海洋平台飞溅区的腐蚀与防护新技术

概括了海洋平台各个区域的腐蚀环境以及腐蚀的规律,针对海洋平台飞溅区的严重腐蚀情况,为了对此区域进行有效地防护,介绍了当今使用比较广泛的海洋防腐涂料的防腐蚀技术。除此之外,还简单介绍了当今几种海洋平台长效防腐蚀技术,包括新型包覆防腐技术、热喷涂涂层防腐技术、冷喷涂涂层防腐技术,为以后我国海洋平台的长效防腐提供一定的参考。     

石油钻井平台防腐涂层体系、涂料浅析

根据石油钻井平台在不同海域的腐蚀环境情况以及腐蚀规律,对海洋石油钻井平台重防腐涂料的选择要求及涂层体系配套进行了概述,并介绍了几种具有明显防腐效果的防腐涂料。通过涂料种类和防护功能的分类讨论,介绍了底漆,中间漆和高耐候性的面漆等功能各异、效果突出海洋重防腐油漆的研究现状,并指出了今后的发展趋势。     

海上平台保护涂层及性能

通过分析海上平台保护涂层标准和相关技术文件,对海上平台的涂层系统、所涉及涂料产品、涂层系统认可试验进行详细阐述,以便于平台涂装方案的设计和涂料产品的开发和认证。采用抽丝剥茧逐步推进的方法,对标准、涂层体系、涂料产品和性能要求进行逐一分析解读,得出了不同腐蚀环境的涂层系统和涂层结构。依据底、中、面涂层结构,把平台常用的防腐涂料进行了归类,并给出了不同腐蚀环境涂层系统的性能要求和评测方法。海上平台涂层体系的设计,可以依据NORSOK M501和NACE SP 0108,二者可以相互补益。海上平台涂层体系的认可按NORSOK M501进行,采用ISO20340的涂层合格性试验,包括循环老化试验、海水浸泡试验和抗阴极剥离试验。建立海上平台防腐涂料体系,需要开发的品种有富锌涂料、环氧防锈漆、环氧云铁、环氧玻璃鳞片漆、低表面处理环氧涂料、厚浆性环氧漆、环氧砂浆、无溶剂环氧漆、酚醛环氧漆、聚氨酯面漆、工程硅氧烷等。     

阴极保护电位对破损环氧涂层阴极剥离的影响

采用电化学阻抗技术(EIS),并结合SEM,EDS和XRD研究了室温、静态模拟海水中不同保护电位对海洋平台研制钢在模拟海水中防腐涂料与阴极保护联合作用效果以及对破损环氧防腐涂层的阴极剥离机理。结果表明:在本实验选择的保护电位中,随着电位的负移,涂层剥离面积逐渐增大。-750 mV (vs SCE,下同)保护电位对于破损涂层的金属基体欠保护。-1050 mV电位极化下发生严重的析氢现象,破坏了钙质沉积层的完整性,界面碱化程度较大,涂层剥离面积最大;-850和-950 mV保护电位均能抑制破损处金属的腐蚀;-950 mV保护电位下生成的CaCO_3和Mg(OH)_2钙质沉积层完整致密,保护效果最佳。     

Service Performance Evaluation of Graphene Modified Heavy Anticorrosive Coating on the Surface of Transmission Tower under Harsh Marine Atmosphere Corrosive EnvironmentEI北大核心CSCD

