防腐蝕塗料在市政公共設施建築鋼結構方面的應用，不僅要考慮到長期的使用壽命以及美觀裝飾性，同時還要考慮到環境保護，即要體現效能、美觀和環保法規這三者之間的最佳結合。

一、概述

據有關報道，同一種金屬材料，在海洋環境的腐蝕速率要比沙漠地區高出400？500倍。海洋大氣中的鹽霧、環境溫度和溼度、日光&海水的溫度和流速、海水中的溶解氧及鹽含量、海浪的衝齒1漂浮物的撞擊、海洋生物、海底土壤中的細 菌等都可不同程度地引起鋼結構的腐蝕1海洋平臺長期處於上述惡劣的海洋環境下，腐蝕是一個相當突出的問題。隨著海洋石油工業的發展，海上石油生產規模也逐步擴大。為了保障油氣生產的安全執行，做好海洋平臺的防腐蝕工作十分重要。

海洋平臺防腐蝕塗料是海洋天台多種防腐蝕措施中被最廣泛採用的防護措施，發達國家在研發新型海洋平臺防腐蝕塗料上投入了巨大精力，也取得了顯著成果。

20世紀40年代，海洋平臺防腐蝕塗料開始在墨西哥灣得到應用，當時的塗料品種都是在美國應用比較廣泛的高效能工業防腐蝕塗料，主要有乙烯基塗料、環氧/胺塗料和氯化橡膠塗料。

乙烯基塗料是早期海洋平臺防腐蝕中應用最為廣泛的一種。該種塗料中樹脂的分子量高，給塗料提供了較好的穩定性和耐久性，透過增加樹脂的羥基含量可以提高塗料的附著力，增加氯含量可以提高塗料的耐水性。但存在的問題是，乙烯基塗料固體體積分數很低，只有20%左右，過低的固體體積分數意味著塗刷一道難以獲得較高的幹膜厚度，每道塗刷獲得的幹膜厚度不超過50微米。要想獲得具有較理想防腐蝕效果的幹膜厚度（250~300微米），必須進行多道施工，這就使得施工費用增高；同時，過低的固體體積分數還意味著高VOC（揮發性有機物含量）。隨著時代的發展，早期使用的乙烯基塗料，儘管其對大氣、腐蝕和熱應力的穩定性很好，但還是由於受到企業管理體系（HSE）的限制而變得很少應用。

早期的環氧防腐蝕塗料體系採用中等分子量大小的環氧樹脂，利用低分子量的脂肪族胺進行交聯固化，它有兩個優點：一是分子量在1000左右的環氧樹脂給塗 膜提供了較好的韌性；二是較多的羥基提高了塗膜對基材的附著力。但是，早期的環氧防腐蝕塗料同樣存在著固體體積分數低的缺點（40%？45%），一次成膜厚度只能達到50~75微米。

無機矽酸鋅塗料的應用是早期海洋平臺防腐蝕塗料領域的一個進步，它能減緩膜下絲狀腐蝕和長期性腐蝕。以無機矽酸鋅塗料作底漆、熱塑性樹脂塗料做面漆的多層塗層體系在當時獲得了巨大成功直沿用了30~40年，直到現在，仍然有一些海洋平臺在使用這一體系。

在海洋平臺飛濺區和全浸區，早期應用較多的是環氧煤瀝青，幹膜厚度要求達到300？500pm，同時乙烯基塗料在這些區域也有應用。20世紀70年代，隨著北海石油的開發，海洋平臺防腐蝕塗料取得了較大發展。其中，無機矽酸鋅塗料由於對錶面處理要求過於苛刻，慢慢地被環氧富鋅所取代；在海洋平臺飛濺區和全浸區，環氧砂漿的應用越來越廣；改性氯化橡膠、聚氨酯和丙烯酸塗料也陸續出現，並獲得了應用。可以說，到20世紀70年代，海洋平臺防腐蝕塗料已經發展成現代塗料體系的雛形。

到了20世紀90年代，由於全球環境保護的加強，對海洋防腐蝕塗料又提出了新的要求：一是要求低VOC；二是要求一次成膜厚。國外防腐蝕工作者探索了很多新的技術，其中有些取得了成功，例如氟碳塗料、聚矽氧烷塗料等；但也有些失敗的技術，包括厚膜聚氨酯彈性體、油性基團取代改性環氧樹脂、柔性環氧酚醛、熱噴銅和潮溼固化聚氨酯橡膠等。

