海洋平台腐蚀与防护
海上平台金属腐蚀与防护研究
48海上石油平台作为全球能源供应的关键基础设施，常年受到海水、湿气、温度变化以及生物侵蚀的影响。
这种特殊的环境使得金属腐蚀成为一个不可忽视的问题，直接关系到平台的安全运营和使用寿命。
海水中的盐分、湿气和氧气是金属腐蚀的主要诱因，而温度的波动和生物活动则加速了腐蚀过程。
这种腐蚀不仅危及结构安全，还可能导致重大的环境污染事件，如石油泄漏等。
高质量的金属防腐蚀技术不仅可以提高平台的安全性和可靠性，减少事故和损失的风险，而且可以降低运营成本，提高经济效益。
1 腐蚀分类1.1 均匀腐蚀均匀腐蚀是常见的腐蚀形式，表现为金属表面均匀地失去材料，这种腐蚀通常导致金属表面出现均匀的锈蚀或蚀刻，但不会形成孔洞或裂缝。
在海洋环境中，由于海水中含有大量的氯化物，铁及其合金容易发生均匀腐蚀。
此类腐蚀通常与金属表面与腐蚀介质（如海水中的盐分和氧气）的直接接触有关。
不同类型的金属和合金对均匀腐蚀的抵抗力不同。
例如，铁和钢在海水中更容易均匀腐蚀，而某些不锈钢和合金显示出更好的抗腐蚀性能。
1.2 局部腐蚀局部腐蚀是指金属材料在特定部位集中发生的腐蚀现象，与均匀腐蚀不同，它通常在金属表面的局部区域内快速进行，导致材料性能的严重下降。
在海上平台的应用环境中，局部腐蚀尤为关键，因为它直接影响到平台的结构完整性和安全运行，尤其是在管道上局部腐蚀可导致整条管道失效。
局部腐蚀主要可以分为以下几种类型。
1.2.1 点蚀点蚀是局部腐蚀的一种常见形式，表现为金属表面出现微小但深入的坑洞。
这种腐蚀通常发生在被局部化学或电化学环境破坏的区域，如金属表面的缺陷或污染物聚集处。
在海上平台中，点蚀通常发生在管道和阀门等部件上，尤其是那些接触海水的部分，因为海水中的盐分和氧化剂可以加剧点蚀的发展。
1.2.2 缝隙腐蚀缝隙腐蚀发生在金属的缝隙或接合处，如螺栓连接、焊缝和覆层边缘。
这种腐蚀形成的原因通常是由于缝隙区域中腐蚀介质的积聚或流动性差，造成局部化学环境的变化。
钢结构海洋平台金属腐蚀分析
钢结构海洋平台金属腐蚀分析钢结构海洋平台是承担海洋石油勘探和开发作业的重要设施，而金属腐蚀是海洋环境中最主要的损伤形式之一。
本文将对钢结构海洋平台金属腐蚀进行分析，并提出相应的防护措施。
一、海洋环境对钢结构的腐蚀影响海洋环境中存在着高盐度、高湿度、高温度、氧含量较高等特点，这些因素对钢结构的金属材料产生了较大的腐蚀影响。
主要腐蚀形式包括表面腐蚀、海洋生物腐蚀和应力腐蚀裂纹等。
1. 表面腐蚀表面腐蚀是钢结构海洋平台金属腐蚀的最常见形式之一。
海洋环境中的海水中含有大量盐分，钢结构暴露在海水中，水分中的盐分容易在钢表面形成盐结晶，导致表面腐蚀现象。
2. 海洋生物腐蚀海洋生物腐蚀是由海洋生物的代谢产物引起的。
海洋环境中有大量微生物和海洋生物存在，它们对钢结构的金属表面产生腐蚀作用。
尤其是一些微生物，如硫酸盐还原菌、铁细菌等在海洋平台的构件上形成了一层致密的生物膜，使得金属腐蚀速率加快。
3. 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹是由材料的应力和腐蚀介质共同作用下产生的腐蚀裂纹。
海洋平台的钢结构常受到风浪、潮汐等力作用，产生应力集中，而海洋环境中的氯离子等物质可以加速腐蚀进程，导致应力腐蚀裂纹的出现。
二、钢结构海洋平台金属腐蚀防护措施为了保护钢结构海洋平台的金属材料，延长其使用寿命，需要采取一系列的防护措施对金属腐蚀进行防范。
1. 防腐涂层使用适当的防腐涂层是保护钢结构海洋平台最常见、也是最有效的措施之一。
防腐涂层可以形成一层致密的保护层，起到隔绝海洋介质和金属的作用，减缓腐蚀速率。
