張偉 鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所 博士 高級(jí)工程師

    記者：國(guó)內(nèi)外海洋石油鉆采平臺(tái)都采取了哪些腐蝕防護(hù)技術(shù)，選擇的依據(jù)是什么？

    張博士：海洋平臺(tái)的水下鋼結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)腐蝕控制技術(shù)包括犧牲陽(yáng)極法和外加電流法。犧牲陽(yáng)極法是將還原性較強(qiáng)的金屬作為陽(yáng)極，與陰極被保護(hù)金屬構(gòu)成腐蝕電池，陽(yáng)極溶解消耗保護(hù)陰極。外加電流法是通過(guò)直流電源和輔助陽(yáng)極，使保護(hù)電流流向被保護(hù)體從而達(dá)到保護(hù)。早在上世紀(jì) 70 年代，我們國(guó)家就開(kāi)展過(guò)平臺(tái)外加電流保護(hù)工程試驗(yàn)，但多數(shù)系統(tǒng)數(shù)年內(nèi)失效。原因是外加電流系統(tǒng)關(guān)鍵組件非常多，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，組件的生產(chǎn)、加工、組裝和檢驗(yàn)受人為影響因素大，系統(tǒng)故障點(diǎn)也就多，可靠性差，后期的維護(hù)維修工作量大，費(fèi)用高。

    相較于外加電流，犧牲陽(yáng)極陸地一次性安裝，無(wú)需后期維護(hù)，工藝可復(fù)制性強(qiáng)，設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用歷史久，工程經(jīng)驗(yàn)豐富，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范完善，很好地滿足了復(fù)雜海洋環(huán)境下的腐蝕防護(hù)需求，因此，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各類海洋石油鉆采平臺(tái)的水下結(jié)構(gòu)腐蝕控制。

    海洋石油平臺(tái)從結(jié)構(gòu)可分為固定式平臺(tái)和移動(dòng)式平臺(tái)。固定式主要包括導(dǎo)管架平臺(tái)、混凝土重力式平臺(tái)、深水順應(yīng)塔式平臺(tái)。移動(dòng)式主要包括坐底式、自升式、鉆井船、半潛式平臺(tái)、張力腿式平臺(tái)、牽索塔式平臺(tái)。固定式平臺(tái)由于其水下結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期浸沒(méi)在海水中，陰極保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)維修相對(duì)困難，因此，普遍采用了犧牲陽(yáng)極法進(jìn)行保護(hù)。而移動(dòng)式平臺(tái)，由于其工作方式多是“打一槍換一個(gè)地方”，經(jīng)常拖航作業(yè)，水下結(jié)構(gòu)常常浮出水面暴露于海洋大氣，且進(jìn)塢維修保養(yǎng)較為方便易行，因此，多采用涂層加犧牲陽(yáng)極聯(lián)合的方式進(jìn)行防護(hù)。

    可移動(dòng)的自升式鉆井平臺(tái)是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的鉆井平臺(tái)，它的腐蝕控制應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)特例，普遍采用了涂層加外加電流的方式。原因自升式鉆井平臺(tái)升降裝置多采用液壓插樁式和齒條 / 齒輪箱式結(jié)構(gòu)，樁腿與船體間隙狹小，犧牲陽(yáng)極安裝受到限制，須采取外加電流。

    記者：上面說(shuō)到了新建平臺(tái)的腐蝕控制技術(shù)，對(duì)于在役平臺(tái)陰極保護(hù)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題，都是什么原因引起的？

