1.我国海洋工程和防腐现状
我国是海洋大国，我国有1.8万公里海岸线，约300万平方公里的海洋面积，拥有丰富的海洋资源和蓬勃发展的海洋产业。随着经济的不断发展，海洋油气平台、海底管线、海上风电、船舶运输、跨海大桥、海洋交通设施等不断增加，沿海更拥有大量的海港码头、滨海电厂等设施。但海洋装备和工程材料长期处于海洋环境下工作，无法回避腐蚀损伤和磨蚀失效的问题。据统计，我国海洋腐蚀一年损失1.6万亿元，占全国GDP的3%，超过所有台风、洪涝等灾害总和的6倍。因此，海洋腐蚀与防护已成为我国经济发展中急需解决的问题。面对苛刻的海洋工作环境，研制具有良好防腐和耐磨性能的高性能涂料， 是解决海洋材料腐蚀和磨蚀问题最有效的途径之一。另外，随着国家的发展和科技的进步，越来越多的海洋资源被人们发现并开采利用，利用海洋对于国家经济的发展和人类社会的进步具有深远的意义，那么海洋防腐的重要性就显得尤为重要。然而，我国海洋工程的防腐措施薄弱，亟需加强腐蚀保护。 2.影响海洋工程腐蚀的因素
海洋工程构筑物大致分为：海岸工程（钢结构、钢筋混凝土）、近海工程（海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程（海洋平台、钻井、采油、储运）、海水淡化、舰船（船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。 海洋工程在海水的腐蚀十分复杂，不同的部位所处的腐蚀环境不同，腐蚀情况也不相同。大体来讲，海洋工程在海水中的腐蚀主要受海水的盐度、温度、pH 值、大气环境、微生物等因素的影响。这些因素相互作用构成了对海洋工程的腐蚀。
2.1 盐度
盐度是海水最典型的特征之一，海水中的盐离子主要包括 Na+、Mg2+、Cl-等。其中，NaCl的浓度一般在3%左右，在这个浓度附近复试速度表现为最大值。当盐的浓度较低时，腐蚀速度随含盐量的增加而急速增加，主要由于Cl-的增加促进了阳极反应造成。另外，随着盐浓度的增加使氧的溶解度降低，当溶液中的盐度再继续增加时腐蚀速度明显下降。
2.2 温度
海水温度越高，就越能加快腐蚀的进行。海洋的温度和海水所处纬度有直接的联系，从赤道到两极的温度浮动从28 ℃~2 ℃。尽管有时局部的水温会高达35 ℃，但是陆地相比，水温几乎不受天气的影响。海水表面温度变化较大，这是由日照、辐射、降水、蒸发、热交换等原因造成的。
2.3 pH值
海水pH升高，有利于抑制海水对钢铁的腐蚀，但由于碳（CO2、HCO3-、CO32-）平衡的存在，海水的pH值稳定保持在8.0~8.3之间，不会对钢铁海水腐蚀产生明显的影响。在有微生物活动的海洋区域，微生物的一些产物（H2S）会导致 pH下降，或者由于海藻的存在会导致pH下降。温度对pH值也会产生影响，通常随 pH 值随温度升高而降低，随温度降低而升高。海水的pH值主要影响到钙质水垢沉积，从而影响到海水的腐蚀性。
2.4 海洋微生物腐蚀
海洋微生物对钢铁腐蚀的影响很复杂。首先，钢铁表面上生物体所覆盖的部分由于氧的供
给受到了控制成为阳极，而未被生物所覆盖的部分成为阴极，从而产生局部腐蚀，或者附着层内外可能产生氧浓差电池腐蚀；其次，生物体的生命活动使局部钢铁表面的海水成分发生变化，使水的性质发生变化从而加速钢铁的腐蚀；另外，某些海生物对保护层的黏着力甚至大于保护层对金属的黏着力，于是在海水冲击等机械载荷的作用下，海生物与保护层一起剥落，导致保护层破坏，使钢铁腐蚀变得更严重。 3.海洋工程在海洋环境各腐蚀带中的腐蚀机理
壁炉火
因海洋环境腐蚀条件苛刻，我国部分地区水工、港工工程腐蚀情况较为严重，如华南地区18座海岸码头、引桥使用7-25年，腐蚀破坏占89%；国内22座使用年限在7-15年的混凝土水闸，腐蚀破坏占56%；使用年限在23年的61座混凝土水闸，腐蚀破坏占87%。从腐蚀角度看，我们将海洋工程所处的海洋环境分为五个区域：海泥区、全浸区、潮差区、飞溅区和大气区。不同区域海洋工程所受的腐蚀也不尽相同。海洋腐蚀环境中有三个腐蚀峰值，一个峰值位于平均高潮位的浪花飞溅区，是钢铁腐蚀最严重的区域，也是最严峻的海洋腐蚀环境，年平均腐蚀率为0.2-0.5mm；第二个峰值通常发生在平均低潮线以下0.5-1.0m，年平均腐蚀率为0.1-0.3mm；第三个峰值是发生在与海水海泥交界处下方，年平均腐蚀率为0.03-0.07mm。各个区域的腐蚀情况和特点如下表所示。
区域 | 向心关节轴承散件加工环境 | 腐蚀特点 |
海泥区 | 含有硫酸还原菌等大量细菌 | 泥浆里含有大量微生物，并且具有很强的腐蚀性，在泥浆与海水间会形成腐蚀微电池，并且微生物的腐蚀会产生大量的腐蚀产物 |
