海洋工程结构与船舶防腐蚀技术探究

目前，我国的综合实力不断提升，科学技术水平逐 步提高。海洋资源开发工作的重视程度也不断增加，这 主要是因为海洋在维护国家安全方面具有重要作用，并 且拥有丰富的资源。此外，我国还出台并颁布了许多与 海洋开发相关的政策，并实施了多项规定，其核心目的 是确保海洋工程紧跟新时代的发展步伐。船舶与海洋工 程结构建造工作不容忽视，而在具体的设计和制造过程 中，需要使用大量的金属材料。如果没有做好防腐蚀设 计工作，就会出现海洋环境中的腐蚀问题。在这种情况下， 船舶与海洋工程结构的防腐蚀设计工作备受关注。在实 际维护海洋环境的过程中，应该大力开发防锈涂料和防 腐蚀技术，并同时最大限度地发展海洋工业。海水中存 在着多种物质，特别是对金属产生腐蚀作用的物质占比 较大。这就要求船舶与海洋工程能够高效地应用防锈技 术，有效解决船舶与海洋工程建设中的腐蚀问题，并防 止阻碍我国海上交通事业发展的现象发生。

一、船舶与海洋工程结构的具体状态

深入研究船舶与海洋工程结构的相关内容，我们会 发现存在特定的限制，并会受到结构承载力和强度等因 素的影响。实际上，船舶与海洋工程结构包括多种类型 的零件。在这些零件的共同作用下，船舶能够正常运行。然而，在具体的使用过程中，这些零件极易受到受力情 况的影响而磨损，并且长时间的使用会直接影响零件的 强度 [1]。有些零件能够承受更大的压力，久而久之，零 件的损伤问题将变得更加严重，甚至可能导致构件倾斜 加剧并崩溃。针对这些情况，我们应全面认识船舶与海 洋工程结构的几何与非线性特征，在实际操作过程中应 将其应用于相应的荷载，并尽可能提高给定荷载的水平。同时，我们还需要合理优化原有结构，结合构件的具体 损伤情况，准确确定极限强度值，并确保结构的完整性 和特定性。

二、海洋工程结构和船舶防腐蚀技术应用中的挑战

2.1 海水中的隐含成分腐蚀性强

将海洋环境与其他类型的环境进行对比，我们会发 现海洋环境具有恶劣的特点，并且海水中含有许多隐含 成分，如氧气、盐分和微生物等。如果没有意识到这些 物质的危害性，就无法及时采取措施进行管控，很容易 产生“温床腐蚀”问题。这不仅会加剧各种材料的腐蚀 程度，还会导致严重的海洋污染问题。此外，海水飞沫 中含有较多的氯化钠成分，具有强烈的腐蚀性且侵蚀范 围广，会对海岸带百里以内的地区造成侵蚀。船舶在海 上长时间作业，腐蚀问题的发生概率较高。此外，船舶 在海上作业的时间也非常长，这会加剧腐蚀问题的严重性，埋下安全隐患，并影响船舶的使用效果。

钢结构是船舶与海洋工程结构中常见的形式。在实 际划分海洋工程过程中，我们可以将各种类型的施工环 境作为划分依据，包括海泥区、海水浸没区、浪溅区和 海洋大气区。每个区域海洋工程发生腐蚀问题的情况都 不同。海泥区具有土壤盐分非常高的特点，在海洋工程 作业期间，腐蚀成分是其中重要的因素。一旦渗透问题 出现，就会严重影响海洋建筑物的安全性 [2]。海水浸没 区与之不同，钢结构会长时间被海水淹没，这是腐蚀问 题的重要原因，难以保证结构的安全性符合标准要求。浪溅区的特征明显，海水含有养分，钢结构建筑物难以 避免地会受到海浪和泥沙的破坏。一旦发生氧化反应， 就会加速腐蚀。海洋大气区具有一定的特殊性，如发生 电解质反应的概率非常高，这无疑是引发腐蚀问题的关 键原因。经过深入研究和分析，我们发现大气区中钢结 构的腐蚀速度更快。海洋工程和船舶本身的结构非常复杂。如果在海洋 中长时间运行，腐蚀问题将变得非常严重。一般情况下， 船壳、上层建筑和压载舱是出现腐蚀问题的主要部位。然而，由于不同部位与海水接触的时间不同，各个部位 的腐蚀程度存在差异。