    張博士：對(duì)于在役的平臺(tái)，以下幾個(gè)方面的原因容易導(dǎo)致局部或整體保護(hù)不足，出現(xiàn)欠保護(hù)的情況：（1）陽(yáng)極脫落或失效。脫落的原因有多種，比如打樁震動(dòng)、漁網(wǎng)拖掛、海流沖擊、較強(qiáng)的暴風(fēng)潮都能引起犧牲陽(yáng)極的脫落。陽(yáng)極失效主要是由于陽(yáng)極本身質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致電化學(xué)性能降低甚至無(wú)法工作，出現(xiàn)保護(hù)不足的情況。（2）陽(yáng)極被快速消耗。 這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在深水平臺(tái)，比如某一水深的平臺(tái)結(jié)構(gòu)一直處于較強(qiáng)的海流流動(dòng)沖刷狀態(tài)，該水深陽(yáng)極被快速消耗，出現(xiàn)局部欠保護(hù)。（3）超期服役，咱們國(guó)家從上世紀(jì) 80 年代開(kāi)始自主設(shè)計(jì)建造各類海洋石油平臺(tái)，隨著服役年限延長(zhǎng)，越來(lái)越多的平臺(tái)已經(jīng)超出了當(dāng)初陰極保護(hù)設(shè)計(jì)的使用年限，其犧牲陽(yáng)極已經(jīng)消耗殆盡，出現(xiàn)了保護(hù)不足的問(wèn)題。對(duì)于第三種欠保護(hù)情況，如果該平臺(tái)水下油氣依然充足，需其繼續(xù)服役，而再造一座新的石油平臺(tái)投資巨大，因此，采取措施對(duì)其進(jìn)行延壽修復(fù)就顯得十分經(jīng)濟(jì)且必要。

    記者：通過(guò)什么方式對(duì)在役平臺(tái)的陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估呢？

    張博士：水下結(jié)構(gòu)保護(hù)狀態(tài)日常監(jiān)測(cè)靠的是安裝在其表面典型代表區(qū)域的電位探頭、電流探頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的，就是常說(shuō)的陰極保護(hù)監(jiān)檢測(cè)系統(tǒng)，CPMS。但是，探頭數(shù)量很有限，只能代表某些區(qū)域的保護(hù)信息，對(duì)于如焊縫、裂紋、剩余壁厚等對(duì)結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生重大影響的潛在“病灶”，必須依靠潛水員或水下機(jī)器人，簡(jiǎn)稱 ROV，攜帶專業(yè)檢測(cè)工具進(jìn)行水下現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

    對(duì)于海洋石油鉆采平臺(tái)，國(guó)內(nèi)外均規(guī)定了強(qiáng)制例行檢查的期限和頻次。通常來(lái)說(shuō)，服役 10 年內(nèi)的平臺(tái)，每 5 年強(qiáng)制檢測(cè)一次，接近服役年限時(shí)，頻率提高到每 2 年一次，甚至每年一次，以便及時(shí)掌握平臺(tái)的“健康”狀況，及時(shí)采取必要的修復(fù)措施，避免發(fā)生危險(xiǎn)。

    潛水員和 ROV 水下現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主要是陽(yáng)極消耗情況、保護(hù)電位情況和其他必要的附屬檢測(cè)。陽(yáng)極檢測(cè)主要是收集不同深度剩余陽(yáng)極數(shù)量、分布及其尺寸等信息，進(jìn)而估算剩余壽命和修復(fù)電流需求。保護(hù)電位檢測(cè)主要用于分析當(dāng)前保護(hù)狀態(tài)及分布情況。

    其他附屬檢測(cè)目的是為修復(fù)方案的實(shí)施提供足夠的技術(shù)支撐，比如水下補(bǔ)裝犧牲陽(yáng)極，結(jié)構(gòu)是否容易接近，水下補(bǔ)裝犧牲陽(yáng)極時(shí)焊接點(diǎn)的選擇等。如果采用外加電流修復(fù)，陽(yáng)極安裝位置，是否有足夠的空間，空間范圍的障礙物等等。

    記者：如果檢測(cè)到平臺(tái)局部或整體結(jié)構(gòu)處于欠保護(hù)狀態(tài)，該怎樣進(jìn)行延壽修復(fù)，采取哪些修復(fù)措施，如何制定修復(fù)方案呢？