目前国家电网输电铁塔普遍采用镀锌钢进行施工建设,钢材表面镀锌层可以抑制基体腐蚀,保障输电铁塔长期安全服役。但在沿海地区的苛刻海洋工业大气腐蚀环境中,输电铁塔表面镀锌层易发生快速腐蚀失效。研制一种低表面处理石墨烯改性重防腐涂料体系,包括低表面处理石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和聚氨酯耐候面漆。通过实验室性能测试、 环境考核试验和示范工程涂装,对其服役性能进行综合评价。结果表明：研制的石墨烯改性重防腐涂料具有良好的隔水性和低表面处理施工性能,复合涂层耐盐雾性能超过 5 000 h,耐循环老化 4 200 h 后漆膜完整。在国网宁波供电公司北坞 2321 线 10 级输电铁塔示范涂装 54 个月后,石墨烯改性重防腐涂层光泽度降低,漆膜变色 1 级,百格附着力在 0~1 级,拉拔附着力 8.56~11.37 MPa。根据室内模拟加速试验和实际工程服役性能测试结果,研制的石墨烯改性重防腐涂料对输电铁塔在苛刻海洋大气腐蚀环境下的综合防护寿命可达 10 年以上。研究了石墨烯改性重防腐涂料体系的实际服役性能,实现在苛刻海洋大气腐蚀环境中对输电铁塔的长效腐蚀防护,为电网设施的长期腐蚀防护提供可靠途径。     

超音速电弧喷涂Al涂层在污水储罐中的腐蚀行为

目的研究Al涂层在污水储罐不同位置的腐蚀行为,为热喷涂Al涂层服役提供理论基础。方法采用超音速电弧喷涂在Q235B钢表面喷涂Al涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)分析Al涂层腐蚀前后的组织形貌,采用能谱仪(EDS)对涂层元素组成进行表征。通过涂层减薄速率、腐蚀形貌特征等,表征涂层在储罐不同位置(水/气界面、水层、水/泥界面和泥层)的腐蚀行为。结果喷涂态Al涂层为典型的层状结构,未发生明显氧化,孔隙率为5.4%,厚度为60μm。涂层浸泡60 d后,水/气界面和水层环境中涂层表面仍保持喷涂态的典型特征,即液滴铺展形成的光滑区域和液滴飞溅形成的粗糙区域。由于初始产物的堵塞隔离作用在涂层表面生成氧化膜,涂层发生的腐蚀形式为均匀腐蚀。水/泥界面和泥层环境中,由于氧浓差腐蚀等因素,使得涂层氧化膜的腐蚀速率大于其钝化速率,涂层腐蚀严重,出现局部腐蚀坑、裂纹和脱落现象,主要发生一层或几层扁平粒子整体剥落造成的局部腐蚀。另外,泥层腐蚀环境中,整个涂层内部的扁平粒子界面已完全腐蚀,涂层为松散状态。结论与海洋中相比,铝涂层在污水储罐中的腐蚀机理有所差别。与普通储罐相比,阳极铝涂层保护储罐的腐蚀形式不同,但是超音速电弧喷涂Al涂层,在此实验环境中保护前后,污水储罐最易失效的位置相同,都为泥层环境。     

重防腐涂料深海环境失效行为研究

本文从深海腐蚀环境特征及重防腐涂料防护机理出发,综述了重防腐涂料在深海环境下的失效过程及特征,对深海环境下有机涂层的失效形式进行了阐述,展望了深海环境用重防腐涂层的研究方向。     

碳钢/有机涂层在模拟大气环境中的失效研究与寿命预测

针对有机涂层在大气环境中失效过程较长的特点,利用Corrosion Master腐蚀仿真平台对Q235碳钢/有机涂层体系分别在海洋大气、工业大气和海洋工业大气3种腐蚀环境条件下的服役寿命进行预测,并结合腐蚀电化学相关测试与涂层的失效行为研究结果对仿真计算结果进行了分析和验证。结果表明,相同环境条件下仿真模拟计算结果与实验结果具有较好的一致性,仿真技术可以用于金属/有机涂层在大气环境下的失效行为研究,并可实现寿命预测。     

海洋平台飞溅区腐蚀与防腐修复技术

海洋平台的不同区域具有不同的腐蚀环境和腐蚀特点。海洋飞溅区是海洋腐蚀环境最苛刻的区域。针对飞溅区防腐保护的要求,介绍了几种导管架飞溅区新型防腐修复技术,为海洋平台导管架的腐蚀与修复提供参考。     

