海上鉆井平臺(tái)是主要用于鉆探井的海上結(jié)構(gòu)物。上裝鉆井、動(dòng)力、通訊、導(dǎo)航等設(shè)備，以及安全救生和人員生活設(shè)施。

海上鉆井平臺(tái)

在海洋平臺(tái)的設(shè)計(jì)和建造中，腐蝕是必須考慮的重要因素之一，了解海洋環(huán)境腐蝕的特點(diǎn)和釆用有效的防護(hù)措施，并且通過日常的檢驗(yàn)檢查、維護(hù)，確保防腐系統(tǒng)的有效性對(duì)海洋平臺(tái)的使用安全性和可靠性是十分重要的。

海洋腐蝕環(huán)境是一種非常復(fù)雜的腐蝕環(huán)境，鋼在海岸的腐蝕比在沙漠中大400-500倍，離海岸24m的鋼試樣比離海岸240m的同質(zhì)鋼試樣腐蝕快12倍。

目前，海洋平臺(tái)所處海域越來(lái)越深，海洋平臺(tái)越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，投資也越來(lái)越高。為經(jīng)濟(jì)地開發(fā)油氣，給生產(chǎn)安全提供保障，對(duì)平臺(tái)進(jìn)行腐蝕控制勢(shì)在必行。

陰極保護(hù)是防止海洋結(jié)構(gòu)被海水腐蝕的重要方法，可以有效地延長(zhǎng)海上鉆井平臺(tái)的壽命。陰極保護(hù)對(duì)海上鉆井平臺(tái)的保護(hù)效果，已經(jīng)被許多實(shí)踐所證實(shí)。

海上鉆井平臺(tái)的腐蝕機(jī)理與防護(hù)措施

在不同的環(huán)境條件下的平臺(tái)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不同的腐蝕現(xiàn)象，對(duì)不同的腐蝕現(xiàn)象需要釆取不同的防護(hù)措施。

海洋大氣區(qū)

在大氣區(qū)域，腐蝕是由于空氣中的水分和氧氣引起的。大氣濕度大，長(zhǎng)時(shí)間日照，而且大氣中含鹽粒和鹽霧，這些物質(zhì)積存在結(jié)構(gòu)表面形成良好的液膜，構(gòu)成了電化學(xué)腐蝕的好條件。

處于大氣區(qū)中的鋼結(jié)構(gòu)，一般采用涂層防腐蝕。平臺(tái)甲板、棧橋、管線支架及非保溫管線等都可釆用氯化橡膠鐵紅底漆加面漆的防腐蝕結(jié)構(gòu)。

浪花飛濺區(qū)及潮汐區(qū)

飛濺區(qū)及潮汐區(qū)指平臺(tái)在潮汐和波浪作用下干濕交替的區(qū)間。位于飛濺區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)，不僅由于腐蝕環(huán)境特別惡劣，而且由于海浪的沖擊、漂浮物的撞擊、海洋微生物的侵蝕等，使得腐蝕特別嚴(yán)重。

浪花飛濺區(qū)及潮汐區(qū)鋼結(jié)構(gòu)采用涂層防腐蝕.另外，因該區(qū)域是實(shí)施防腐保護(hù)較困難的區(qū)域，需增加腐蝕裕量。

全浸區(qū)

鋼質(zhì)平臺(tái)在全浸區(qū)的腐蝕主要是受溶解氧的影響，形成電化學(xué)腐蝕，使結(jié)構(gòu)某些部位處于電位較高的陽(yáng)極受到腐蝕，而某些部位電位較低的陰極區(qū)得到保護(hù)。

泥漿區(qū)

位于泥漿區(qū)的石油平臺(tái)鋼樁的腐蝕基本同于陸地上土壤中的腐蝕。隨著深度的增加，鋼樁的腐蝕愈來(lái)愈輕。全浸區(qū)和泥漿區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)一般采用陰極保護(hù)措施防止腐蝕。

陰極保護(hù)實(shí)例

根據(jù)金屬電化學(xué)腐蝕原理,將活潑的金屬AI、Zn等合金固定于鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)物上，兩者以海水為介質(zhì)，構(gòu)成了一對(duì)陰、陽(yáng)極，依據(jù)金屬電化學(xué)原理將腐蝕掉AI、Zn合金金屬，達(dá)到保護(hù)鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)物的目的。

犧牲陽(yáng)極防腐的基本原理

作為犧牲陽(yáng)極要有一定的負(fù)電位,而作為被保護(hù)對(duì)象鋼鐵的保護(hù)電位至少為-0.85V,是一較穩(wěn)定的數(shù)值。那么，陽(yáng)極與被保護(hù)金屬的保護(hù)電位差減去陽(yáng)極的驅(qū)動(dòng)電位則成了主要參數(shù),其驅(qū)動(dòng)電位數(shù)值越大，發(fā)生電流也越大，保護(hù)面積也就愈多，防腐效果也越明顯。設(shè)計(jì)選用陽(yáng)極的類型應(yīng)依據(jù)條件而定，陽(yáng)極電容量的大小是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。消耗單位重量的陽(yáng)極產(chǎn)生的電量大就可以達(dá)到使用壽命長(zhǎng)的目的，起到經(jīng)濟(jì)性好的保護(hù)效果。另外，陽(yáng)極的電流效率高、自腐蝕小，又是設(shè)計(jì)時(shí)必需考慮的一個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

一般鋅陽(yáng)極的電流效率高達(dá)95%~98%，鋁陽(yáng)極的電流效率高達(dá)80%~85%，應(yīng)用上依據(jù)環(huán)境條件選用。國(guó)內(nèi)外多年的使用證明，鋁陽(yáng)極適用于保護(hù)船舶和海洋結(jié)構(gòu)物，而鋅陽(yáng)極則主要用于保護(hù)艦船、海管等結(jié)構(gòu)物。

犧牲陽(yáng)極的保護(hù)設(shè)計(jì)

平臺(tái)陰極保護(hù)所需的犧牲陽(yáng)極總質(zhì)量,應(yīng)不小于按下式計(jì)算所得的值：式中I為總的保護(hù)電流(A)；r為保護(hù)年限(年)；Q為實(shí)際電流容量(Ah/kg)；j為安全系數(shù)取1.1?1.2。平臺(tái)陰極保護(hù)所需的犧牲陽(yáng)極數(shù)量N,應(yīng)不小于下式計(jì)算所得的值：式中I為總的保護(hù)電流(A)；q為每塊陽(yáng)極的發(fā)生電流(A/塊)。

陽(yáng)極的布置一般是根據(jù)平臺(tái)各部位的實(shí)際需求量均勻布置在結(jié)構(gòu)物上，陽(yáng)極與平臺(tái)之間要有可靠的導(dǎo)電連接，規(guī)定安裝距離,在總體上做到均衡布置，以便達(dá)到所要求的保護(hù)電位;陽(yáng)極、陽(yáng)極鐵心和其支架應(yīng)具有足夠的連接強(qiáng)度，以承受波浪、潮流、打樁就位時(shí)的施工載荷,陽(yáng)極體表面嚴(yán)禁沾染油污、涂裝油漆。