海洋腐蚀防护的现状与未来.PDF

专题：海洋科学发展现状与展望 Status and Prospect of Marine Science 海洋腐蚀防护的现状与未来* 侯保荣 张 盾 王 鹏 中国科学院海洋研究所 青岛 266071 摘要 海洋环境是最为恶劣的自然腐蚀环境；海洋腐蚀问题是海洋工程安全服役面临的主 要威胁，也给国民经济带来巨大的损失。未来人类对海洋开发的深度和广度将不断拓展， 也将面临不断出现新的腐蚀问题的挑战。文章结合目前海洋开发研究的现状及未来发展趋 势，介绍了海洋腐蚀环境特点，分析了我国海洋腐蚀防护现状及需求，并对海洋腐蚀防护 研究以及相关政策规章的制定提出了建议。 关键词 海洋环境，腐蚀与防护，规划建议 DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.12.006 海洋蕴藏着丰富的资源，具有潜在的巨大经济利益和战略性的国防地位。海洋事业的 发达程度是一个国家科技力量和水平的综合体现，也是一个国家经济发展和国家地位的标 志。 海洋腐蚀问题是海洋开发过程中面临的威胁之一。由海洋腐蚀所引起的灾难性事故案 例很多，造成了很多极其巨大的损失。1980 年，英国北海“亚历山大基定德”号钻井平 台桩腿上的焊缝被海水腐蚀，裂纹在波浪载荷的反复作用下不断扩展，导致倾倒，123人 遇难。2010 年 4 月 20 日，英国石油公司墨西哥湾“深水地平线”钻井平台海底阀门失效 导致爆炸，致死 11 人，随后 3 个月海底原油不断涌出，溢出量超过 400 万桶，成为美国海 域最严重的环境灾难。由于 3 000 m 深海环境的复杂性，历时 3 个多月，几乎动用了所有 * 资助项目：中国工程院重 的力量才堵住了海底原油的泄露。2013 年 11 月 22 日，山东青岛经济开发区排水暗渠发生 大咨询项目（2015ZD08 ）， 爆炸，造成 62 人死亡，直接经济损失超过 7.5 亿元。国务院特别重大事故调查组调查报告 国家支撑计划项目（2012BA B15B00 ），国家“973”计 指出，该事故直接原因是“输油管道与排水暗渠交汇处管道腐蚀减薄、管道破裂、原油泄 划项目（2014CB643300 ）， 国家海洋局公益性项目（20 漏”。 1005028 ） 除了安全问题，海洋腐蚀也带来了巨大的经济损失。2016 年3 月，全球腐蚀调查报告 修改稿收到日期：2016年12 月2 日 表明，世界平均腐蚀损失约占全球国民生产总值（GNP ）的3.4% 。一般认为，海洋腐蚀 . . 1326 2016年 第31卷 第 12 期 海洋腐蚀防护的现状与未来 损失约占总腐蚀损失的 1/3 。因此海洋腐蚀的损失是惊 大气中富含多种盐粒，对金属有较强腐蚀性。金属材料 人的。根据国内外经验，如果采用有效的防护措施， 的大气腐蚀是以电化学机理进行的。金属暴露在大气环 25%—40% 的腐蚀损失可以被避免。 境中，会从大气环境中吸收水分，并在金属表面形成一 综上，海洋腐蚀会造成设施装备结构损伤、使役寿 薄层电解液膜。这层电解液膜的存在使得金属表面发生 命缩短，是关系到国计民生的重要问题。严重的腐蚀还 电化学反应成为可能。金属表面吸水量是与大气环境的 可能引起突发性灾难事故，污染环境，危及人民群众的