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

海上鉆井平臺

在海洋平臺的設(shè)計和建造中，腐蝕是必須考慮的重要因素之一，了解海洋環(huán)境腐蝕的特點和釆用有效的防護措施，并且通過日常的檢驗檢查、維護，確保防腐系統(tǒng)的有效性對海洋平臺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，海洋平臺所處海域越來越深，海洋平臺越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，投資也越來越高。為經(jīng)濟地開發(fā)油氣，給生產(chǎn)安全提供保障，對平臺進行腐蝕控制勢在必行。

陰極保護是防止海洋結(jié)構(gòu)被海水腐蝕的重要方法，可以有效地延長海上鉆井平臺的壽命。陰極保護對海上鉆井平臺的保護效果，已經(jīng)被許多實踐所證實。

海上鉆井平臺的腐蝕機理與防護措施

在不同的環(huán)境條件下的平臺結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生不同的腐蝕現(xiàn)象，對不同的腐蝕現(xiàn)象需要釆取不同的防護措施。

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，長時間日照，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)域是實施防腐保護較困難的區(qū)域，需增加腐蝕裕量。

全浸區(qū)

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

泥漿區(qū)

位于泥漿區(qū)的石油平臺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)一般采用陰極保護措施防止腐蝕。

陰極保護實例

根據(jù)金屬電化學腐蝕原理,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)成了一對陰、陽極，依據(jù)金屬電化學原理將腐蝕掉AI、Zn合金金屬，達到保護鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)物的目的。

犧牲陽極防腐的基本原理

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

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

犧牲陽極的保護設(shè)計

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

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