二、海洋設施鋼結構防腐塗層體系

2。1 海洋鋼結構大氣區

平臺甲板以上部位屬於海洋大氣區。處於海洋大氣區的塗層要求具有優異的耐大氣老化性和抗鹽類沉積物的效能，甲板漆還應具有良好的抗衝擊、耐磨和防滑效能。底漆一般採用無機富鋅底漆、環氧富鋅底漆或環氧雲鐵厚塗底漆，採用氯化橡膠類烯類、環氧類、丙烯酸類或聚氨酯類面漆。在海洋大氣區塗層體系中，由無機/環氧富鋅底漆、環氧雲鐵中間漆和聚氨釀面漆組成的配套體系，具有突出的耐大氣老化、耐石油化學品和易清潔等效能，可長期保持其良好的外觀，已經在全球眾多海域的海洋石油平臺上取得了較好的防護效果，是海洋大氣區最多采用和最重要的配套塗層體系。

乙烯基塗料是早期海洋平臺防腐蝕中應用最為廣泛的一種。該種塗料中樹脂的分子量高，給塗料提供了較好的穩定性和耐久性，透過增加樹脂的羥基含量可以提高塗料的附著力，增加氯含量可以提高塗料的耐水性。但存在的問題是，乙烯基塗料固體體積分數很低，只有20%左右，過低的固體體積分數意味著塗刷一道難以獲得較高的幹膜厚度，每道塗刷獲得的幹膜厚度不超過50微米。要想獲得具有較理想防腐蝕效果的幹膜厚度（250~300微米），必須進行多道施工，這就使得施工費用增高；同時，過低的固體體積分數還意味著高VOC（揮發性有機物含量）。隨著時代的發展，早期使用的乙烯基塗料，儘管其對大氣、腐蝕和熱應力的穩定性很好，但還是由於受到企業管理體系（HSE）的限制而變得很少應用。

早期的環氧防腐蝕塗料體系採用中等分子量大小的環氧樹脂，利用低分子量的脂肪族胺進行交聯固化，它有兩個優點：一是分子量在1000左右的環氧樹脂給塗 膜提供了較好的韌性；二是較多的羥基提高了塗膜對基材的附著力。但是，早期的環氧防腐蝕塗料同樣存在著固體體積分數低的缺點（40%？45%），一次成膜厚度只能達到50~75微米。

無機矽酸鋅塗料的應用是早期海洋平臺防腐蝕塗料領域的一個進步，它能減緩膜下絲狀腐蝕和長期性腐蝕。以無機矽酸鋅塗料作底漆、熱塑性樹脂塗料做面漆的多層塗層體系在當時獲得了巨大成功直沿用了30~40年，直到現在，仍然有一些海洋平臺在使用這一體系。

在海洋平臺飛濺區和全浸區，早期應用較多的是環氧煤瀝青，幹膜厚度要求達到300？500pm，同時乙烯基塗料在這些區域也有應用。20世紀70年代，隨著北海石油的開發，海洋平臺防腐蝕塗料取得了較大發展。其中，無機矽酸鋅塗料由於對錶面處理要求過於苛刻，慢慢地被環氧富鋅所取代；在海洋平臺飛濺區和全浸區，環氧砂漿的應用越來越廣；改性氯化橡膠、聚氨酯和丙烯酸塗料也陸續出現，並獲得了應用。可以說，到20世紀70年代，海洋平臺防腐蝕塗料已經發展成現代塗料體系的雛形。

到了20世紀90年代，由於全球環境保護的加強，對海洋防腐蝕塗料又提出了新的要求：一是要求低VOC；二是要求一次成膜厚。國外防腐蝕工作者探索了很多新的技術，其中有些取得了成功，例如氟碳塗料、聚矽氧烷塗料等；但也有些失敗的技術，包括厚膜聚氨酯彈性體、油性基團取代改性環氧樹脂、柔性環氧酚醛、熱噴銅和潮溼固化聚氨酯橡膠等。

二、海洋設施鋼結構防腐塗層體系

2。1 海洋鋼結構大氣區

平臺甲板以上部位屬於海洋大氣區。處於海洋大氣區的塗層要求具有優異的耐大氣老化性和抗鹽類沉積物的效能，甲板漆還應具有良好的抗衝擊、耐磨和防滑效能。底漆一般採用無機富鋅底漆、環氧富鋅底漆或環氧雲鐵厚塗底漆，採用氯化橡膠類烯類、環氧類、丙烯酸類或聚氨酯類面漆。在海洋大氣區塗層體系中，由無機/環氧富鋅底漆、環氧雲鐵中間漆和聚氨釀面漆組成的配套體系，具有突出的耐大氣老化、耐石油化學品和易清潔等效能，可長期保持其良好的外觀，已經在全球眾多海域的海洋石油平臺上取得了較好的防護效果，是海洋大氣區最多采用和最重要的配套塗層體系。