海洋石油平台闭排管道腐蚀分析

通过对海洋石油平台闭排管道内腐蚀和外腐蚀的分析发现，涂层破损导致的局部腐蚀危害大于管道内均匀腐蚀的危害。闭排管道内腐蚀主要是H2S、Cl-和O2的腐蚀导致。维护涂层完整性及加注缓蚀剂等防腐措施是避免海洋石油平台管道内外腐蚀的有效措施。     

海上油气田钢结构物腐蚀及防护技术

本文概括了海洋油田平台钢结构物不同区域的腐蚀环境和腐蚀特点。针对海洋油田固定式生产平台钢结构的防腐保护要求,就海洋平台钢结构大气区,飞溅区和全浸区的防腐防护技术进行了探讨。     

海洋工程用铝合金的腐蚀与防护研究进展

海洋工程用铝合金部件在服役环境下引发的点蚀、晶间腐蚀等已成为困扰机器装备使用寿命和稳定性的关键问题。目前,阴极保护、缓蚀剂、阳极氧化和保护涂层是针对海洋环境中铝合金腐蚀的常用防护措施。阐述了海洋工程装备常用的铝合金类型和使用场所,发现5系和6系铝合金是船舶制造和海洋平台搭建的首选材料,其中,具备优异力学性能、耐腐蚀性能的5系铝合金一般用来制作甲板、储存装置等大型主要承力构件。重点综述了铝合金在海洋大气区、浪花飞溅区、海水全浸区的腐蚀行为和腐蚀机制,经对比发现,与钢不同,铝合金在海水全浸区的腐蚀最严重,而在环境最恶劣的浪花飞溅区腐蚀损伤相对较轻;点蚀、晶间腐蚀是2种典型的铝合金腐蚀类型,同时应力腐蚀、微生物腐蚀也制约着铝合金在海洋工程领域的应用。最后分析了当前在海洋环境中对铝合金腐蚀防护采取的几种措施,指出工程实际中采用的防护方式为2种及2种以上措施的联合使用,并提出铝合金未来在失效行为分析、性能优化和涂层材料选择等方面的发展趋势,以期为研发在极端海洋环境下服役的铝合金及其防护材料提供参考。     

金属涂层与有机涂层在混凝土加速腐蚀环境中的腐蚀特性

分别采用热喷涂和高压无气喷涂工艺在16MnR钢基体表面制备Zn-Al系涂层和纳米重防腐蚀有机涂层,研究了涂层在混凝土加速腐蚀环境中的腐蚀特性。结果表明:Zn-Al系涂层中Zn涂层的耐蚀性弱于Zn-Al涂层和Al涂层的,其腐蚀为阳极牺牲引发的整体腐蚀;有机涂层的腐蚀主要源于腐蚀介质的渗透和填料Zn粉的电化学反应。预估了Zn涂层和有机涂层在混凝土加速腐蚀环境中的腐蚀寿命:在该环境中180d后,Zn涂层近乎被蚀穿,而有机涂层仍对基体有较好的保护作用。     

海洋钢结构浪花飞溅区腐蚀防护技术

随着我国对海洋资源的开发,海洋钢结构的腐蚀控制技术越来越受到关注。海洋环境可以分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区等5个腐蚀区带。其中,海洋钢结构在浪花飞溅区腐蚀最为严重。在浪花飞溅区,钢表面受到海水的周期性润湿,处于干湿交替状态,氧供应充分,盐分不断浓缩,加之阳光、风吹和海水环境等协同作用导致发生最严重的腐蚀。锈层的自氧化反应是加速钢结构在浪花飞溅区腐蚀的一个主要原因。当前,国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护,海水全浸区采用电化学保护,都取得了较好的保护效果,但是这些保护技术对于钢结构在浪花飞溅区的腐蚀防护效果并不佳。而复层矿脂包覆防腐（PTC）技术是当前海洋钢铁设施浪花飞溅区防腐蚀应用较为理想的方法,对此进行了重点介绍。     

LN209井PC400内涂层油管应用研究

研究了在塔里木油田LN209注水井中，高温、高压、高矿化度环境内使用5年的PC400内涂层油管的使役行，结果表明，涂层性能仍然良好.在该井极严重腐蚀环境中，保护油管钢未发生腐蚀.现场油管分析报告表明，在作业施工中磕碰损坏涂层的油管公端面产生局部腐蚀.对涂层破损处的油管形貌观察结果表明，涂层破损处油管发生严重的冲刷腐蚀，在油管基体产生了明显的点蚀坑，对油管的使用造成了严重的危害.      