    張博士：一般情況下，如果平臺(tái)處于淺海海域，需要修復(fù)的面積較小，或者欠保護(hù)區(qū)域結(jié)構(gòu)復(fù)雜且屏蔽嚴(yán)重，這種情況多采用犧牲陽(yáng)極修復(fù)。反之，對(duì)于大型深水平臺(tái)，延壽修復(fù)面積較大，則采用外加電流技術(shù)就行的比較經(jīng)濟(jì)。

    根據(jù)安裝方式的不同，可將犧牲陽(yáng)極修復(fù)方式大致分為三種，單體焊接式、卡箍式和支架式。單體焊接式就是對(duì)需要修復(fù)的陽(yáng)極逐一更換或補(bǔ)裝。優(yōu)點(diǎn)是安裝位置可控，可實(shí)現(xiàn)精確修復(fù)。缺點(diǎn)是需要水下焊接，超出一定水深，需要飽和潛水或者 ROV，水下濕法焊接難度大，施工周期長(zhǎng)，費(fèi)用隨水深大幅度增加。

    卡箍式犧牲陽(yáng)極是指多支陽(yáng)極通過(guò)螺栓或澆鑄方法制作成半圓形卡箍，兩個(gè)卡箍組成一個(gè)手鐲式陽(yáng)極固定到保護(hù)體上，通過(guò)電纜將卡箍陽(yáng)極與被保護(hù)結(jié)構(gòu)連接。優(yōu)點(diǎn)是規(guī)避了水下濕法焊接高昂的工程費(fèi)用，但是需要牽引電纜到水面上焊接，電纜固定困難且易損壞，可靠性低。

    支架式犧牲陽(yáng)極是將多支陽(yáng)極安裝到金屬支架上放置于海底，用電纜將陽(yáng)極電連接到被保護(hù)。這種形式適合平臺(tái)底部泥線附近區(qū)域或者海底管道的修復(fù)。相較于單支陽(yáng)極和卡箍式陽(yáng)極，單體發(fā)生電流大，保護(hù)面積顯著增加。但僅限于泥線區(qū)結(jié)構(gòu)的修復(fù)。

    根據(jù)輔助陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)和安裝方式可將外加電流延壽修復(fù)技術(shù)大致分為固定式、拉伸式和遠(yuǎn)地式三種形式。固定式是將輔助陽(yáng)極通過(guò)絕緣支架固定到鋼結(jié)構(gòu)上。優(yōu)點(diǎn)是陽(yáng)極距離被保護(hù)體近，漏電少，保護(hù)效率高，節(jié)能。缺點(diǎn)是輔助陽(yáng)極貼近被保護(hù)體處易出現(xiàn)過(guò)保護(hù)，發(fā)生電流不能過(guò)大，不能有效發(fā)揮外加電流排流量大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于修復(fù)面積較大結(jié)構(gòu)，需安裝多支輔助陽(yáng)極、陽(yáng)極支架、電纜和電纜護(hù)管，工作量大，故障點(diǎn)多，系統(tǒng)損壞維護(hù)維修費(fèi)用高。

    拉伸式系統(tǒng)是將串聯(lián)有陽(yáng)極體的電纜固定到一根起支撐作用的鋼纜上，鋼纜的下端固定在海底，上端固定到平臺(tái)水上支撐。通過(guò)不同水深的陽(yáng)極體將保護(hù)電流施加到平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)腐蝕控制。國(guó)外著名拉伸陽(yáng)極有 DENORA的 LIDAR 系 統(tǒng) 和 Galvotec CorrosionServices, LLC 的 VTAR 系統(tǒng)，已有近 20年的工程經(jīng)驗(yàn)，服役水深達(dá)到 200 米。目前，國(guó)內(nèi)僅在渤海灣的自升式鉆井平臺(tái)獲得應(yīng)用，我們單位針對(duì)自升式平臺(tái)開(kāi)發(fā)的拉伸式系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到了包括海洋石油 281 在內(nèi)的多座自升式平臺(tái)，服役水深超過(guò)40m，發(fā)生電流達(dá)100A以上。