2。2海洋鋼結構潮差飛濺區

飛濺區是指由於受潮沙、風和波浪的影響，平臺乾溼交替的部分。這一區域中富氧的海浪飛濺、乾溼交替、海面漂浮物的撞擊和磨損對鋼結構構成了最嚴重的腐蝕和機械破壞，因此用於該區域的塗料應具有最好的綜合防護功能。可採用兩道環氧鱗片中間漆加兩道環氧鱗片面漆的塗裝體系，也可採用兩道環氧富鋅為底漆、四道環氧瀝青漆做中間漆、一道環氧砂漿為面漆的塗裝體系。

2。3海洋鋼結構水下全浸區

平臺水線以下樁腿處於全浸區，通常採用塗料與陰極保護配合的防腐蝕措施，要求塗層具有良好的耐海水浸泡和耐電位效能。以往應用效果最好的是無機富鋅底漆、環氧中間漆和厚塗環氧煤瀝青塗料組成的配套體系。目前，不含焦油的厚塗環氧防腐蝕塗料越來越多地用於該區域的防護。同時，長效防汙塗料的使用可有效減少和防止海洋生物的附著與腐蝕，不含有機錫等毒害物質的新型防汙漆已經開始應用。

三、海洋工程防腐塗料發展模式

國內的海洋石油工業起步較晚，海洋平臺防腐蝕塗料的研究與國外先進水平相比有很大差距，當前國外海洋防腐蝕塗料有多種發展模式。

其一是日本模式。日本早在世紀70年代，就開始了海底隧道、海島間跨海大橋和填海造島等超大工程，為了適應工程的建設需求，開發了一批防腐蝕塗料，例如旭硝子公司和大金公司的氟塗料、日本鋼鐵公司鋼樁複合塗層技術等。

其二是美國模式。美國以阿波羅計劃為契機，在大力發展航天航空技術的過程中完善了新一代防腐蝕塗料。例如杜拜公司的氟碳塗料、氯磺化聚乙烯防腐蝕塗料 （海普龍）；阿麥龍公司和先進聚合物科學公司的聚桂氧烷防腐蝕塗料。其中聚矽氧烷防腐蝕塗料已在世界多家著名大公司裝置裝置和鋼結構上應用，效果很好。

其三是歐洲北海模式。英國、挪威以北海油田開發為契機，研製了包括採油、輸油、煉油和後勤支援等一整套海上石油工業防腐蝕塗料體系，其效能和低溫施工特性一流。

國內應根據海洋石油工程的實際情況，尋找適合自己的發展模式，努力發展海洋平臺防腐蝕塗料技術，開發出更多效能優良的新品種，為海洋石油工業的發展提供安全保障。

四、冷塗鋅塗料在海洋工程中的應用

目前，我國海上平臺鋼結構常用的防腐蝕保護體系主要是普通塗料配套方案（在全浸區一般採用陰極保護與塗料的聯合保護），採用普通塗料配套方案具有成本低和塗裝工藝成熟的優點，但保護年限較短，這樣不僅影響平臺正常生產且帶來了很高的維修防腐費用。冷噴鋅塗料作為平臺鋼結構防腐蝕產品技術，在國外應用達50年，進入中國市場近10年，已在全球120多個國家和地區鋼結構各領域獲得廣泛應用。

1、巴西海洋石油公司海上平臺冷噴鋅防腐塗裝工程 工程地點：巴西南太平洋地區。 塗裝方案：鋅加2道X60微米。

2、多哥海上採礦平臺冷噴鋅維修防腐工程 工程地點：非洲多哥。 塗裝方案：塗裝鋅加2X60微米 （全部水上鋼結構部位）。 工程介紹：這兩座大型海上採礦平臺離岸1。6km，每座重達325t，建成2年後平臺鋼結構已嚴重鏽蝕。1990年1月用鋅加進行維修塗裝，工程耗時15個月，計245000工時，共用冷塗鋅230t。使用12年後在2006年進行檢查未發現任何鏽蝕。

冷噴鋅在英國各公司海上平臺工程業績所示。