2. 阳极保护阳极保护是利用金属阳极与钢结构平台作为阴极，通过外加电流将钢结构的腐蚀电流转移至阳极以防止钢结构的腐蚀。
阳极保护可以分为主动式阳极保护和被动式阳极保护两种形式。
3. 定期维护对钢结构海洋平台进行定期维护是防止金属腐蚀的重要手段。
通过检查和维修，及时处理和修复钢结构上的损伤和缺陷，可以有效地延长其使用寿命。
4. 材料选择在设计和选择钢结构材料时，应尽量选择抗腐蚀性能较好的材料，如不锈钢等。
海洋平台的腐蚀及
涂层保护
涂层保护是海洋平台防腐的主要手段之一，通过在平台表面涂覆防腐蚀涂层，隔离 平台与海水，降低腐蚀介质与平台的接触，从而减缓腐蚀速率。
常用的涂层材料包括有机涂层和无机涂层，如油漆、防腐涂料等。这些涂层材料应 具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、附着力和抗冲击性能。
涂层保护的关键在于涂层的完整性和连续性，应定期检查涂层的破损和剥落情况， 及时进行修复和重新涂覆。
性。
展望
随着科技的不断进步和研究的深入，相信未来对海洋平台腐蚀的认识将更加深入，防腐 技术和措施将更加成熟和有效，为保障海洋平台的安全和稳定运行提供更加可靠的保障。
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数据分析与预测
通过对大量监测数据的分析，建立腐 蚀预测模型，实现对平台腐蚀发展趋 势的预测，为预防性维护提供支持。
06 结论与建议
总结海洋平台腐蚀的研究现状与挑战
现状
目前对海洋平台腐蚀的研究已经取得了一定的成果，但仍然面临许多挑战，如腐蚀机理的复杂性、腐蚀环境的恶 劣性、腐蚀监测的困难性等。
挑战
在役平台的再评估与修复技术
结构健康监测
利用无损检测和结构健康监测技术，对在役平台进行定期检 测和评估，及时发现腐蚀等损伤，为修复提供依据。
修复技术
研究和发展高效、环保的修复技术，如电化学修复、微生物 修复等，对已腐蚀部位进行修复，恢复平台性能。
智能化与远程监控技术的应用
智能化监测系统
研发智能化监测系统，利用物联网、 大数据等技术，实时监测平台的腐蚀 状况，实现远程监控和预警。
防污与防生物附着的维护需要定期检查和清洁平台表面，及时去除附着 的生物和污垢，保持平台的清洁和良好的工作状态。
05 海洋平台腐蚀的未来研究 方向
海洋平台的腐蚀及防腐技术
腐蚀原理
海洋平台腐蚀的主要原因是电化 学、化学反应和生物侵蚀等。
电化学腐蚀是由于海洋平台结构材料与海水、海洋生物等接触，形成原电池反 应，导致金属腐蚀。这种腐蚀在海洋平台中最为普遍，严重时可能导致平台结 构削弱。
化学反应腐蚀主要是由于海洋平台结构材料与海水、盐分等化学物质发生反应， 导致腐蚀。例如，钢铁材质的海洋平台在海水中会发生氧化反应，形成铁锈， 导致结构材料的腐蚀。
挑战与机遇
当前，微生物腐蚀及防腐技术的研究仍面临着一系列的挑战。首先，微生物腐 蚀的机制尚不完全清楚，需要进一步深入研究；其次，现有防腐技术的效果还 需要进一步提高，以满足更为严苛的防腐要求；此外，新型防腐技也带来了诸多机遇。随着环境保护意识的 提高和绿色可持续发展的要求，对于环保型防腐技术的需求不断增加。例如， 生物防腐剂和生物防护技术的发展前景十分广阔。此外，随着材料科学和纳米 技术的快速发展，新型防腐材料的研发和应用也将为微生物腐蚀及防腐技术的 发展带来新的机遇。
2、化学方法
化学方法主要包括使用缓蚀剂和杀菌剂。缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀的物 质，如亚硝酸盐、铬酸盐等。杀菌剂则用于消灭海洋生物，防止生物污损引起 的腐蚀。然而，这些化学物质有可能对海洋生态系统造成负面影响，因此需要 慎重使用。
3、生物方法