    拉伸式系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于：可水上安裝、維修與更換，成本低；可在內(nèi)部、外側(cè)安裝，選擇性大；保護(hù)均勻。局限性：系統(tǒng)穿越大氣、飛濺、潮差多個(gè)區(qū)帶，易老化失效；易遭受颶風(fēng)、浮冰、漁網(wǎng)拖掛而損壞。

    遠(yuǎn)地式系統(tǒng)就是為了克服這一缺陷而設(shè)計(jì)的，該系統(tǒng)是將輔助陽(yáng)極放置在導(dǎo)管架外側(cè)的海床上，實(shí)現(xiàn)對(duì)水下結(jié)構(gòu)的腐蝕控制。國(guó)外的工程應(yīng)用也較為廣泛，比較著名的有 DEEPWATER 公司的Retrobuoy 系統(tǒng)，該系統(tǒng)輔助陽(yáng)極單元為浮式結(jié)構(gòu)，有效減弱了海流沖刷，同時(shí)避免了泥沙埋覆。

    在國(guó)內(nèi)，我們單位與海洋石油工程股份合作，針對(duì)南海 200 米水深導(dǎo)管架平臺(tái)開(kāi)發(fā)了單套發(fā)生電流 600A 的遠(yuǎn)地式系統(tǒng)，為了避免重物墜落和漁船脫網(wǎng)作業(yè)對(duì)輔助陽(yáng)極的損壞，外部設(shè)計(jì)了脫網(wǎng)防護(hù)罩，目標(biāo)是針對(duì)大型深水導(dǎo)管架平臺(tái)陰極保護(hù)系統(tǒng)的延壽修復(fù)。遠(yuǎn)地式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)翁装l(fā)生電流大，最大可達(dá) 1000A；可用于在役和新建平臺(tái)；最大程度降低海流、浮冰、海上風(fēng)暴等環(huán)境因素的破壞作用。其缺點(diǎn)是輔助陽(yáng)極一旦損壞，維修成本極高，不具有可維護(hù)性。

    從以上介紹來(lái)看，在役平臺(tái)陰極保護(hù)修復(fù)產(chǎn)品種類多，選擇性大，基本滿足了目前平臺(tái)修復(fù)的需求。但是，不管是犧牲陽(yáng)極還是外加電流，都有著自己優(yōu)點(diǎn)和缺陷。選擇修復(fù)方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)平臺(tái)水深、修復(fù)面積、修復(fù)部位、海水環(huán)境等特征條件，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面綜合考慮。

    記者：上面介紹了新建和在役海洋石油平臺(tái)陰極保護(hù)技術(shù)和延壽修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀，請(qǐng)您結(jié)合多年從事海洋構(gòu)筑物陰極保護(hù)產(chǎn)品研發(fā)和工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剬?duì)海洋工程裝備，尤其是海洋石油平臺(tái)陰極保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

    張博士：對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我想結(jié)合工程實(shí)際和技術(shù)現(xiàn)狀，從犧牲陽(yáng)極和外加電流兩個(gè)方面談?wù)勛约阂稽c(diǎn)認(rèn)識(shí)。首先談?wù)労Ｑ蠊こ虖?fù)合陽(yáng)極和新型陽(yáng)極的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。

    在海洋平臺(tái)陰極保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，保護(hù)電流密度是重要參數(shù)，我們國(guó)家一般參照 DNV 和 NACE 標(biāo)準(zhǔn)，比如 DNV 推薦初期保護(hù)電流密度 150mA/m 2 ，平均和末期分別為 70 和 100mA/m 2 ，初期保護(hù)電流密度達(dá)到了平均保護(hù)電流密度的 2 倍以上，為末期保護(hù)電流密度的 1.5 倍。

    初期設(shè)計(jì)較大的保護(hù)電流密度目的有兩個(gè)：一是為了使被保護(hù)體快速極化到保護(hù)電位，縮短極化時(shí)間，降低欠保護(hù)期間的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)；另一個(gè)是促使鋼結(jié)構(gòu)表面快速形成致密的鈣鎂沉積層，降低后期對(duì)保護(hù)電流的需求。

