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。     

一种环氧粉末涂层的土壤腐蚀研究

采用现场埋设试件的方法,研究了环氧粉末涂层在不 同的阴极保护电位下一年的阴极剥离性能,结果表明：在环氧粉末涂料的最佳表面前处理为 喷砂处理的条件下,高温固化性能明显优于低温固化性能,其阳极输出电流随地温的升高而 增大.     

环氧沥青基有机涂层对16Mn钢在自然海水中腐蚀疲劳寿命 …

研究了环氧沥青基有机涂层对１６Ｍｎ钢腐蚀疲劳行为的影响。在恒幅疲劳载荷控制下比较了裸样与涂层试样在空气自然海水及不同阴极保护条件下的寿命变化规律,测量了试样在海水中ＣＦ过程自腐蚀电位随循环周次的变化,在不同阴极保护条件下记录阴极电流随循环周次的变化情况。     

环氧沥青基有机涂层对16Mn钢在自然海水中腐蚀疲劳寿命的影响

研究了环氧沥青基有机涂层对16Mn钢腐蚀疲劳(CF)行为的影响.在恒幅疲劳载荷控制下比较了裸样与涂层试样在空气、自然海水及不同阴极保护条件下的寿命变化规律.测量了试样在海水中CF过程自腐蚀电位随循环周次的变化,在不同阴极保护条件下记录了阴极电流随循环周次的变化情况.结果表明,虽然在海水中环氧沥青基有机涂层明显地提高了16Mn钢的CF寿命,但涂层作用机理并非只是简单的介质隔离作用.在不同阴极保护条件下,有涂层试样和无涂层试样表现出了不同的规律,这意味着两者的腐蚀疲劳存在不同的作用机制.海水中的Ca、Mg离子     

有机涂层耐阴极剥离的影响因素研究进展

有机涂层在服役期间,阴极剥离是使其失效的主要形式之一。综述了国内外海水、淡水、土壤环境中,有机涂层耐阴极剥离影响因素的研究进展。介绍了有机涂层阴极剥离过程,阐述了影响涂层耐阴极剥离的因素——树脂、颜填料、助剂以及表面处理、涂层厚度和缺陷等,并指出了耐阴极剥离有机涂层主要研究方向的发展趋势。     

剥离涂层下的极化——常规阴极保护与脉冲阴极保护的比较

钢管线上的涂层剥离会产生屏蔽现象，从而导致各种腐蚀问题。由于阴极保护受钢体表面和剥离涂层之间形成的高电阻所限，常规阴极保护不能达到控制腐蚀的目的。本试验研究的目的就是应用脉冲阴极保护改进剥离层下阴极保护电流的分布，更有效地进行腐蚀控制。分别采用常规阴极保护和脉冲阴极保护对剥离涂层下的试件进行极化试验，通过计算求出每个系统的电流量、电位分配、极化电位、pH值范围和工作效率，结果表明，一定的脉冲信号肯定能延长剥离处达到保护电位的距离。     

环氧铝粉涂层和氟碳涂层耐蚀性能的比较

采用电化学阻抗谱技术(EIS)研究了环氧铝粉涂层和FEVE氟碳涂层/碳钢体系在天然海水介质中的电化学腐蚀行为,通过对两涂层的涂层电容分析及腐蚀后表面形貌的观察,评价了两种有机涂层的防腐蚀性能。结果表明,随着浸泡时间的延长,两种有机涂层体系的保护作用都有所降低。环氧铝粉涂层在浸泡初期呈现单容抗弧特征,浸泡57天时出现了双容抗弧。氟碳涂层在浸泡周期内EIS曲线均呈现单容抗弧特征,浸泡110天时低频阻抗模值仍高于108Ω.cm2。在整个浸泡周期内,氟碳涂层的涂层电容基本维持在1.6×10-10～1.8×10-10 F.cm-2,约为环氧铝粉涂层电容的1/20,表现出低渗水性。     