2.2 被腐蚀的海洋工程数量呈现出逐步上涨的趋势

现阶段，我国科学技术水平不断提升，人类的生产 活动也在逐步增多，使得能源需求状况发生较大变化。海洋中储存着风能、天然气、石油等多种资源，我们对 这些能源的需求也越来越高 [3]。为了加大海洋资源开发 力度，在海洋工程建设过程中需要充分考虑多个方面的 内容，以保证各个环节的工作有序进行。目前，海洋工 程结构呈现出多元化的发展趋势，包括混凝土、钢结构、 复合材料的海岸工程等。为了提升海洋工程结构和船舶 的安全性，我们应根据具体需求，高效地开展研发性能 优良的抗腐蚀材料和技术，从而为提升我国海洋产业发 展水平奠定基础。与其他国家相比，我国具有较长的海 岸线，拥有许多海港和码头。在这种情况下，我们应确 保各个方面的基础建设有序进行，尤其是不能忽视海洋 资源开发工作，因为它直接关联着海底管线和运输行业 的实际发展情况。同时，海洋资源开发也会对一些海洋 工程结构和船舶产生不同程度的腐蚀影响。因此，在实际落实海洋工程结构与船舶防腐蚀技术 和材料研发工作时，应严格遵循施工简单、保障安全、 性能优异等多项原则。同时还需要结合环境保护和降低 成本等多项原则，既要显著提高设备的防腐蚀能力，又 要在确保有足够资金的前提下解决实际问题。这样才能为后续推动我国海洋产业的稳定发展奠定基础 [4]。

三、高效应用海洋工程结构和船舶防腐设计技术的方式

海洋工程结构和船舶长时间处于海洋环境中，因此 腐蚀是海洋工程发展过程中需要重点处理的问题。为了 解决这个问题，需要结合海洋工程的高产出、高附加值、 高风险和高投入特征，制定安全可靠的建设方案，高效 地应用船舶防腐蚀技术和材料。这既能提高海洋环境中 的防腐工作效果，也能减少损失，保障安全，为我国海 上交通事业的长远发展奠定基础。

3.1 提高防腐涂层技术应用效果，对腐蚀成分进行隔绝

为了提升海洋工程结构和船舶的防腐蚀设计效果， 需要实际应用防腐蚀技术。通过仔细分析和研究“防腐 涂层”，我们可以了解到，主要内容是将具有防腐功能 的材料涂敷在需要保护的表面上，主要目的是隔离表面 和周围腐蚀性介质。按照标准步骤操作，不仅能形成相 应的保护层，还能提高防腐效果和保护结构的安全稳定 性。与其他类型的材料相比，防腐涂层具有较强的特殊性， 同时具备良好的电绝缘和隔水性能，在船舶防腐方面的 应用能够取得显著效果。此外，防腐涂层在防腐蚀结构 表面的应用价值充分发挥，不仅形成了良好的附着力， 还可以防止化学破坏，并具备较强的机械强度，对降低 腐蚀问题发生率有着重要意义。

1）在实际应用防腐涂层技术过程中，首先需要将涂 料涂抹在被保护结构的表面，形成相应的保护层，以增 强保护面和涂料之间的粘结力。2）沥青、环氧树脂和聚 烯烃涂层是目前应用较广的材料，它们能够有效提升防 腐蚀效果。3）保护层的包扎带是非常重要的第三层涂料， 它能够稳固地固定保护层，并具有较大的机械强度，有 助于进一步提高保护层的稳定性。这样就能够避免施工 期间涂层受损和防腐蚀效果差的问题。

完成防腐涂层涂抹操作后，应对保护层进行严格检 测。在耐冲击性、抗剥离性和电绝缘性等方面的检测工 作中需要投入充足的时间和精力，只有当各项检测结果 符合规范要求时才能开始使用。对防腐对象材质和腐蚀 机理的差异进行分类，可以将防腐材料具体分为钢结构 和非钢结构 [5]。从钢结构的角度进行研究，各种类型的 海洋工程设施，如码头钢铁设施和集装箱输油管道，都 需要选择相应的防腐涂料；而非钢结构实际上指的是混 凝土构造物，在充分发挥应用价值的同时，对混凝土结 构和腐蚀成分进行隔离。无论使用哪种类型的防腐材料， 都需要结合实际情况进行分析和研究，重点考虑混凝土结构的特征，并制定出具有实用性和有效性的保护方案。

