚀防护的发展现状及思考    唐辉兰 董登鑫摘要：随着如今对海洋领域的开发力度不断加大，海洋装备在工程中的重视程度也随之增加。由于海洋的环境特质，海洋腐蚀防护技术将是海洋开发装备科技优势及项目品质的关键共性与热点。在海洋工程中，防腐蚀技术作为基础科学技术始终贯穿于其中，但是随着科技时代的发展各类新型技术都将面临挑战，鉴于此，文章主要以海洋腐蚀防护的发展现状来进行分析思考。关键词：海洋工程；腐蚀防护；发展现状；思考一、概述船舶海洋工程行业的现状及特点（一）行业现状现阶段的船舶与海洋工程行业，除海上交通运输外，开发利用海洋资源也正不断深化。但与

2、陆用工程在相关技术上还算是互通的，然而最为突出的一个差异是在装备设施的需求标准上有所不同。为了保障海上生命财产安全，涉及的民用船舶海工装备在方案设计、装备材料以及建造过程等方面必须通过严苛的船级社认证认可及跟踪管理，因此也决定了该领域具有较高的准入门坎，以及巨大的资本投入。另外，从产业发展历程来看，海洋开发与陆地开发相比仍处于起步阶段，因此在陆地项目的经验基础上，从长远的战略规划以及海洋流动易扩散的物理特性上考虑，环保绿色开发理念成为海洋开发的共识。（二）建造特点船舶与海洋工程属系统化、定制式建造，因其功能需求不同，系统化集成复杂，涉及多专业、多学科的科学协作，且其批量化程度低，因而不同于其他

3、交通工具，在设计上存在较高要求，虽然基本构造相似，但是在结构和功能上存在较大差异。为了适应市场需求，提升生产效率，现在的船舶海工建造模式已经发展并形成了壳、舾、涂一体化的现代造船模式。二、应对海洋腐蚀问题的思考船舶与海洋工程由于工况环境特殊，功能集成系统复杂，运行过程、维修难度与成本极大，因此，相关工程在防腐方面将面临以下几个问题。防腐设计上需要系统化的设计理念、全寿期保障、智能化融合等长远的防腐文化理念。当前，近海或海上工程项目功能集成程度越来越高，装置复杂程度加大，防腐设计工作要协同综合考虑的内容也越来越系统。产业技术上需要绿色制造变革。环保与人类生活息息相关，当前防腐主流工艺包括溶剂型油

4、漆、电镀热喷涂以及酸性磷化、传统喷砂除锈等，均面临着时代的挑战。绿色、低能耗的防腐材料、防腐工艺将成为市场趋势，相关新理论、新技术、新工艺的研究亟待突破。防腐工程的质量检测、安全隐患监控以及维护的要求将不断提高。随着物联网技术的发展，功能防腐材料、智能化工艺技术开发应用将促使当前技术与智能化技术融合升级。防腐工程项目的管理，随着材料及工艺的升级变化，传统模式在过程管理、效率效能等方面将会存在不适应的问题。三、海洋防腐产业创新发展建议（一）海洋防腐技术文化与海洋工程建设的统一在海洋工程中，材料腐蚀的本质是电子转移，而海洋腐蚀影响正是其自然规律的体现。这是由于海水导电性好，腐蚀电池的欧姆电阻很小，

5、因此不同结构形式或者异金属接触能造成阳极性区域或金属发生显著的电偶腐蚀破坏。另外，海水中含有大量氯离子，特别容易造成金属钝态局部破坏。而且，作为主要建筑材料的碳钢在海水中会发生吸氧腐蚀，凡是使氧极限扩散电流密度增大的因素，都会使碳钢腐蚀速度增大。因此，提升腐蚀防护文化科普与增强腐蚀防护意识具有极大的意义。目前，国内防腐蚀行业建立了海洋材料产业技术创新联盟、海洋防腐蚀产业技术创新战略联盟、耐蚀钢产业技术创新战略联盟、海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室、海洋新材料与应用技术重点实验室等行业协作平台。充分利用平台资源，根据实际发展情况，协同制定科学合理的技术与行业规范标准，进而强化相关专业领域

6、技术人员的培训教育，提升专业人员对海洋腐蚀防护的重视程度以及科学系统的设计能力，提升涉海生活工作人员的腐蚀防护意识等，将极大地推动海洋防腐技术发展，推进高科技海洋工程的建设实施。（二）海洋防腐技术的瓶颈与应对建议对于海洋科技的高质量发展，高性能的防腐技术是根本驱动。从目前的涉海工程项目需求来看，建议从以下几点进行深入研究。首先，由于海洋工程所涉及的新材料及材料组合结构愈为系统丰富，建议针对海洋环境腐蚀因子以及电磁、油脂等复合因素下的腐蚀过程和作用机理进行研究，开发新型高性能耐蚀材料，可围绕海洋这种自然强腐蚀电介质环境下电偶腐蚀、杂散电流影响、绝缘层下腐蚀等腐蚀类型在具体模型下对常用工程材料及合

7、金元素材料的腐蚀诱发作用机制及过程等开展深入研究。其次，现在市场热议的石墨烯低锌重防腐涂料，在减少金属锌粉添加量的情况下经试验测试取得了较好的数据结果，但防腐机理及技术可靠性尚不清晰，在推广过程中存在较大争论。因此，海洋用绿色高性能防腐技术在机理效果、应用工艺等方面都急待突破。最后，严谨科学的防腐工艺设计的海洋工程中非常重要，然而目前防腐蚀领域的智能化程度不高，在设计方面并没有成熟度和认知度高的软件系统进行防腐蚀辅助设计、模拟、检测预警等。未来，走向蓝海，开展相关的工艺设计应用研究将更加重要。除此之外，智能制造是全球制造业发展的时代方向。防腐产业作为工业基础组成，工装工艺的智能化是必然要求。目

8、前工程应用上除选用耐蚀材料外，主流的防腐工艺主要是电化学保护与涂装防护。其中，数字化的外加电流电化学防护监控技术因受船舶与海洋工程中复杂结构下杂散电流的影响，除部分项目钢结构外壳外，其他方面的应用并不广泛。因此，以低碳、清洁、环保为基本设计理念，通过智能化、自动化，提高涂装生产过程的生产效率和产品质量，使防腐施工技术升级转型达到智能制造水平，成为产业创新发展的目标。结语：随着技术的升级转型，工程管理模式也将会扁平化发展，减少中间环节，从设计、采购、施工、试运行等方面实施一体化全过程管理，效率更高，更经济。未来的海洋防腐工程将不再是油漆商简单的油漆销售与技术服务，或是施工队根据设备厂、船厂或钢结构厂要求分步开展，而是随着智能化工装工艺技术的提升，机器替代简单劳作的施工人员，生产质量稳定可靠，业主将不断提升综合服务需求。展望未来，海洋腐蚀防