    為了滿足初期極化要求，初期設(shè)計(jì)了大量的犧牲陽(yáng)極。初期極化時(shí)間一般小于 1 年，相對(duì)于 20 ～ 30 年的平臺(tái)壽命來(lái)說(shuō)非常短，因此造成巨大的浪費(fèi)。我曾有幸參與了曹妃甸一座廢棄被拆除的導(dǎo)管架平臺(tái)的調(diào)研，這座平臺(tái)日本設(shè)計(jì)建造，1995 年投產(chǎn)服役，設(shè)計(jì)壽命15 年，服役 16 年后拆除，陽(yáng)極剩余量約為原來(lái)的 1/2。實(shí)際上，安裝在渤海灣海洋平臺(tái) CPMS 數(shù)據(jù)顯示，設(shè)計(jì)的平均保護(hù)電流密度 70mA/m 2 ，實(shí)際僅需35mA/m 2 左右，造成很大浪費(fèi)，這是一個(gè)世界性的難題。

    為海洋工程鋼結(jié)構(gòu)“量身定制”一種犧牲陽(yáng)極是國(guó)內(nèi)外腐蝕工程師和科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外主要從兩個(gè)方面進(jìn)行了探索，一個(gè)是復(fù)合犧牲陽(yáng)極技術(shù)，另一個(gè)是新型犧牲陽(yáng)極技術(shù)。

    復(fù)合犧牲陽(yáng)極是在傳統(tǒng)鋁合金犧牲陽(yáng)極的外表面澆鑄一層驅(qū)動(dòng)電壓更高，電位更負(fù)的陽(yáng)極材料，像鎂合金和高活性鋁合金等。初期利用高活性陽(yáng)極發(fā)出較大保護(hù)電流快速極化，理想狀態(tài)是初期極化完成后，外層的高活性陽(yáng)極消耗殆盡，此后，利用內(nèi)部的鋁陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)平均和末期保護(hù)電流需求。

    國(guó)外最早開(kāi)發(fā)并工程應(yīng)用的是鎂包鋁復(fù)合犧牲陽(yáng)極，但是并未獲得推廣，原因是（1）鎂陽(yáng)極電位 -1.4 ～ -1.6V，易出現(xiàn)過(guò)度保護(hù)。（2）澆筑工藝繁瑣，費(fèi)用高。后來(lái)，復(fù)合犧牲陽(yáng)極的發(fā)展轉(zhuǎn)向鋁－鋁復(fù)合，盡管該技術(shù)解決了過(guò)保護(hù)問(wèn)題，但同樣存在二次澆鑄，費(fèi)用高的問(wèn)題。

    新型陽(yáng)極則是通過(guò)在傳統(tǒng)梯形陽(yáng)極底部澆筑兩個(gè)薄薄的“翅膀”而制成的，與傳統(tǒng)陽(yáng)極相同質(zhì)量的基礎(chǔ)上，新型陽(yáng)極的表面積增加，初期發(fā)生電流增大，使鋼結(jié)構(gòu)快速極化。初期利用“邊緣效應(yīng)”，使“翅膀”快速溶解，表面積降低，電流降低，最理想的結(jié)果是初期極化完成后，“翅膀”也完全消耗，剩余陽(yáng)極發(fā)生電流滿足平均和末期較小的保護(hù)電流需要。

    該新型陽(yáng)極是中國(guó)海洋石油總公司發(fā)明的，我們單位有幸參與了該陽(yáng)極的優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究。相較于常規(guī)陽(yáng)極，新型陽(yáng)極能更快將被保護(hù)體極化到保護(hù)電位區(qū)間，可節(jié)約陽(yáng)極用量 10 ～ 20%。目前，該陽(yáng)極已經(jīng)批量生產(chǎn)并在多個(gè)導(dǎo)管架上開(kāi)展了工程示范，應(yīng)用前景相當(dāng)樂(lè)觀。