生物方法主要利用某些生物的耐腐蚀特性，如海藻、珊瑚等，以降低海水的腐 蚀性。此外，生物污损也可以形成保护层，提高金属的耐腐蚀性能。生物方法 具有环保性和长效性，但需要充分考虑生物生态平衡以及不同生物对不同材料 的适应性。
未来展望
随着科技的不断进步，海洋环境腐蚀控制技术将迎来更多的发展机遇。新型材 料和涂层技术的研发将为海洋腐蚀控制提供更多选择。此外，智能防腐技术也 将成为未来的研究热点，包括智能涂层、自修复材料等。同时，随着海洋工程 的发展，针对深海和极地等特殊环境的腐蚀控制技术也将得到进一步研究和发 展。
海洋腐蚀防护的现状与未来
海洋腐蚀防护的现状与未来一、本文概述海洋腐蚀防护是一个涉及多学科的重要领域，其研究与实践对于保障海洋工程结构、船舶、海洋能源设施等长期稳定运行具有重要意义。
本文旨在全面概述海洋腐蚀防护的现状与未来发展趋势，通过对当前海洋腐蚀防护技术的研究进展、应用领域及存在问题的深入分析，探讨未来海洋腐蚀防护技术的发展方向和潜在应用。
文章首先介绍了海洋腐蚀的定义、类型及影响因素，随后详细阐述了目前主流的海洋腐蚀防护方法，包括涂层防护、电化学防护、合金化防护等。
在此基础上，文章分析了海洋腐蚀防护技术的应用现状，指出了存在的问题和挑战，并展望了未来的发展趋势。
文章提出了加强海洋腐蚀防护技术研发和应用的建议，以期为我国海洋工程和船舶工业的可持续发展提供有力支撑。
二、海洋腐蚀防护的现状海洋腐蚀防护的研究与实践在全球范围内已经取得了显著的进展，但仍面临着诸多挑战。
目前，海洋腐蚀防护的主要手段包括材料选择、表面处理、防腐蚀涂层以及电化学保护等。
材料选择是海洋腐蚀防护的基础。
通过选用耐腐蚀性能强的材料，如不锈钢、钛合金、高分子材料等，能够在一定程度上减少海洋环境下的腐蚀问题。
然而，这些高性能材料往往成本较高，限制了其在实际工程中的应用。
表面处理技术也是提高材料耐腐蚀性能的重要手段。
例如，通过喷砂、喷丸、化学处理等方法，可以清除材料表面的杂质和应力，提高表面的光洁度和耐蚀性。
表面涂层技术也得到了广泛应用，如镀锌、镀铬、喷涂防腐漆等，这些涂层可以有效隔离材料与腐蚀介质的接触，从而延长材料的使用寿命。
防腐蚀涂层是海洋腐蚀防护的重要措施之一。
目前，已开发出多种高性能的防腐蚀涂层，如环氧涂层、聚氨酯涂层、聚酰亚胺涂层等。
这些涂层具有优异的耐腐蚀性、耐磨损性和耐化学介质性能，广泛应用于海洋工程、船舶、港口设施等领域。
电化学保护是另一种重要的海洋腐蚀防护方法。
通过外加电流或电位差，改变金属材料的腐蚀电位，从而抑制腐蚀反应的发生。
常见的电化学保护方法有阳极保护、阴极保护和外加电流保护等。
海洋平台结构的防腐措施与维护策略研究
海洋平台结构的防腐措施与维护策略研究在当今时代，随着信息技术的飞速发展，海洋平台已经成为我国沿海城市发展的重要支撑。
然而，由于海洋平台长时间的暴露于恶劣的海洋环境中，其结构往往容易受到腐蚀侵蚀，导致安全隐患。
因此，研究海洋平台结构的防腐措施和维护策略，成为保障海洋平台安全运行的重要课题。
首先，海洋平台结构的防腐措施是确保海洋平台长期使用的关键。
防腐措施的选择应根据具体情况进行，既要考虑腐蚀环境的特点，又要考虑平台结构材料的性能。
目前，常见的防腐措施包括喷涂防腐、镀锌、电镀、涂层等，这些方法可以在一定程度上提高海洋平台的耐腐蚀性能。
喷涂防腐是最常用的一种防腐方法。
通过将特定的防腐涂料喷涂在海洋平台的表面，形成一层防护膜，以阻隔海水中的氧气和盐分对平台结构材料的腐蚀。
同时，喷涂防腐还能提高平台结构的耐磨性和耐候性，有效延长平台的使用寿命。
镀锌是一种将锌层镀在平台结构表面的防腐方法。
由于锌在大气中具有良好的耐腐蚀性能，镀锌能够有效抵御海洋中的腐蚀因素。
