海上风电机组矗立在海洋中，而海洋环境是一种极其复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的其代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。对于使用钢材料的风电设备而言，“抗腐蚀”成为海上风电运行后最大的考验。目前，海上风电运维人员对防腐的重视程度认识不高，因为水下钢结构看不见摸不着，觉得离形成重大隐患较远，殊不知危险已悄然存在；另一方面，对海上防腐知识欠缺，二者叠加起来，形成了防腐“说起来重要做起来次要”的局面。但防腐愈早治理，对设备的后期运维愈好，所以海上钢结构的防腐十分重要，本文弥补海上腐蚀知识的短板，尽快使运维人员掌握腐蚀机理及防腐措施。
1.1 腐蚀环境
腐蚀是材料在环境作用下发生变质并导致破坏的过程。几乎所有材料的使用过程中，在环境作用下都会发生腐蚀。引起材料腐蚀的环境有两类：一类是自然环境，如大气、海水和土壤等；另一类是非自然环境，如酸、碱、盐及其他工业生产中的介质等，也称工业环境。金属材料在自然环境中的腐蚀过程，实质上就是金属在腐蚀介质中通过电化学反应被氧化成正的化学价态。这，也就是金属腐蚀的电化学本质。
1.2 海上风机钢结构腐蚀区域划分
海上风机矗立在海上，基础和塔筒是处于海洋环境下的钢结构，在海洋中的腐蚀行为情况随其暴露条件的不同而发生很大的变化。从腐蚀角度上一般将海洋环境自上而下划分为海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区(包括浅海区、大陆架区和深海区)和海底泥土区五个腐蚀区带。风电设备一般运行在海洋大气区内，主要以潮的大气腐蚀为主，不同区域的腐蚀速率存在着明显差别。浪花飞溅区的腐蚀速率最高，潮差区次之。
1.3 腐蚀机理
钢结构在常温下的大气腐蚀，主要是由于暴露在常温大气环境中使用，受空气中的水分和其他污染物的化学、电化学的作用而引起的腐蚀。这种腐蚀它是在金属表面极薄的一层水膜下进行的，这些水膜或是由于水分的直接沉降或者由于大气温度的突然变化而产生的凝露。这些水膜中又能溶入大气中的气体（如O2、CO2、SO2、H2S等）、盐类、尘土及其他污染物，再加上生产制造、运输及使用过程中人为污染因素，所有这些都会共同作用提高水膜的导电性而促进腐蚀过程的加速，当金属表面形成连续的电解液层时，便形成电化学腐蚀过程。
一方面，含O2水膜中由于氧的去极化作用产生吸氧腐蚀，其总的反应公式为：
2Fe+O2+2H2O=4Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
整个过程表现为阴极得电子O2+2H2O+4e→40H-，在阳极铁被氧化成Fe2+，Fe-2e→Fe2+，在形成的Fe(OH)3；脱水为Fe2O3；，这是形成红褐色的铁锈的主要成分。
另一方面，金属表面电解质溶液中会溶有一定的量的CO2、SO2、H2S等，加上水的电离便产生析氢反应，即：
H2O=H++OH-
CO2+H2O=H2CO3=H++HCO3-
铁及其杂质在H+、OH-、HCO3-等离子溶液中形成腐蚀电池，Fe-2e→Fe2+，Fe2++20H-=Fe(OH)2，水膜中的H⁺从阴极中获得电子生成H₂放出，即2H++2e→H2。产物Fe(OH)2继续氧化形成的Fe(OH)3及脱水后形成Fe2O3。
上述进行的腐蚀表明，金属都是作为阳极发生氧化反应而遭受到腐蚀，整个过程具有由以下三个环节组成：
(1)在阳极金属失去电子变成金属离子进入溶液，Fe-2e→Fe2+；
(2)电子由阳极流向阴极；
(3)在阴极，流来的电子被溶液中能吸收电子的物质接受生成还原物质(2H++2e→H2，O₂+2H2O+4e→40H-)。
在这三个环节中进行最慢的一个环节将决定整个腐蚀过程的速度。
1.4 影响钢结构大气腐蚀的环境因素
大气的相对湿度：由于大气腐蚀是一种发生在液膜下的电化学反应，空气中水分在金属表面凝聚而产生水膜，和空气中氧气通过水膜抵达金属表面是发生大气腐蚀的基本条件，水膜的形成与大气中的相对湿度相关，故空气中相对湿度是影响大气腐蚀的主要因素之一。金属表面形成水膜所需相对湿度的最低值称为腐蚀临界湿度，当大气的相对湿度超过临界湿度时，其腐蚀速度会快速增加。
表面润湿时间：金属表面能引起大气腐蚀的电解质膜，以吸附或液态膜形式覆盖在金属表面的时间称为表面润湿时间，实际上就是金属表面发生电化学腐蚀的时间。表面润湿时间越长，腐蚀总量就越大。
气温：大气温度及其变化是影响大气腐蚀的重要因素。因为它影响金属表面水蒸气的凝聚、水膜中各种腐蚀气体和盐类的溶解度、水膜的电阻以及腐蚀电化学反应的速度。温度的影响需与大气的相对湿度综合起来考虑。
1.5 海洋微生物腐蚀
微生物腐蚀是指微生物附着在金属、合金等复合材料表面形成生物膜,影响金属表面的电化学过程。微生物腐蚀主要是一些细菌作用。腐蚀性的细菌种类很多，但分布广、作用大的腐蚀性细菌，都与自然界的硫元素相关，其中主要的是硫化细菌和硫酸盐还原菌。海洋细菌不管在有氧环境中还是无氧状态下，都对金属有腐蚀作用。