    最后，我想談一談犧牲陽(yáng)極與外加電流聯(lián)合技術(shù)。

    陽(yáng)極的冶煉對(duì)資源和能源的消耗巨大，而且大量污染廢棄物的排放對(duì)空氣、水、土壤造成嚴(yán)重的生態(tài)污染和破壞。同時(shí)，犧牲陽(yáng)極的溶解釋放大量的 Al、Zn、In、Mg 及其他重金屬離子進(jìn)入到海洋環(huán)境，也存在潛在海洋生態(tài)污染隱患。而外加電流屬于節(jié)約資源，生態(tài)友好型技術(shù)，如果電力供應(yīng)可有其他風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能等清潔能源替代，將更加環(huán)保。對(duì)于緩解我國(guó)快速發(fā)展與資源短缺、建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)與環(huán)境污染矛盾有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

    犧牲陽(yáng)極 “耐力”好，“爆發(fā)力”弱；外加電流恰好是“爆發(fā)力”強(qiáng)，但 “耐力”差，如果將二者結(jié)合呢？平臺(tái)建造時(shí)，犧牲陽(yáng)極只需滿足平均和末期保護(hù)電流即可，同時(shí)安裝外加電流系統(tǒng)。如此，平臺(tái)就位服役以后，開(kāi)啟外加電流系統(tǒng)，通過(guò)較大的保護(hù)電流密度快速極化，形成致密的鈣質(zhì)沉積層。此后，關(guān)閉外加電流系統(tǒng)，測(cè)試平臺(tái)犧牲陽(yáng)極是否可將結(jié)構(gòu)維持在保護(hù)電位。如此，反復(fù)多次，直到關(guān)閉外加電流系統(tǒng)后，平臺(tái)自身的犧牲陽(yáng)極依然可以保護(hù)極化狀態(tài)。

    可喜的是，中海油研究總院已經(jīng)在南海的導(dǎo)管架平臺(tái)開(kāi)展了外加電流與犧牲陽(yáng)極聯(lián)合使用的工程示范研究工作，可以預(yù)期，如果操作得當(dāng)，至少可以節(jié)約 30% 以上的犧牲陽(yáng)極用量。

    記者：張博士，請(qǐng)簡(jiǎn)單介紹一下咱們單位在海洋平臺(tái)的陰極保護(hù)技術(shù)產(chǎn)品方面都開(kāi)展了哪些方面的工作，還有下一步的打算。

    張博士：單位針對(duì)新建平臺(tái)和役平臺(tái)的水下結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)及其延壽修復(fù)技術(shù)，開(kāi)展了系列的研究開(kāi)發(fā)和工程化應(yīng)用工作。所有的技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，都是從實(shí)際的工程需要出發(fā)，落腳點(diǎn)在工程應(yīng)用上。

    單位從 2005 年開(kāi)始針對(duì)自升式平臺(tái)開(kāi)展外加電流產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。早期的系統(tǒng)是樁靴式結(jié)構(gòu)，輔助陽(yáng)極和參比電極安裝在平臺(tái)樁靴上，但維護(hù)和維修必須進(jìn)塢才能完成，更適用于新建平臺(tái)。后來(lái)開(kāi)發(fā)了拉伸式系統(tǒng)，輔助陽(yáng)極固定在海床上，上部連接升降裝置，根據(jù)拖航、鉆井作業(yè)、輔助船舶停靠需要可自由將系統(tǒng)放下收回，方便系統(tǒng)檢測(cè)、維護(hù)和保養(yǎng)。截止目前，該系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用到了包括中油海 5、6、7 和 8 號(hào)和勝利 4、5、7 和 10 號(hào)在內(nèi)的近二十座自升式平臺(tái)，是國(guó)內(nèi)最專業(yè)的自升式平臺(tái)外加電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)和施工單位。

