引言
腐蚀是影响船舶寿命的主要因素之一。目前，多数船舶的船体和设备为钢制，螺旋桨及海水管为铜制合金，这些金属受海洋环境中如高盐、高温、高湿的影响，腐蚀相当严重。腐蚀不仅降低了船舶钢结构的强度，缩短了船舶使用寿命，还严重影响了船舶性能和安全，更严重的会造成海损事故，从而造成环境污染。
1海洋工程结构与船舶防腐蚀现状
1.1海洋工程
海洋工程是一项比较大的工程作业，其施工作业环境存在多种影响腐蚀性的因素，下面从钢结构的角度出发，针对不同施工作业环境特点可以将其进行四种分类。主要体现在：一是海泥区。海泥区的腐蚀性因素主要是海泥区的土壤能够对海洋工程起到一定的腐蚀作用。在进行海洋工程作业时，海泥区的土壤由于盐分较高和其他腐蚀性成分较多通过渗透的方式则对海洋建筑物构成了一定影响和威胁；二是海水浸没区。这个区域钢结构的施工特点主要是此环节作业施工必须长期处于海水中进行作业，这就会引发由于钢结构在海水中浸泡太久而极易受到腐蚀，最终影响钢结构的使用。三是浪溅区。由于这个区域的海水氧气比较充足，在氧化作用的影响下，海浪与泥沙则会将钢结构的建筑物的外层进行用力的冲刷和破坏，这个过程则是加速了建筑物的腐蚀速度。四是海洋大气区。在这个区域运行的海洋工程设备要面对湿度较大且含盐量高的大气环境，非常容易发生电解质反应，推动电化学腐蚀的发生，通常在海洋大气区长期运行的钢结构装备比内陆同纬度地区运行时会发生速度快四倍以上的腐蚀。
1.2船舶防腐
船舶本身结构复杂庞大，严酷的海洋环境使船舶极易腐蚀。船舶易腐蚀部位主要有船壳、船体上层建筑、管路、压载舱等。每个部分因其所处腐蚀环境的不同，腐蚀特性也有所差别，腐蚀类型呈多样性。浸入水下的船体部分除了海水的侵蚀外，还应考虑波浪冲刷和生物附着对船体腐蚀的影响；水线区域的船体受浪花飞溅和阳光曝晒的影响，处于供氧充分、干湿交替的易腐蚀环境，又有漂浮物的冲击，遭受腐蚀较为严重。在海平面以上由于海水的蒸发形成含有大量盐分的大气环境，盐雾会沾染到船舶表面，在船体表面上生成一层电解液薄膜，使水面以上的部分船壳和上层建筑遭受腐蚀的侵袭。管路在船舶的各个部位都有分布，因管材不同，腐蚀介质不同，使得管路的腐蚀复杂多样，电偶腐蚀、冲刷腐蚀、缝隙腐蚀等都有体现。船舶的压载水舱处于干湿交替的环境下，而且结构复杂清洁维护不方便，也是腐蚀比较严重的部位。另外由于船上供电或电焊时产生漏电，船体变成一个巨大的阳极也会产生大规模的腐蚀。
2海洋工程结构与船舶防腐蚀技术
2.1新型水性传播防腐涂料
2.1.1水性无机富锌涂料
水性无机富锌涂料主要是采用了无机物作为成膜物，防锈颜料为高含量的锌粉，水为分散介质的高固体分后模涂料。在多年使用中，该防腐涂料在海洋环境防腐领域中的防锈蚀性能非常高，应用也十分广泛的。锌粉作为一种电化学防锈颜料在涂料领域中的发展已久，无机富锌涂料当中的锌粉占据干漆膜总量的75%以上，保证锌粉颗粒和金属材料紧密结合，保证涂料吸附作用，保护钢材的阴极。再者，锌粉在牺牲了阳极的同时，还能够和环境中的水、二氧化碳产生反应，产生不溶解、碱性的硅酸锌，硅酸锌具有较强的防腐性，并沉积在漆膜孔隙当中，提升了漆膜表面密度，保证防腐保护质量。
2.1.2纳米水性防腐涂料