聚苯胺微乳液及其对水性防腐涂料防腐性能的影响

目的用不同酸掺杂的聚苯胺微乳液制备水性防腐涂料,提高马口铁表面涂层的耐腐蚀性能。方法采用扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱和热重分析表征聚苯胺性能,通过动电位极化法及耐水性、耐盐雾和耐盐水实验检测聚苯胺微乳液水性防腐涂层的防腐性能,用铅笔硬度和划格法表征涂层的硬度和附着力。结果磷酸掺杂聚苯胺微乳液、本征态聚苯胺微乳液制备的水性防腐涂层都对马口铁起到良好保护作用。含有盐酸掺杂聚苯胺微乳液和不含聚苯胺微乳液的水性防腐涂层在浸泡过程中很快失去保护作用。掺杂态聚苯胺使马口铁表面钝化和屏蔽,本征态聚苯胺起机械屏蔽作用。通过把聚苯胺微乳液添加到水性防腐涂料中,发现涂层的硬度和附着力均没有发生明显下降,表明聚苯胺微乳液在水性防腐涂料中分散均匀,对涂层的性能影响较小。结论当水性防腐涂料中的聚苯胺质量分数为0.3%时,磷酸掺杂的聚苯胺微乳液具有最佳的耐腐蚀性能,其腐蚀电流密度Jcorr=7.359×10-7 A/cm2,腐蚀电位Ecorr=-0.527 V。     

石墨烯改性重防腐涂料在世界最高输电铁塔的防腐应用

针对世界第一380 m输电铁塔在临海海洋大气腐蚀环境的防腐耐候需求,设计石墨烯改性重防腐涂料体系 (包括环氧石墨烯防腐底漆、环氧石墨烯阻隔中间漆和氟碳耐候面漆,其中氟碳面漆采用红白相间颜色,具有防腐和航空标识功能) 对输电铁塔进行防护涂装。通过实验室配方优化、石墨烯改性重防腐涂料性能检测和示范工程涂装,最终定型涂料配方体系。同时针对临海环境室外涂装工况,介绍石墨烯改性重防腐涂料在铁塔镀锌管件的施工工艺和施工经验。     

喷涂锌,铝对921船用高强钢应力腐蚀断裂的影响

由于高强度钢在水介质中有较强的环境敏感断裂倾向,在海水中能否用锌、铝等阳极性金属涂层进行防护就成为防腐蚀工作者十分关心的问题。现已发现在高强度钢螺拴上无论是电镀锌还是热浸镀锌都增加基材的氧致应力腐蚀断裂敏感性。从而,人们考虑在高强钢构件上用铝保护涂层。最近有在海洋钻井平台的高强钢柱脚和立管上使用喷涂铝层保护的报道。本工作采用锌、铝片与试样偶合或外加恒电位的方法,研究921船用高强度钢在锌、     

海洋防腐涂料的研究进展

综述了海洋防腐涂料的体系组成、腐蚀机制和研究发展趋势;介绍了环氧富锌底漆和热喷锌铝底层、环氧玻璃鳞片中涂漆和高耐候性面漆的腐蚀特点的研究现状.和海洋涂料的评价与检测方法;指出了海洋防腐涂料的发展趋势.     

影响无溶剂环氧防腐涂料性能的因素分析

无溶剂环氧防腐涂料不会因溶剂挥发造成资源浪费和安全方面的隐患,不会产生漆膜收缩、针孔等问题,涂料的抗渗性能良好。无溶剂环氧防腐涂料比常规防腐涂料的保护作用强,在相对苛刻的腐蚀环境中应用较多,属于重防腐涂料。