海洋装备服役于海洋环境中，遭受苛刻环境条件的腐蚀和长久考验，这对海洋装备防腐蚀设计和防护技术研究等工作提出了很高的要求。海洋装备腐蚀防护工作是一项长期性的、艰巨性的系统工程，需要做好顶层设计，并持续开展技术攻关，才能很好地解决相关腐蚀问题。

 

　　文| 刘 斌 海军装备研究院
 

 

　　做好顶层设计是海洋装备腐蚀防护工作的首要任务

 

　　海洋装备服役周期较长，一般为30 年以上。这样的超长期服役时间对海洋装备的总体、系统、设备等提出了很高的要求。从腐蚀防护层面考虑，就是对海洋装备的结构、材料、防护技术与措施等提出高的要求。因此，为了确保海洋装备达到设计使用寿命要求，必须做好顶层设计工作。通过开展顶层设计，可以明确海洋装备总体、系统、设备的防腐蚀要求，论证并提出防腐定性、定量指标，使之与海洋装备的维修计划相匹配。同时，可有效协调各种材料与防腐蚀措施，使之具有更好的兼容性。

 

　　海洋装备腐蚀防护顶层设计主要包括以下工作内容：

 

　　（1） 寿命剖面分析；

 

　　（2） 防腐蚀技术指标论证分析；

 

　　（3） 防腐蚀设计要求（含总体、结构、系统、设备等防腐蚀设计要求）；

 

　　（4） 装备建造要求（含结构、管路、设备等建造过程中防腐蚀要求）；

 

　　（5） 验证评价要求（含定性、定量要求的验证评价要求）；

 

　　（6） 装备各阶段工作要求（含各设计阶段、建造阶段、交付阶段、使用阶段、退役阶段等防腐蚀工作要求）。

 

　　加强海洋装备全寿期腐蚀防护的思想认识

 

　　开展海洋装备腐蚀防护工作，必须要加强全寿期腐蚀防护的思想认识。也就是说，不能只是重视海洋装备研制建造阶段的腐蚀防护工作，而随着装备投入使用的时间越来越长，逐渐忽视装备的腐蚀防护工作。因为装备的腐蚀是一个渐变的过程， 随着使用时间增加，腐蚀问题才会逐渐暴露，以致引起失效问题和各类故障。加强对海洋装备全寿期腐蚀防护的核心思想， 就是要建立装备“从生到死”的腐蚀监控和管理机制，确保装备在全寿命周期的任何阶段和任何时期，都能够对装备腐蚀进行有效控制，确保装备安全可靠性和正常使用。

 

　　建立海洋装备全寿期腐蚀防护监控和管理机制主要包括以下工作内容：

 

　　（1） 服役与维修寿命剖面分析；

 

　　（2） 全寿期腐蚀防护监控要求；

 

　　（3） 全寿期腐蚀防护控制与管理手册编制；

 

　　（4） 全寿期腐蚀防护监控与管理数据库建设。

 

　　重视海洋装备腐蚀防护研究过程中的试验工作

 

　　在海洋装备腐蚀防护研究和相关工作过程中，有一项工作往往容易被忽视，那就是腐蚀试验。由于海洋装备服役的腐蚀环境苛刻，要求材料和防护技术的防腐蚀期效长，这对相关考核评价方法提出了较高的要求。目前，针对海洋装备的腐蚀试验主要包括实验室试验、实海试验、实船试验等，实验室试验由于具有诸多便利特点，往往成为装备腐蚀性能考核的主要手段。而实海和实船试验由于受时间和条件限制，往往难以实施。但是，大量的研究结果表明，实验室试验受模拟条件和考核时间限制，其结果与装备实际使役环境条件下的性能往往存在较大差别，造成应用到海洋装备上的材料和防腐蚀技术不能满足海洋装备的实际需要。解决该问题的主要技术途径是，要针对装备研制和发展的需要，选择典型材料和防护措施， 适时启动相当规模的、具有一定年限的实海环境条件试验。通过这种腐蚀试验的长期开展，可以积累大量有价值的腐蚀数据，并对各种材料和防腐蚀技术在海洋环境中的性能进行客观评价和考核。对于那些有特殊要求和难以模拟的腐蚀试验，则应尽可能结合实船开展相关试验，积累数据并进行性能考核。鉴于腐蚀试验是海洋装备腐蚀防护工作的技术基础，必须加以重视，以确保海洋装备腐蚀防护工作的有效性和科学发展。