大块涂层缺陷对碳钢腐蚀特性及阴极保护效果的影响

采用了环氧煤沥青作为涂层材料，研究了大块涂层缺陷对碳钢腐蚀特性及阴极保护效果的影响，测定了具有面积比例为4．91％大块涂层缺陷的Q235钢于3．5％NaCl水溶液中的交流阻抗谱．结果表明，随着浸泡时间的延长，在自然腐蚀电位下，存在剥离涂层缺陷时碳钢的腐蚀程度高于破损涂层缺陷时碳钢的腐蚀程度；在阴极极化条件下，具有剥离涂层缺陷的碳钢阴极保护效果随时间延长逐渐降低直至最后消失，而具有破损涂层缺陷时阴极保护效果随时间延长优于剥离涂层缺陷；电解质溶液向涂层内部的渗透以及涂层缺陷与钢基体间的缝隙腐蚀是导致具有大块涂层缺陷碳钢腐蚀的主要原因．     

阴极保护和有机涂层联合防腐在深海石油设施中的应用研究

石油开发向深海进军对防腐提出的新的挑战,本文详细阐述了在海洋环境深海石油设施防腐中使用最有效、最成熟的两种防腐方法,有机涂层和阴极保护联合应用的前景和存在的问题。在联合应用过程中,最大的问题是阴极保护可以导致有机涂层发生阴极剥离,而降低联合应用的效果。本文从严格控制阴极保护电位,改进金属表面预处理方法和改变有机涂层性质三个方面进行讨论,提高阴极保护和有机涂层联合防腐性能的方法。     

环氧纳米粉末涂层现场应用评价与缓蚀剂技术研究

目的研究一种环氧纳米粉末涂层在新疆某油田的适用性与缓蚀剂技术。方法利用高温高压釜模拟涂层在新疆某油田三种典型工况条件,结合腐蚀失重法以及结合力测试、阴极剥离、扫描电子显微电镜、交流阻抗等手段,分析环氧纳米粉末涂层腐蚀后的形态及其与基体的结合度,对其服役寿命进行预测,并研究缓蚀剂添加对未涂覆、破损和完整三种涂层状态下试样腐蚀行为的影响。结果环氧纳米粉末涂层在三种典型环境中未出现鼓泡和开裂现象,且与基体结合较好。环氧纳米粉末涂层的阴极剥离半径小于5 mm,由阴极剥离半径和阻抗值所预测的寿命分别为883d和740d。破损涂层的均匀腐蚀和点蚀速率分别为0.6172 mm/a和1.5720 mm/a,而完整涂层的腐蚀速率仅为0.0029 mm/a,破损涂层阻抗值与完整涂层的阻抗值相差103倍。微量的缓蚀剂添加可降低无涂层和破损涂层试样的腐蚀速率1个数量级,其缓蚀效率分别高达91.05%和92.75%。结论环氧纳米粉末涂层在三种典型腐蚀环境中具有好的耐蚀性能,抗剥离能力也较好,阴极剥离半径与阻抗值两种方法所预测的寿命基本一致。然而涂层一旦破损,腐蚀较为严重,尤其是点蚀,微量缓蚀剂的添加可实现不同防护技术间的优势互补。     

极化电位对埋地钢质管道涂层剥离的影响

为了研究提高埋地钢质管道阴极保护电位对管道涂层剥离的影响,对退役的埋地管道提高保护电位,收集管道的通电电位和断电电位数据,并测量涂层的阴极剥离距离。结果表明:当断电电位达到-1.2 V时,管道的通、断电电位绝对值并不一定随着距离的增加而减小;此外,不同防腐涂层管道的阴极剥离距离不同。     

基材拉伸变形对FBE涂层性能的影响

地震、滑坡等地质灾害会造成埋地钢质管道变形.本工作对管道防腐蚀熔结环氧粉末涂层(FBE涂层)试件,在不同拉伸变形程度下的附着力、阴极剥离和冲击强度等性能进行了研究.结果表明,拉伸变形对FBE涂层的附着力和阴极剥离性能影响显著,随变形量增大,性能明显降低;在变形率不大于10%的条件下,FBE涂层的冲击强度仍能保持较好.     