此外，镀锌层还能通过阻断海水与平台结构材料的直接接触，进一步防止腐蚀的扩散。
电镀是一种通过电化学方法将金属离子沉积在平台结构表面的防腐方法。
常用的电镀方法包括镍基电镀、铬基电镀等。
这些金属电镀层能够提供一个坚硬、光滑的表面，进一步增加平台结构的耐腐蚀性能。
除了上述传统的防腐方法外，近年来，涂层技术也在海洋平台结构的防腐领域得到广泛应用。
涂层是将一层特殊的材料涂覆在平台表面，形成一个坚硬、致密的保护层，起到防腐的作用。
特殊涂层（如陶瓷涂层、聚合物涂层等）能够提供更好的防护效果，有效减少平台结构的腐蚀速率。
除了防腐措施外，海洋平台结构的维护策略同样重要。
定期的维护保养工作可以延长平台的使用寿命，降低维修成本，并且最大限度地减少事故的发生。
首先，定期巡检是海洋平台维护的基础。
通过定期巡检，可以发现平台结构中的潜在故障，及时采取措施进行修复，避免事故的发生。
同时，做好防腐层的保护工作也是维护海洋平台的重要一环。
海洋平台设施的安全与防护措施
海洋平台设施的安全与防护措施海洋平台作为在海洋中建设的重要设施，其安全与防护措施备受关注。
海洋平台的安全与防护措施不仅涉及到工作人员的安全，也关系到海洋生态环境的保护以及设施本身的长期可持续发展。
为了保障海洋平台的安全，可采取多种措施，如建设牢固的基础设施、监控系统的应用、紧急救援机制的建立等。
首先，为了确保海洋平台的安全与稳定，必须建设牢固的基础设施。
海洋平台的基础设施包括钢筋混凝土结构、支撑桩以及其他支撑设施。
这些基础设施必须经过严格的设计和施工标准，以确保其在恶劣的海洋环境中具备足够的强度和稳定性。
同时，对于现有的海洋平台，定期检测和维护工作也是非常必要的，以防止基础设施出现破损或腐蚀等问题。
其次，在海洋平台上安装监控系统是一种有效的防护措施。
监控系统可以通过视频监控、声音检测以及传感器等技术手段对海洋平台周围的状态进行实时监测和记录。
一旦有异常情况发生，监控系统可以及时发出警报，并通知相关人员进行处理。
此外，监控系统还可以提供数据支持，用于分析和预测海洋平台可能遇到的安全风险，从而采取相应的预防措施。
另外，建立紧急救援机制是确保海洋平台安全的重要举措。
在海洋平台上必须配备专业的紧急救援团队，并制定完善的应急预案。
这些预案包括应急演练、救援设备的配备以及相关人员的培训等。
一旦发生火灾、泄漏、海洋灾害等紧急情况，紧急救援团队可以迅速响应，采取有效的措施进行救援和处置，最大限度地减少人员伤害和环境破坏。
此外，海洋平台的安全还需考虑到海洋生态环境的保护。
海洋平台的建设和运营可能会对海洋生态系统造成一定程度的影响，如水质污染、噪音扰动等。
因此，在设计和选择海洋平台设施时，应充分考虑生态因素，采取相应的环境保护措施。
例如，海洋平台的废水排放必须符合环保标准，噪音源需采取隔音措施，以减少对海洋生态的影响。
综上所述，海洋平台设施的安全与防护措施应该包括建设牢固的基础设施、应用监控系统、建立紧急救援机制以及考虑生态环境保护等方面。
海上平台的电化学腐蚀以及防护
海上平台的电化学腐蚀以及防护1、什么是电化学腐蚀？电化学腐蚀就是金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。
2、电化学腐蚀的原理及其危害腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分，形成一层水膜，因而使空气中，，等溶解在这层水膜中，形成电解质溶液，而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的，如工业用的钢铁，实际上是合金，即除铁之外，还含有石墨、渗碳体( )以及其它金属和杂质，它们大多数没有铁活泼。