 

　　海洋装备腐蚀防护试验主要包括以下工作内容：

 

　　（1） 腐蚀防护试验发展规划研究；

 

　　（2） 腐蚀防护试验技术要求编制；

 

　　（3） 腐蚀防护试验数据库建设；

 

　　（4） 腐蚀防护试验相关性基础研究；

 

　　（5） 实海腐蚀防护试验工作要求编制；

 

　　（6）实船腐蚀防护试验工作要求编制。

 

　　推进海洋装备腐蚀监检测与腐蚀评估工作

 

　　腐蚀监检测是全面掌握海洋装备腐蚀状态的有效技术手段，也是开展腐蚀评估工作的基础。海洋装备腐蚀监检测技术在国外海洋装备上的应用已经比较广泛和成熟，然而在国内相关工作启动得还比较缓慢。目前，尽管在石油、化工、管道等行业，腐蚀监检测技术也已获得了较为广泛的应用，但这些类型的监检测技术很难在海洋装备上直接推广应用，主要原因在于海洋装备具有空间狭小、结构复杂、对设备三防要求高等诸多特殊性和困难。随着海洋装备使用环境要求和使用强度的提高， 对腐蚀监检测技术的需求则日益迫切。

 

　　在海洋装备设计、建造、使用和修理的全寿命周期中，设计、施工、使用、维护中的任何一个环节处理不当，都可能引发海洋装备结构、系统或设备发生腐蚀， 导致出现各类腐蚀故障，进而影响海洋装备安全可靠性和正常使用。在腐蚀防护领域，人们常说：“腐蚀从图纸上就开始了”, 一语道破腐蚀防护设计工作的重要性，同时也阐明了腐蚀控制工作应该从源头上抓起的必要性。在实际工程应用中，海洋装备因设计不当引发腐蚀的案例主要表现在以下几个方面：（1）因材料或防腐蚀措施选型设计不当，造成材料在使役环境中耐蚀性不够或防腐蚀措施保护性能不佳，导致出现腐蚀问题；（2）因系统工况条件设计不合理，导致实际使用工况超出材料的耐受能力；（3）因空间设计不合理，难于进行维护保养，导致腐蚀环境长期存在引发腐蚀；（4）因防腐蚀期效设计不合理， 导致材料或防腐蚀措施在预期防护期效之前发生失效，提前失去防腐蚀保护作用。因此，针对海洋装备服役全寿命周期中的关键环节，开展针对防腐蚀设计方案的评估工作，是确保防腐蚀设计效果和加强腐蚀控制行之有效的方法。本文侧重海洋装备设计阶段，针对防腐蚀设计与控制方案， 研究并建立了以先进性、合理性、可行性、适用性、有效性和经济性为核心要素的评估指标体系，利用层次分析、模糊评判和建模仿真等方法对海洋装备各阶段的防腐蚀设计方案进行仿真评估和综合评估。研究结果表明，依据所建立的海洋装备腐蚀评估指标体系和评估方法，可对海洋装备设计阶段的腐蚀控制方案实施评估，及时发现方案中的薄弱环节，提出改进和优化建议，有助于实现对海洋装备防腐蚀工作的闭环控制。

 

　　海洋装备腐蚀监检测与腐蚀评估主要包括以下工作内容：

 

　　（1） 腐蚀监检测装置研制（含各型传感器研制、配套软件研制）；

 

　　（2） 海洋装备腐蚀监检测信息管理系统平台研制；

 

　　（3） 海洋装备腐蚀评估方法与指标体系研究；

 

　　（4） 海洋装备腐蚀评估模型建立与数值仿真评估方法研究；

 

　　（5） 海洋装备腐蚀评估工作要求编制；

 

　　（6）海洋装备腐蚀数据共享机制建立。

 

　　结论

 

　　本文针对海洋装备腐蚀防护工作的需求，结合多年从事相关工作的基础和经验， 分别从做好顶层设计、加强全寿期认识、重视腐蚀试验、推进腐蚀监检测与评估四个方面就有关问题进行了思考。相信通过以上工作的开展，将有利于提高海洋装备腐蚀防护的整体技术水平和腐蚀综合控制能力。