摘 要：波浪能發電裝置是利用波浪能轉換為電能的主要海洋工程裝備。經多次實海況試驗證明，波浪能發電裝置主體結構極易發生腐蝕，影響其穩定可靠運行，對其安全性造成威脅。文章中結合當下波浪能裝置的腐蝕特點、海洋防腐技術等進行了分析，旨在為波浪能開發利用技術的推廣應用提供一定的參考。

　　關鍵詞：波浪能裝置;腐蝕;防腐

　　引言

　　隨著環境污染日益嚴重，能源戰爭愈演愈烈，國家對發展藍色海洋經濟，開發海洋能源越來越重視。海洋發展是國家經濟發展的一部分，已將海洋科技列入到國家倡議規劃中。在我國出臺的發展規劃與發展倡議等文件中進行全面部署，促進海洋能源的全方位開發利用。近年來，波浪能作為海洋能的一種，也在國家有利政策的支持下得到了迅速發展。

　　由于海洋環境的特殊性，使得波浪能利用技術的發展比陸地上可再生能源技術的發展要困難的多。例如海洋環境中海水和海風中都含有大量鹽類物質，對以鋼材為主要結構材料的波浪能裝置有著嚴重的腐蝕作用[1]，不僅影響波浪能裝置的安全性和穩定性，而且影響其運動幅度及靈活性。海洋環境的腐蝕作用具有持續性和長期性等特點，波浪能裝置從投入使用開始，其鋼結構持續不斷受到海洋環境的腐蝕作用，因此防腐是波浪能裝置的關鍵[2]。探索波浪能裝置防腐的實際情況和完善措施，對于推進波浪能開發利用技術的意義特別重大。

　　1 波浪能裝置腐蝕因素

　　根據長期在海洋環境下運行的波浪能裝置腐蝕的情況進行分析，波浪能裝置受腐蝕的因素一般分為以下三個方面：

　　(1)化學因素：化學因素主要通過海水中的溶解氧含量、含鹽量及電導率等方面起作用。一方面低溶解氧含量容易導致腐蝕。另一方面，含鹽量的高低影響了電導率和含氧量的高低，進而對腐蝕速率產生影響。最后，海水的電導率增高將加速波浪能裝置結構的腐蝕。

　　(2)物理因素：海洋環境的物理因素包括海水流速、波浪、潮汐、溫度等方面，這些因素最終會導致溶解氧含量。例如：當海水流速達到一定高速對波浪能裝置的鋼結構產生沖擊磨蝕等一類的多種腐蝕現象，使波浪能裝置的腐蝕速度加快。飛濺的浪花在波浪能裝置的鋼結構表面產生沖擊磨損，破壞其保護膜和涂層，導致其腐蝕加重。潮汐的漲落導致的水分和鹽分變化加劇了金屬的腐蝕。海水水溫的升高對腐蝕起著加速的作用。

　　(3)生物因素：生物因素主要是指波浪能裝置的鋼結構表面上附著的海洋生物，由于生長繁殖過程中產生腐蝕性物質會促進電化學腐蝕。

　　2 波浪能裝置腐蝕特點

　　波浪能裝置的各個部位位于海洋的不同區域，而不同的海洋區域的腐蝕程度與相對的防腐措施也相對不同，所以了解不同海洋區域的腐蝕情況十分重要。波浪能裝置腐蝕區域主要包括：海洋大氣區，海洋浪花飛濺區，海洋潮差區，海洋全浸區四個區域。以浮漂浮式波浪能裝置中的鷹式波浪能裝置為例，這四個區域進行分布如圖1所示。

　　(1)海水全浸區：主要是指波浪能裝置完全浸沒在海水中的部分。這個區域中，由于海水的化學因素使波浪能裝置的鋼結構的腐蝕速率比海洋大氣中更為迅速，尤其是保護涂層在此區腐蝕最為嚴重。在海水全浸層，在海水越深處，波浪能流密度越小，腐蝕越小。

　　(2)海洋大氣區：主要包含了波浪能裝置在海面以上的結構部分。這個區域由于空氣濕度較高，易在裝置表面產生電化學腐蝕。在海洋大氣區能流密度幾乎為零，腐蝕較小。

　　(3)海洋浪花飛濺區：主要是指波浪能裝置水線以上，在半波高度以下的區域。這個區域為干濕交替存在，供氧充足，外加浪花沖刷作用，造成物理與電化學的嚴重腐蝕。該區域能流密度最大，腐蝕情況最嚴重[3]。

　　(4)海浪潮差區：主要是指潮位變化導致波浪能裝置主體結構處于干濕變化的區域。該區域的結構除經受海水腐蝕外還要承受海浪、風暴等力學因素的作用，極易造成腐蝕疲勞，促進腐蝕進程。該區域水位變化影響較大，能流密度影響其次，因此腐蝕情況沒有浪濺區嚴重。

　　3 防腐涂料

　　波浪能裝置防腐技術主要包括耐腐蝕材料、制造工藝、防腐涂料[4]。防腐涂料是最關鍵的一道防腐措施，也是目前發展最完善的一項技術。

　　推薦閱讀：《水電能源科學》(Water Resources and Power)創刊于1983年，教育部主管，中國水力發電工程學會、華中科技大學主辦。