这样形成的腐蚀电池的阳极为铁，而阴极为杂质，又由于铁与杂质紧密接触，使得腐蚀不断进行金属的局部腐蚀，容易造成金属管件和设备穿孔或超温爆管。
在短期内使设备金属表面遭到大面积腐蚀，造成金属表面粗糙状态，加剧热力设备运行时的腐蚀。
3、海上平台电化学腐蚀发生的地方◆不同材质之间：法兰和阀门、管线和阀门、螺栓和法兰、管线和法兰之间；◆没有防护层或防护层受到破坏：各层甲板、导管架、裸露的管线以及管线的以及罐体的内壁◆焊接节点的腐蚀4、电化学腐蚀的预防方法◆金属表面覆盖保护层：如油漆、油脂等，电镀Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。
原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
◆改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢。
◆电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法。
如：在罐体内部安装防腐锌块。
原理：形成原电池反应时，活泼金属反应受到腐蚀，被保护金属作为阴极不反应，起到保护作用。
◆注入化学试剂阻止腐蚀，如加缓蚀剂。
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不锈钢的耐蚀性主要取决于其含铬量。铬能与氧气快速反应形成一层氧化铬 膜，能有效阻止氧气的进一步腐蚀。不锈钢中的镍可提高不锈钢的耐酸性和耐蚀 性。 3、铜与铜基合金
虽然纯镍本身也有优良的耐蚀性，但仍和不锈钢一样又发生点蚀的可能性。 在镍基合金中，蒙乃尔、哈氏合金 C 和因科耐尔合金都是奶海洋腐蚀最好的结构 材料。镍和镍基合金在海洋气氛中有优异的耐腐蚀性，即使暴露 20a 仍能保持 金属光泽，在海水全浸区，其耐蚀性也十分优良。它在焊缝区有晶间腐蚀的可能 性，但低碳型合金和加银合金就能防止缝隙腐蚀。 5、铝及海洋级铝
电蚀和电偶腐蚀的区别：电解腐蚀通常被简称为电腐蚀或电蚀，它和电偶腐 蚀不同，是外来电源供应的电流引起的腐蚀。这种腐蚀的驱动力——电流——通 常是无意中形成的，是安装不正确的电路中发散出来的(例如，接地不正确)，通 常称为杂散电流。故电蚀又可称为杂散电流腐蚀。
不管同种金属还是异种金属，都可以发生电蚀，而且，这种杂散电流还可能 克服电偶腐蚀电流，从而迫使在正常条件下不会发生腐蚀的贵金属也会发生腐 蚀。 2.3.1.5 合金选择腐蚀
海洋平台腐蚀与防护
第一章 前言
1.1 国内外海洋平台事故
近 30 年来，海洋腐蚀向人类敲响的警钟。1980 年 3 月，在北海艾克菲斯油 田上作业的“亚历山大·基定德”号钻井平台，在 8 级大风掀起的高 6∽8m 的海 浪的反复冲击下，5 根巨大的桩腿中的 D 号桩腿因 6 根主撑管先后断裂而发生剪 切断裂，万余吨重的平台在 25min 内倾倒，使 123 人遇难，造成近海石油钻探史 上罕见的灾难。挪威事故调查委员会检查报告表明，D 号桩腿上的 D-6 主撑管首 先断裂。该主撑管曾经开过一个直径 325mm 的孔，并焊上一个法兰，准备安装平 台定位声纳装置，实际上后来并未安装，开裂就是从这个法兰角的 6mm 焊缝处开 始的，裂纹在海浪与荷载的反复作用下不断扩展，最后导致平台沉没。
蚀非 无机非金属材料
材金
碳系：石墨、玻璃碳、碳纤维玻璃钢等 硅酸盐体系：玻璃、陶瓷、水泥（混凝土）
料属
塑料：热塑性塑料、热固性塑料
材 有机非金属材料
橡胶：天然橡胶、合成橡胶
料
涂料
2.4.1.2 具有海洋抗腐蚀性能的材料 1、碳钢
