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海洋平臺鋼結構在浪濺區(qū)的腐蝕

2024-02-18 16:16     來源:海洋石油裝備與材料     海上作業(yè)平臺海洋防腐海工平臺導管架

海洋浪濺區(qū)指平均高潮線以上海浪飛濺所能濕潤的區(qū)段,位于此區(qū)域的部分導管架是海洋平臺腐蝕最嚴重的部位。由于經常成潮濕表面,表面供氧充足,無海生物污損,長時間潤濕表面與短時間干燥表面的交替作用和浪花沖刷,造成物理與電化學為主的腐蝕破壞。此外,海水中的氣泡對鋼表面的保護膜及涂層來說具有較大的破壞性,漆膜在浪花飛濺區(qū)通常老化得更快。對鋼鐵構筑物來說,浪濺區(qū)是所有海洋環(huán)境中腐蝕最為嚴重的部位。一般情況下,鋼在浪花飛濺區(qū)的腐蝕速率為0.3-0.5mm/a,有關實驗和調查結果表明,長期在外海暴露的長尺試件,浪花飛濺區(qū)的腐蝕速率最高可達1mm/a。 一旦在這個區(qū)域發(fā)生嚴重的局部腐蝕破壞,會使整座鋼結構設施大大降低承載力,縮短使用壽命,影響安全生產,甚至導致設施提前報廢。當前,國內在浪花飛濺區(qū)通常使用的涂料,在海水沖擊下容易發(fā)生鼓泡和剝落,局部腐蝕十分嚴重。

目前,中科院海洋研究所與有關科研單位合作,聯(lián)合研究開發(fā)了浪花飛濺區(qū)的新型包覆防蝕(PTC)技術。PTC技術采用了優(yōu)良的緩蝕劑成分并采用了能隔絕氧氣的密封技術。PTC新型包覆防蝕系統(tǒng)由四層緊密相連的保護層組成,即防蝕膏、防蝕帶、聚乙遙泡沫和玻璃鋼或者增強玻璃鋼防蝕保護罩。防蝕膏和防蝕帶作為防腐蝕保護材料涂抹、纏繞在鋼鐵設施表面上;聚乙烯泡沫和玻璃鋼或者增強玻璃鋼防蝕保護罩作為外防護層包覆在鋼鐵設施外表面。PTC技術中防蝕膏和防蝕帶添加有抗腐蝕材料,具有優(yōu)良的保護性、黏附性、與水和空氣隔絕性,并且長期不會變質,可強力地黏附在鋼鐵設施表面達到長效的防腐蝕效果。另外,用一個堅硬的固體玻璃鋼保護罩保護防蝕帶,可達到更好的保護效果。實踐證明,PTC是浪花飛濺區(qū)最具發(fā)展前景的鋼鐵設施保護技術。

此外,金屬與有機復合覆蓋層也可以廣泛應用于海上工程,該技術綜合了有機涂層和陰極保護兩種防腐措施的優(yōu)點,大大延長了海洋鋼鐵構造物的服役壽命,是一種新型的海洋防屬技術,研究總體上達到國際先進水平。犧牲陽極可以非常有效地防止處于海水中的鋼鐵構筑物(如船舶、浮標、鋼樁碼頭、石油平臺)遭受腐蝕。以前我國船舶上主要采用鋅陽極。近年來國內也相繼開發(fā)了鋁陽極,如Al-Zn-In-Cd系陽極??紤]到Cd的毒性及對環(huán)境造成污染的問題,又進行了不含Cd的其他新型陽極的研究。

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