钻井隔水管的主要功能是隔离海水为浮式钻井船或半潜式钻井平台与海底井口之间钻井液循环提供回路,并为钻具送入海底井口进行导向。深水钻井隔水管是一种细长的柔性结构,它外与海水接触,同时承受波浪和海流的作用,主要失效形式为腐蚀和腐蚀疲劳,被喻为深水钻井开发的咽喉。目前,普遍采用的有机防护涂层远不能满足隔水管设计寿命的要求,鉴于海洋工程结构维修不便以及昂贵的保养费用,迫切需要研究一种更为长效的腐蚀防护涂层。本文设计制备了铝、铝锌伪合金、Zn-15wt%Al合金和锌底面铝复合涂层等四种电弧喷涂层,并对部分试样进行封闭处理。通过室内腐蚀试验、实海现场挂片试验结合电化学腐蚀测试评价不同涂层的耐蚀性,利用光学电镜、立体显微镜、扫描电镜(SEM)等进行腐蚀形貌观察、组织分析,结果表明:铝锌伪合金涂层耐蚀性能最好;铝涂层组织缺陷较多,腐蚀以点蚀为主;Zn-15wt%Al合金涂层耐蚀性较差,易发生剥落;锌底面铝涂层鼓包严重。封孔处理涂层均表现出良好的耐蚀性能,铝锌伪合金涂层与封孔涂料的相容性最佳。锌铝合金/伪合金涂层随着锌含量的增加,海生物附着呈减少趋势,含锌涂层起到了一定程度的防生物污损效果。铝涂层在测试期内电化学阻抗谱(EIS)变化可分成4个阶段:孔蚀萌生阶段、孔内酸化析氢阶段、介质渗达钢基体后涂层作为牺牲阳极阶段和孔蚀群急剧发展阶段。锌铝合金/伪合金涂层在EIS测试过程中始终伴随着低频实部收缩现象,主要是涂层发生富锌相选择性腐蚀和腐蚀产物活性溶解引起的。设计制作了一台悬臂梁式平板往复弯曲腐蚀疲劳试验机,用于模拟研究深水钻井隔水管等柔性海洋结构件在服役过程中的腐蚀疲劳行为。试验测试表明,试验机运行稳定、自动监控系统反应灵敏、腐蚀疲劳试样形状和尺寸设计合理。HSLA-80裸钢及其铝锌合金涂层包覆钢腐蚀疲劳试样断口具有典型的腐蚀疲劳特征,铝锌伪合金涂层显著提高了钢铁基体的腐蚀疲劳寿命。