全浸区 | 在浅水区影响腐蚀的因素有：海水流速、PH 值、温度、海水污染、盐度、微生物等。 | 腐蚀速率受水温、盐度、PH 等影响，在浅水区腐蚀剧烈，阴极反应常常形成石灰石水垢，微生物对腐蚀的影响也很大，并且腐蚀速率随着水深的增加而减小 |
潮汐区 | 海水会周期性浸没并且供氧量充足。 | 芯片怎么烧录程序 潮汐区会形成浓差电池，因而受到保护。 |
飞溅区 | 船舶长期暴露在潮湿的空气中，表面充分接触大气 | 由于海水飞溅和干湿交替，常常造成剧烈腐蚀。 |
大气区 | 大气区影响船舶腐蚀的主要因素有：高度、风速、降雨量、温度、紫外辐射等 | 海水中的盐离子大大加快了腐蚀的 进行，腐蚀速率随离海岸距离而发 生变化。 |
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4.海洋工程表面防护
目前对金属表面进行防护的主要有发展新型耐蚀材料，电化学保护和表面涂层保护
横向线性马达等方法。
4.1 耐腐蚀材料
海洋中使用的耐腐蚀材料包括：耐海水腐蚀钢、耐腐蚀钢筋、双相不锈钢、钛合金、铜合金、复合材料、高分子材料、高性能混凝土等。金属和钢筋混凝土的使用量最大。耐腐蚀金属材料是通过调整金属材料中的化学元素成分、微观结构、腐蚀产物膜的性质，实现降低电化学
腐蚀的反应速度，从而可以显著改善金属材料的耐腐蚀性。使钢材能够承受海洋环境长时间的腐蚀，在使用期内不能发生大的腐蚀破坏，同时符合经济效益。金属作为耐蚀材料有4大优势：热力学稳定、能形成阴极杂质、能形成金属表面膜，以及金属钝化态。这四种优势对金属的耐蚀性都起着关键的作用。
4.2 电化学保护
电化学保护是利用电化学方法对金属表面进行保护。常见的电化学保护方法主要有牺牲阳极保护、阳极保护和阴极保护。
（1）牺牲阳极保护。利用原电池原理，将被保护金属作为阴极，将比它更为活泼的金属作为阳极，当腐蚀发生时，根据原电池原理，活泼金属作为阳极会失去电子变成离子而发生消耗，被保护金属作为阴极则会因得到电子而不会产生消耗，从而达到保护金属目的。现在船体上常用的活泼金属有 Mg、Al、Zn 和它们的合金。
（2）阳极保护。有些金属在进行阳极极化时，会出现4个区间：活化区、活化-钝化、稳定钝化区和过钝化区，每一个区间都有各自典型的特征。
（3）阴极保护。阴极保护又叫外加电流保护，其原理就是将微弱电流施加在金属表面，使被保护金属成为阴极，在发生腐蚀的时候，被保护金属作为阴极得到电子，不会发生消耗，从而达到保护金属的目的。
4.3 表面涂层保护
表面涂层保护就是通过电镀或喷涂等方法在金属覆盖一层涂料，用以阻止金属与腐蚀介质
的接触，从而达到保护金属的目的。涂层主要包括两类，金属涂层和非金属涂层，金属涂层如电镀、喷镀和热浸镀等，非金属涂层如树脂涂料、塑料和油漆等。涂层是国民经济的“盔甲”，是防腐中最简捷、有效、广泛的措施，占全部防腐蚀方法的80%。由英国建造的使用百年之久的上海外白渡桥，2010年大修，发现拆装的钢梁衍架绝大部分仍能继续使用；2011年对兰州百年黄河中山钢桥进行大修，主体钢结构仍可使用。这些都依赖于涂料防护和定期对涂层进行保养维护。
涂料的基本组成包括成膜物质、颜填料、溶剂和助剂四部分。成膜物质就是使涂料牢牢附着在金属表面形成薄膜的物质，是涂料的基础物质，也是涂料最重要的组成部分，成膜物质对涂料的性能有着决定性影响。成膜物质包括油料和树脂，现在常见的成膜物质多为合成树脂，如环氧树脂，酸醇树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸树脂等。
盐酸苯肼
5.石墨烯防腐涂料
对于防腐涂料来说，传统防护涂层受限于自身材料性质及工艺，对金属基体的腐蚀防护作用往往不理想，个别性能突出的成本又很高，降低了涂层的性价比，而且相当一部分涂层因含铅锌或铬酸盐等重金属或有毒物质，存在一定的环境污染风险，也消耗了大量的不可
再生资源，不利于社会经济的可持续发展。因此，开发各类新型长效环保的海洋重防腐蚀涂料成为新热点。
便携式高压氧舱5.1 海洋防腐涂料性能要求
海洋防腐涂料一般要求具有如下性能：①具有良好的物理性能。对腐蚀介质抗渗性好，对钢材表面附着力好；②具有良好的力学性能。耐海水冲刷、耐海冰碰撞、耐船舶停靠的磨损；③具有优异的化学性能。耐海水、耐盐雾、耐油、耐化学品、耐紫外线等的侵蚀；④与电化学保护系统相容性好。飞溅区和全浸区涂料要具有耐阴极剥离性；⑤具有良好施工性能。可在各种环境条件下对不同结构进行高质量涂装施工；⑥符合健康、环保、安全的要求。