    作為與自升式平臺(tái)拉伸式系統(tǒng)的互補(bǔ)，結(jié)合渤海灣海洋環(huán)境條件，開(kāi)發(fā)了針對(duì)固定式平臺(tái)和 FPSO 陰極保護(hù)和延壽修復(fù)的地床式外加電流系統(tǒng)裝置。輔助陽(yáng)極放置到海泥中，具備泥水分離，保證電流的有效輸出，避免了船舶航行、浮冰對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，該結(jié)構(gòu)尤其適用于淺灘平臺(tái)。目前已經(jīng)被應(yīng)用到了多艘大型船舶和淺水平臺(tái)的腐蝕控制。

    受海洋工程股份有限公司委托，針對(duì) 200m 水深大型深水導(dǎo)管架平臺(tái)開(kāi)發(fā)了單座 600A 的防脫網(wǎng)遠(yuǎn)地式和單套750A 的拉伸式外加電流延壽修復(fù)系統(tǒng)裝置，特備強(qiáng)化了防臺(tái)風(fēng)、海流和漁網(wǎng)拖掛設(shè)計(jì)，可以抵御 50 年一遇的極端海洋天氣。在犧牲陽(yáng)極修復(fù)技術(shù)方面，開(kāi)發(fā)了支架式犧牲陽(yáng)極堆和快速安裝卡箍，借助 ROV 可以快速安裝到深海鋼結(jié)構(gòu)上。以上延壽修復(fù)技術(shù)產(chǎn)品不僅用于海洋石油鉆采平臺(tái)，同樣可用于包括海底管道、跨海大橋、鋼樁碼頭、海上風(fēng)電、FPSO 在內(nèi)的多種海洋工程裝備水下結(jié)構(gòu)的腐蝕控制。

    為配合國(guó)家專項(xiàng)“973”《海洋工程裝備材料腐蝕與防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)研究》項(xiàng)目，國(guó)家材料環(huán)境腐蝕平臺(tái)聯(lián)合海洋石油工程股份有限公司、北京科技大學(xué)、青島海洋腐蝕研究所等單位，通過(guò)整合在役結(jié)構(gòu)物的陰極保護(hù)設(shè)計(jì)與運(yùn)行參數(shù)，構(gòu)建了海洋平臺(tái)陰極保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，以期為我國(guó)陰極保護(hù)設(shè)計(jì)與施工單位、國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草單位提供技術(shù)參考和數(shù)據(jù)依據(jù)，為我國(guó)海洋工程結(jié)構(gòu)物全壽命期間的安全運(yùn)行提供必要的支撐。

    后記：

    海洋石油平臺(tái)的腐蝕控制技術(shù)，除了提高產(chǎn)品可靠性外，還有很多基礎(chǔ)研究工作需要做，比如平臺(tái)腐蝕控制互聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，平臺(tái)陰極保護(hù)專家數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，構(gòu)建并完善有針對(duì)性的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等等。這些工作多是系統(tǒng)性強(qiáng)，多學(xué)科交叉，非單一腐蝕學(xué)科能解決，需要國(guó)內(nèi)外的腐蝕科學(xué)家與工程師打破傳統(tǒng)學(xué)科界限，與包括地球、信息、材料、海洋在內(nèi)的多學(xué)科專家協(xié)作融合，持續(xù)創(chuàng)新，才能有效解決問(wèn)題。

    人物簡(jiǎn)介

    張偉，鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所/青島鋼研納克檢測(cè)防護(hù)技術(shù)有限公司，博士，高級(jí)工程師，中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)青年委員會(huì)第七屆理事會(huì)理事，中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)腐蝕電化學(xué)與測(cè)試方法專業(yè)委員會(huì)委員。主要從事海水環(huán)境涂層劣化和涂層下金屬腐蝕與防護(hù)機(jī)制研究，海洋工程結(jié)構(gòu)物陰極保護(hù)及其延壽修復(fù)技術(shù)研究，發(fā)表各類科技論文 30 余篇，獲批專利 20 余項(xiàng)。