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海洋平台钢结构在浪溅区的腐蚀

2024-02-18 16:16     来源:海洋石油装备与材料     海上作业平台海洋防腐海工平台导管架

海洋浪溅区指平均高潮线以上海浪飞溅所能湿润的区段,位于此区域的部分导管架是海洋平台腐蚀最严重的部位。由于经常成潮湿表面,表面供氧充足,无海生物污损,长时间润湿表面与短时间干燥表面的交替作用和浪花冲刷,造成物理与电化学为主的腐蚀破坏。此外,海水中的气泡对钢表面的保护膜及涂层来说具有较大的破坏性,漆膜在浪花飞溅区通常老化得更快。对钢铁构筑物来说,浪溅区是所有海洋环境中腐蚀最为严重的部位。一般情况下,钢在浪花飞溅区的腐蚀速率为0.3-0.5mm/a,有关实验和调查结果表明,长期在外海暴露的长尺试件,浪花飞溅区的腐蚀速率最高可达1mm/a。 一旦在这个区域发生严重的局部腐蚀破坏,会使整座钢结构设施大大降低承载力,缩短使用寿命,影响安全生产,甚至导致设施提前报废。当前,国内在浪花飞溅区通常使用的涂料,在海水冲击下容易发生鼓泡和剥落,局部腐蚀十分严重。

目前,中科院海洋研究所与有关科研单位合作,联合研究开发了浪花飞溅区的新型包覆防蚀(PTC)技术。PTC技术采用了优良的缓蚀剂成分并采用了能隔绝氧气的密封技术。PTC新型包覆防蚀系统由四层紧密相连的保护层组成,即防蚀膏、防蚀带、聚乙遥泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩。防蚀膏和防蚀带作为防腐蚀保护材料涂抹、缠绕在钢铁设施表面上;聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩作为外防护层包覆在钢铁设施外表面。PTC技术中防蚀膏和防蚀带添加有抗腐蚀材料,具有优良的保护性、黏附性、与水和空气隔绝性,并且长期不会变质,可强力地黏附在钢铁设施表面达到长效的防腐蚀效果。另外,用一个坚硬的固体玻璃钢保护罩保护防蚀带,可达到更好的保护效果。实践证明,PTC是浪花飞溅区最具发展前景的钢铁设施保护技术。

此外,金属与有机复合覆盖层也可以广泛应用于海上工程,该技术综合了有机涂层和阴极保护两种防腐措施的优点,大大延长了海洋钢铁构造物的服役寿命,是一种新型的海洋防属技术,研究总体上达到国际先进水平。牺牲阳极可以非常有效地防止处于海水中的钢铁构筑物(如船舶、浮标、钢桩码头、石油平台)遭受腐蚀。以前我国船舶上主要采用锌阳极。近年来国内也相继开发了铝阳极,如Al-Zn-In-Cd系阳极。考虑到Cd的毒性及对环境造成污染的问题,又进行了不含Cd的其他新型阳极的研究。

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