碳钢是指含碳量低于 1.7%的铁-碳合金，可分为 4 类：工业纯铁，含碳量小 于 0.04%；低碳钢，含碳量在 0.04%～0.25%之间；中碳钢，含碳量在 0.25%～0.6% 之间；高碳钢，含碳量大于 0.6%。
合金选择腐蚀又称为选择性腐蚀或选择性浸出，它是由于腐蚀作用而从一种 固体合金中只除去其中一种元素的过程。 2.3.1.6 应力腐蚀开裂
稳态时的张应力和特种腐蚀介质的共同作用所引起的某些金属的开裂，叫 做应力腐蚀开裂(简而言之，应力腐蚀开裂是应力和腐蚀的联合作用而引起的开 裂)。
可能发生应力腐蚀开裂的应力总是低于这种金属在正常条件下发生断裂所 需要的应力，就是低于金属的抗断强度。
3
电压)，若这两种金属互相接触(或用导线接通)，这种电位差就会驱动电子在它们 之间流动。此种耐蚀性较差的(贱金属)，在接触后的腐蚀速度增加(此金属成为阳 极)；耐蚀性较强的金属(贵金属)，则腐蚀速度下降(此金属成为阴极)。因这类腐 蚀形态涉及到电流和不同的金属，故称为电偶腐蚀，又称双金属腐蚀。 2.3.1.5 电解腐蚀(电蚀)
在海水中影响腐蚀的因素
物理因素
生物因素
溶解的气体
流动速度
氧气
气泡
二氧化碳
海水中悬浮物
化学平衡
冲击和划伤
盐含量
温度
(氯离子，溴离子和碘 压力
离子，硫酸根离子， 风力
镁离子等)
pH 值
碳酸盐溶解状况
污损生物 藻类 藤壶等附着动物 海中植物的生活 产生氧气 消耗二氧化碳 海中动物的生活 消耗氧气 发生二氧化碳 海中微生物的生活 产生硫化氢 产生有机酸
点蚀或缝隙腐蚀是引起应力集中常见原因，锐角处也常成为开裂扩大的起 点。 2.3.1.7 氢脆
氢脆的原因是氢原子扩散进入金属结构，氢溶解在金属中而生成脆性的氢化 物。氢脆易于引起应力腐蚀开裂，也有人把它叫做氢脆开裂，以区别于阳极性应 力腐蚀开裂。 2.3.1.8 晶间腐蚀
晶间腐蚀是应力腐蚀开裂的原因之一，它还可以使合金碎裂、片状脱落或 丧失强度。晶间腐蚀不易察觉，所以它是许多灾难性事故的常见原因。
4
两固体材料之间互相接触的表面，由于振动和滑动使金属表面的保护膜损 伤，所引起的腐蚀称为振磨腐蚀。涂布防锈润滑油，提高光洁度和滑性，降低磨 擦力，避免振动，提高金属的耐磨性、硬度和韧性等方法都能减少或避免振磨腐 蚀。 2.3.2 海洋环境中金属的疲劳腐蚀
金属在交变的循环应力(如拉伸应力和压缩应力的交替进行)作用下发生破裂 的倾向，通常称为“疲劳”。
在存在腐蚀介质时，材料的抗疲劳性能就会下降，这就是腐蚀疲劳。 在海水或其他水溶液中，引发腐蚀疲劳开裂的起点大致上有 4 类：①点蚀。 点蚀孔易于成为开裂的核心部分。②严重形变区的材料的择优溶解。因为形变区 可成为局部阳极，未形变区成为阴极。③金属表面的氧化物保护膜的韧性通常不 如金属本身的韧性好，在曲折时易于开裂，这种开裂的裂缝处金属的腐蚀速度快， 引起金属腐蚀疲劳开裂。铝即使在空气中也没有腐蚀疲劳极限，而铜在海水中却 有良好的抗腐蚀疲劳性能，就可能是因为铝液依靠氧化物膜保护，而铜却不是。 ④金属表面吸附了污物，引起了表面能量降低，使微小的裂缝得以加速扩展。
晶间腐蚀是由晶界的杂质，或晶界区某一合金元素增多或减少而引起的。 为防止晶间腐蚀，可以在使不锈钢中的碳含量降到 0.03%以下(愈低愈好)， 或在不锈钢中添加易于和碳反应的稳定剂元素，如铌和钛等，或使用固溶淬火法， 即加热到 1066—1121℃，然后用水淬火，可减少晶间腐蚀的危险。 2.3.1.9 振磨腐蚀
3)潮差区：即在涨潮时浸在水下，在落潮时在水线上的地区。从理论上说， 海水平面由于氧气的供应不均匀，在水面上下造成了氧气浓差，水线上下形成大
2