3.2 保证防污涂层发挥作用，使材料表面满足光滑和清洁要求

在海洋工程结构和船舶设计的防腐蚀过程中，高效 应用防腐技术时不能忽视防污涂层技术，并确保防污涂 料能够充分发挥自身优势。为了有效减少海底微生物附 着的发生频率和降低污染程度，需要保持海洋建筑物和 船舶材料表面的清洁和光滑状态，这有助于提升安全稳 定性。可以肯定的是，防污涂料在满足上述要求的同时， 能够显著提升海洋浸水结构的安全性。在实际应用防污 材料时，会在防锈底漆上进行涂抹，以形成一层具有杀 菌作用的表面层，其主要目的是消灭已经附着在涂膜上 的海洋生物，以确保防污效果符合预期要求。氧化亚铜和氧化锌是两种应用率较高的防污涂料， 在具体应用过程中不仅需要充分考虑其防污性能，还 需要结合环境保护要求进行操作。然而，需特别注意 避免使用可能导致污染问题的防污原料 [6]。在海洋工 程和船舶的使用过程中，一定程度上会附着一定数量 的生物，但具体的附着机理和导致的损失问题的严重 程度存在差异。因此，在实际研究中需要投入更多的 时间和精力。通过有效开展这项工作，可以更好地控制 海洋生物与材料的接触情况，最大限度地减少附着，从 而提高防腐效果。

3.3 提高耐腐材料应用率，强化防腐性能

目前在工程实施阶段，主要采用钢结构材料，但应 注意提高钢结构的耐腐蚀性。现阶段存在多种类型的钢 结构，其中高分子材料和钛合金是关键的 2 种类型。在海洋工程建设过程中，需要选择性能优良的金属 钢结构，并持续改进金属化学成分，合理调整金属特性， 以确保钢材本身的耐腐蚀性符合标准要求。提升耐腐蚀性有多种可选方法，如金属表面镀金技 术，具有明显优势，表现为不易发生快速腐蚀反应，提 高海洋工程结构的安全性。通常情况下，工程结构和船 舶航行工程是重要的防腐对象，因此需要高效应用钢结 构和多种类型的复合材料，尽管大部分船舶零件倾向于 使用钢材料 [7]。经过长时间的发展，涂料既需要具备强 大的功能性，同时还需充分考虑防腐性，以便为未来资 源节约和水性化创造条件。

3.4 注重运用电化学方式，提高重要构件保护效果

钢结构是海洋工程结构和船舶建设过程中应用广泛的一种结构。在提升耐腐蚀性方面，可以高效运用电化 学保护方式，为进一步提升船舶的保护效果创造条件。在实际操作中，主要采用牺牲阳极和外加电流阴极作为 主要模式，以更高效地实施重要构件的保护工作。对于“牺牲阳极”的深入研究发现，其主要原理是 将具有较低电位的金属与被保护位置相连，放置在相同的 电解质环境中。这种方式对于提高金属结构的保护效果起 到关键作用，并且不会与海洋物质发生化学反应。此外， 采用这种方法可以避免使用外部电源，从而减少干扰。在 阳极材料发生反应后，需要确保其处于通电状态。而“外 加电流阴极”的原理则是利用被保护材料处于较低电位的 状态来实现保护，特别适用于大型部件的保护工作。

四、结语

近年来我国海上交通事业发展速度逐步加快，在海 洋工程结构和船舶防腐蚀设计方面提出了非常严格的要 求。金属和混凝土是海洋工程结构和船舶使用的重要材 料，不可避免地对海洋环境造成污染。为了提高海洋资 源的保护效果，需要投入大量时间和精力进行防腐技术 和材料的研发与应用工作，以最大程度地提高防腐设计 的效果，降低成本，并为我国海洋事业的持续发展创造 条件。目前，防腐涂层技术、防污涂层技术、耐腐蚀材 料和电化学方式的利用率较高。在实际进行防腐蚀设计 工作时，应结合具体情况进行分析，并制定完善的防腐 蚀设计方案，从而为海洋资源的开发提供保障。

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