隔水套管是保证海上钻井作业安全顺畅进行的关键部件,同时又是整个钻井系统中的薄弱环节。隔水套管在海洋环境中面临的严重腐蚀问题,对钻井系统安全运营有严重影响。因此对于隔水套管的防护至关重要,目前主要的防护措施有表面涂刷防护漆、热喷涂防腐涂层等。表面涂刷防护漆不能满足隔水套管长时间服役的要求,热喷涂具有沉积效率高、综合应用成本低等特点,是一种高效的表面强化技术。采用氧-乙炔火焰喷涂技术和高速电弧喷涂技术在隔水套管外表面喷涂金属防腐涂层延长套管使用寿命具有重要的研究价值。本文在充分调研国内外热喷涂海洋钻井平台材料及涂层性能的基础上,结合隔水套管的失效机理和服役性能要求,采用氧-乙炔火焰喷涂制备了 Al、Al-Cu和Al-Si三种Al基涂层,同时采用高速电弧喷涂技术制备了 Al和Al-Zn两种涂层。对涂层试样进行了盐雾试验、相关结构表征以及电化学性能测试。火焰喷涂Al、Al-Cu和Al-Si三种涂层粉末熔融充分,组织结构均匀,没有贯通孔等缺陷,涂层维氏显微硬度依次增加。高速电弧喷涂Al和Al-Zn两种涂层组织结构均匀,涂层中不存在未熔丝材、氧化层和大孔隙等缺陷。在中性盐雾实验中,三种火焰喷涂涂层表现出相似的微观腐蚀形貌,表现为产生多孔的颗粒和裂纹萌发扩展,腐蚀产物主要是Al(HO)3,其中仅Al-Si涂层在盐雾试验进行到168 h时仍然保留有同喷涂态涂层相似的形貌。电弧喷涂态Al涂层在连续盐雾腐蚀后,腐蚀产物主要为Al(OH)3,在其腐蚀表面产生大量的团聚多孔物质。电弧喷涂Al-Zn涂层在连续盐雾试验后,腐蚀产物中含有少量的白色絮状腐蚀产物Zn5(OH)8C12·H2O及Zn6Al2(OH)16(CO3)3·4H2O,腐蚀表面有大量片状结构堆叠团聚,并有针状腐蚀产物生成。对两种电弧喷涂涂层进行了封孔实验,发现封孔剂能有效地降低涂层表面腐蚀程度,封孔后的两种涂层表面几乎未被盐雾腐蚀破坏。电化学测试结果表明,三种火焰喷涂涂层和两种电弧喷涂涂层经过盐雾试验后,在3.5 wt%NaCl溶液中均表现较好的电化学性能。在长时间盐雾条件下,Al基涂层均可以对钢基体起到物理隔断和电化学保护的作用。