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。     

表面清洁度对环形焊缝涂层性能的影响

介绍了国外对涂敷在不同等级表面清洁度环形焊缝上的一系列涂层进行的阴极剥离试验和水浸试验,通过评估涂层性能得出环形焊缝涂层的性能评价结果,证实了环形焊缝涂层的性能与表面清洁度直接有关。     

结合WBE与EIS技术研究环氧涂层下碳钢与铜合金在海水中的电偶腐蚀

目的 研究环氧涂层下碳钢与铜合金在海水中的电偶腐蚀行为及涂层整体和局部区域的劣化过程。方法 使用丝束电极（WBE）技术和电化学阻抗谱（EIS）技术研究丝束电极表面的电流密度分布和涂层阻抗谱演化,同时对比分析碳钢区域与铜合金区域涂层的阻抗谱特征。结果 阳极电流峰首先出现在碳钢局部区域,而电流密度较大的阴极电流峰主要集中出现在铜合金区域的边缘。当浸泡至122 h时,铜合金区域的涂层阻抗明显低于碳钢区域的涂层阻抗,且EIS响应出现了Warburg扩散阻抗特征。在浸泡456 h后,单根钢电极发生由阴极向阳极的极性转换。结论 涂层下碳钢与铜合金在海水中发生电偶腐蚀时,铜合金作为阴极被保护,但铜合金区域的涂层在阴极剥离的作用下加速劣化。在涂层劣化过程中,碳钢区域的涂层缺陷处成为腐蚀反应的阳极区,而主要的阴极区位于铜合金的边缘区域,这与溶解氧的“竞争效应”有关。由于涂层发生阴极剥离现象使得基底金属被腐蚀,从而导致涂层下单根钢电极的电流发生由阴极向阳极的极性转换。     

管道3PE涂层的阴极剥离性能研究

分析探讨了管道3PE涂层阴极剥离的机理和产生条件,试验研究了不同温度、时间下极化电位等因素对3PE涂层等的阴极剥离性能的影响规律.结果表明,在一定的条件下,极化电位的变化对3PE涂层的阴极剥离性能影响不大。     

涂层户外暴露与室内加速腐蚀试验相关性研究

通过室内加速腐蚀和实际海洋大气暴露腐蚀试验,对醇酸漆、氯化橡胶漆、氯磺化聚乙烯漆、环氧漆等常用防蚀涂层体系的防护性能进行了研究,发现对于不同涂层室内加速腐蚀的破坏形式和程度与户外暴露结果有差异,但保持性能的优劣排序基本一致。     

钢铁材料的海洋防护涂层的设计依据

用金属、非金属材料对海洋环境下使用的钢铁表面进行涂层防护，已成为提高其使用寿命的有效方法。通过对涂层材料的电化学分析及试验结果表明，提供阴极保护的Zn、Al涂层有优良的耐海水腐蚀性能。100μm的A1涂层在静海全浸区可提供18年的防护。对金属涂层进行封闭的有机涂层材料，应有优良的屏蔽性。     

交变和对钢表面有机涂层阴极剥离行为的影响

对１６Ｍｎ钢与ＣＣＳＢ钢表面环氧沥青基有机涂导以常幅交变应力与腐蚀介质共同作用下的阴极剥离行为进行了研究。结果表明,在没有外加应力条件下,涂层具有良好的界面粘附性;而在交变截荷作用的条件下,应力与局部应变集中通过影响有机涂层的介质传输与界面状态,机涂层在介质中的阴极剥离抗力显著降低,降低幅度随外加应力水平面升高。     

聚脲涂层的耐酸、碱、盐腐蚀试验及结果

采用海水浸泡、盐雾试验、硫酸浸泡和氢氧化钠浸泡腐蚀等方法,研究了聚脲涂层的耐腐蚀性能,并采用扫描电镜(SEM)观察了涂层老化后的表面形貌.结果表明,海水浸泡180天后,聚脲涂层的拉伸强度仅下降4%,断裂伸长率增加了1.2%.盐雾试验180天后涂层拉伸强度下降了25.7%,断裂伸长率增加了4.2%,涂层表面局部有孔洞,涂...