通过采用纳米颗粒，如纳米级的ZnO、Tio2、CaCO3、SiO2等，在防腐涂料中具有很好的协同作用。由于纳米颗粒非常微小，并且表面能非常高，可以和其他原子相结合，最为主要的就是氢键结合，有效提升了涂层紧密性、抗离子渗透性。并且在实际应用当中，纳米防腐涂料可以吸收紫外线、反射红外线，对波长400纳米以内的紫外线吸收率在70%以上；波长400纳米内的红外线反射率在70%以上。所以应用纳米防腐涂料可以抗紫外线老化、防热化，可以提升涂料的隔热性能。纳米填充粒子在涂料中的分散问题，可以采用纳米颗粒分子设计方法，让涂料表面具备疏水性、两亲性，均匀分散在涂料基质中，形成高密度、高质量纳米粒子填充涂料。此外，纳米微粒还能够有效改善涂料性能，提升涂料和金属之间的附着力、硬度。
2.2浪花飞溅区域实施的包覆技术
海洋浪花中盐成分的含量很高，造成浪花飞溅过程中提高对船舶和海洋工程结构的腐蚀程度，通过隔离材料与切断腐蚀介质，进而达到控制浪花飞溅区金属腐蚀的目的。日本在此方面的分析研究在全球都处于领先地位。日本制造出的耐腐蚀、包覆蒙乃尔合金体现出优秀的防控浪花飞溅区腐蚀的性能，经过一系列的升级和调整，逐步形成规范化、产业化发展。我国经过不懈的研究，在此方面也取得丰富的成果。在青岛跨海大桥保护浪花飞溅区工程结构方面，侯保荣院士学习和借鉴外国成功经验，并根据自身实际情况，独立完成了对浪花飞溅区的腐蚀防护工作，全面推动我国在海洋浪花飞溅区完善包覆技术的全面发展。另外，在船舶和海洋工程结构上开展材质改性和表面处理，实施全面的电化学保护，有效运用缓腐剂等防腐方式上进行全面创新，并获得较突出的成果。不管选择哪种腐蚀防护方式，都会向着安全可靠、容易施工、价格低廉、环保的方向不断发展。
2.3阴极保护技术
船舶船体的外在保护技术被划分为牺牲阳极的阴极保护法以及外加电流的阴极保护法。这在船舶的防腐蚀应用中，是很常见的两种方法。科学技术的发展使得人们能够对正在遭受伤害的船舶采取一些保护措施。牺牲阳极的阴极保护法的物理原理是利用这个船舶船体外表面安装东西，使之成为充当阳级最后被牺牲掉的金属物件，最终保护作为阴极的钢板金属就能够避免被海水所腐蚀。当前维修人员在不断对此进行研究，为日后的船舶腐蚀维修问题能够得到及时的维修做准备，针对各种各样的船型，最终采取使用的牺牲阳极型号和数量基本上都是人为所操控，维修人员根据以往的经验和现有的专业知识，对船舶船体的部位的形状、面积和环境状况进行研究分析，最后根据结果而专门设计。船舶的外加电流的阴极保护技术的原理，是将牺牲的阳极中将要被牺牲阳极金属块替换成相对来说只有导电功能而无法溶解的辅助阳极金属，利用现有情况，在简单的阳极和钢板之间添上一个直流电源，这样就可以在海水里面构成一个可以运行的电回路。电源在中间起输送保护电流的作用，进而使钢板成为阴极而得到保护。
结语
船舶与海洋工程结构中大量使用金属与混凝土，在海洋环境中容易受到严重的腐蚀，而避免船舶和海洋工程结构腐蚀是艰巨而长期的工作。要全面发展我国海洋产业，就是科学、合理的减少海洋产业投资，不断提高耐腐蚀材料、浪花飞溅区域实施的包覆技术等防腐材料和技术的开发、研究力度，为海洋资源开发提供全面、持续的保障。
参考文献
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