型的氧气浓差电池。空气中部分氧气供应最充分，故为阴极，受到保护，腐蚀较 小(曲线中的极小值)；恰好浸在海水线下的部分为阳极，腐蚀极其严重(图中的第 二极大值)。但因海浪和风的冲击，干湿边界瞬即变化，故总的来说，这部分(从 海平面到海平面下约 1 米的地方)也是腐蚀比较严重的地区之一。钢铁腐蚀速度 可达 120～270 微米/年(荷兰)。
1
第二章 海洋腐蚀
2.1 海水性质
海水中是最丰富的天然电解质溶液，通常海水中的含盐量为 3.2～3.75%(港口因有淡水
稀释，盐度可能低达 1.0%)，海水中的 pH 值为 8～8.2 之间。
在海水中影响金属腐蚀的因素可分为化学因素、物理因素和生物因素三大类，这些因素
是互相关联且互相有影响的。
化学因素
4)全浸区：这部分的腐蚀受到海中溶解氧气，盐浓度，流速，水温，海生物， pH 值和流砂的影响，它又可分为三个区域：
① 浅海区。为自海面至海平面下 50 米处，因溶解氧气浓度较高，故腐蚀较 严重。
② 中等深度区。为海平面下 50～200 米处，腐蚀程度中等。 ③ 深海区。为海平面下 200 米以上，因溶解氧气浓度较低，故程度较小。 此三区的钢材平均腐蚀速度为 26～90 微米/年。 5)海底土壤区：受到细菌腐蚀及污染的土壤堆积腐蚀，腐蚀情况比较和缓。 钢材腐蚀速度为 15 微米/年。
在海洋环境中，铜与铜基合金常见的腐蚀类型有均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀 和成分选择性腐蚀（如黄铜脱锌、白铜脱镍）等，此外，还会发生应力腐蚀和腐 蚀疲劳。
在海水中，铜与铜合金有较好的耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能。其中，白铜是耐 海水腐蚀性最好的一类铜合金。铜与铜基合金在海水中具有抗生物污损的能力。 4、镍与镍基合金
2010 年 9 月 7 日 23 时，山东东营胜利油田位于渤海的作业 3 号修井作业平 台受玛瑙台风影响(风力最大时阵风 9 级，浪高近 4 米)平台发生倾斜发生倾斜 45 度事故。平台上 4 人落水，32 人被困平台。目前已有 34 人获救。平台设计通常 都考虑台风的影响，况且又是在中国的内海-渤海，我觉得平台倒塌与海洋腐蚀 应有一定的关联。
钢铁在海水中或在实际工作环境中的腐蚀行为受到很多因素的影响，同一种
5
刚在不同的环境中的腐蚀速度可以差别很大。同一地区的海水对插入钢桩不同部 位的腐蚀也不同。飞溅区腐蚀最严重，这一地区供养充分，氧去极化作用强烈， 浪花又易冲击破坏保护膜。钢材在海水中还易受到生物腐蚀作用。在海底泥浆区 或被污染的海域，危害最大的就是硫酸盐还原菌，它能够使硫酸盐还原成腐蚀性 极强的硫化氢和其他硫化物，从而加速钢材的腐蚀。
2.4 各种材料在海洋环境中的腐蚀及防护
2.4.1 常用的耐腐蚀材料
2.4.1.1 分类
表 2-1 常用的耐腐蚀材料分类
金
黑色金属
铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢
属 耐材
有色金属
Al 及其合金，Mg 及其合金，Ag 及其合金 Ni 及其合金，Ti 及其合金，Ag 及其合金
腐料
稀贵金属
Pt,Au,Ru,Rh,Pd,Zr,Hf,Ir 及稀土等
1.2 腐蚀工程
腐蚀工程包括腐蚀原理和防护技术两部分： 腐蚀原理是从热力学和动力学方面解释和论述腐蚀的原因、过程和控制。 防护技术泛指防止或延缓腐蚀损害所采用的有效措施。大体上有以下几种： ①选择材料，根据使用环境合理选用各类金属材料或非金属材料； ②电化学保护技术，主要是阴极保护技术、阳极保护技术与排流技术； ③表面处理技术，如磷化、氧化、钝化及表面转化膜； ④涂层、镀层技术，主要有涂料、油脂、镀层、衬里与包覆层等； ⑤调节环境，即改善环境介质条件，如封闭式循环体系中使用缓蚀剂、调节
2.3 腐蚀类型