我国启动“海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀控制技术及应用”研究

我国“十一五”国家科技支撑计划——“海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀控制技术及应用”课题实施方案论证暨项目启动会,近日在青岛市举行。     

钢铁设施在海洋浪花飞溅区的腐蚀行为及其新型包覆防护技术

指出海洋腐蚀的严重性及发展各种防腐蚀技术的重要性。海洋环境下浪花飞溅区腐蚀是钢铁设施腐蚀最为严重的区域,强调了海洋浪花飞溅区保护的重要意义。介绍了一种浪花飞溅区保护的长效保护技术,复层包覆防蚀技术(PTC)。PTC保护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。     

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。     

数据播报

沈阳铁西区循环经济每年额外净增3亿元;江苏太湖流域将再关闭600家小化工企业;沈阳曝光环境违法企业 最高处以20万元罚款;“海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀控制技术及应用”研究课题总经费达4564万元;     

海湾大桥敷上延寿“面膜”

通过给金属施加阴极来增强电流,使金属不再熔解,确保钢结构不会受到腐蚀;通过高速气流把熔化的金属雾化,将产生的金属粒子喷到金属上形成保护涂层,以此提高钢结构抵御海水侵蚀的能力……在近日召开的国家科技支撑计划项目“海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀控制技术及应用”进展汇报会上获悉,上述成果已在青岛海湾大桥、青岛港液体化工码头等海洋示范工程中得到应用,并取得了良好的效果。     

模拟海洋环境浪花飞溅区的金属构筑物腐蚀监检测

建立了实验室模拟海洋环境腐蚀试验装置,可以模拟浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区等多种海洋腐蚀环境。研制了一种可用于浪花飞溅腐蚀监检测的电化学传感器,利用该传感器测试了模拟腐蚀试验架浪花飞溅部位的电化学噪声特征,分析比较了不同部位噪声电阻R_n值,表明涂覆清漆的部位耐蚀性能优于裸露部位。     

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。     

热喷Zn涂层浪花飞溅区腐蚀的室内模拟研究

海盐粒子浓度大、干湿交替频繁、海水冲击是浪花飞溅区腐蚀的3个关键性因素。文中以热喷Zn涂层为研究对象,设计了4种循环腐蚀试验制度:①盐雾–驻留循环;②盐雾–驻留–飞溅循环;③盐雾–干燥循环;④盐雾–干燥–飞溅循环,采用失重测量和电化学测量分别研究了涂层在这4种模拟环境下的腐蚀行为及规律,并应用加速转换因子法及灰关联分析对各循环腐蚀试验制度下的加速性、模拟性进行了研究,并为此设计了一个飞溅模拟研究装置以实现浪花飞溅冲击的模拟。试验结果表明:盐雾+驻留循环造成涂层的腐蚀最严重;盐雾+驻留+飞溅循环则能较好的模拟浪花飞溅区的腐蚀情况,可实现室内的热喷Zn涂层在浪花飞溅区腐蚀的模拟。     

海水潮差区和浪花飞溅区中钢结构的腐蚀控制方法对比

海水潮差区和浪花飞溅区钢构件的腐蚀控制一直是个难题。本文对现有的腐蚀控制方法进行了介绍和对比,阐述了不同防腐手段的特征、优缺点及实际应用状况。另外,本文着重指出了电化学保护法的应用前景,我公司将致力于开展电化学保护产品的研制与开发,使其可以在海洋工程的防腐蚀中得到推广和应用。     

海洋腐蚀与防护专家侯保荣院士到舟山“传经送宝”

在舟山市委组织部的牵线搭桥下,中国工程院院±侯保荣日前来到该市,围绕海洋腐蚀与防护开展为期两天的考察指导活动,其间,还受聘成为浙江海洋学院的客座教授。 侯保荣在考察了舟山连岛大桥等工程后,为相关企业技术人员开办了一堂讲座,就该市如何对海洋工程浪花飞溅区实施最有效的防护进行指导。     

旋转喷射式冲蚀试验机的研制

为了分析材料在海洋浪花飞溅区的腐蚀行为,综合运用机械设计制造、电力拖动、流体力学等原理知识,研制了一台旋转喷射式冲蚀试验机.初步试验表明,该试验机能较好地模拟海洋浪花飞溅区的工况,能有效地研究材料在给定试验条件下的电化学行为;并且该机操作简单,造价低廉,性能稳定,可用于材料的耐腐蚀和耐磨损性能对比及浆体冲刷腐蚀和冲蚀磨损机理研究.     

海洋浪溅区环境对材料腐蚀行为影响的研究进展

腐蚀损失会对国民经济造成很大影响,而海洋浪溅区是各种金属腐蚀最严重的区域。但由于海洋浪花飞溅区环境的复杂性,此区域的研究较为匮乏。为了综合认识浪溅区的环境影响,本文在以往研究的基础上,综述了浪溅区的定义以及其特殊的环境因素,并分析总结了波浪力作用作用于圆柱的特点和规律,为今后研究浪花飞溅区的应力腐蚀和腐蚀疲劳提供了参考,并指出了今后的研究发展方向。     

氢渗透传感器及其在海洋腐蚀环境中的应用

目的探究电化学氢渗透传感器在海洋腐蚀环境中的适用性以及相应腐蚀环境下高强度钢的氢渗透行为。方法设计和制作系列氢渗透传感器,将氢渗透传感器置于海洋大气腐蚀环境、模拟浪花飞溅区腐蚀环境和模拟海洋潮差区腐蚀环境,通过电化学氢渗透技术反映自然腐蚀条件下由腐蚀导致的氢向AISI 4135高强钢材料的渗透情况。结合各腐蚀环境下影响材料腐蚀速率的因素,分析各腐蚀环境下氢产生的机理。结果海洋大气腐蚀环境下由腐蚀引起的材料的氢渗透电流密度处在一个较小的数量级,氢渗透电流的大小与大气的绝对湿度呈正比例关系;模拟浪花飞溅区腐蚀环境下,氢渗透电流的大小与模拟浪花飞溅效应的海水喷淋间隔时间相关,相较于海水喷淋间隔为1min条件下的氢渗透电流密度,喷淋间隔为10min条件下的氢渗透电流密度的最大值更大。处于模拟海洋潮差区腐蚀的材料的氢渗透电流呈现周期性波动,并且前期氢渗透电流的波动幅值较大,而后趋于稳定。结论电化学氢渗透传感器在检测大气腐蚀环境和模拟浪花飞溅、模拟海洋潮差环境下由腐蚀引起的氢渗透电流的应用中,展现了良好的稳定性和可靠性,表明了相应试验海洋腐蚀环境下氢渗透电流的特点,不同腐蚀环境下材料的氢渗透行为差异较大。     

5083铝合金在模拟海洋浪花飞溅区的局部腐蚀行为

搭建了模拟海洋浪花飞溅腐蚀测试装置,采用电化学阻抗谱(EIS)技术和形貌分析方法研究了5083铝合金在模拟浪溅区的局部腐蚀行为,并比较了其与全浸区腐蚀行为的差异性。实验结果表明：浪溅区由于冲刷作用腐蚀类型较为复杂,呈现孔蚀、晶间腐蚀与剥落腐蚀等多种局部腐蚀形态,且表面覆盖有大量腐蚀产物,局部腐蚀深度约40～80μm。全浸区仅存在分散分布的小蚀坑,深度约5μm,且多数起源于夹杂物处。夹杂物作为阴极相,附近的铝合金基体为阳极区发生溶解。浪花飞溅区蚀坑形状与水流方向有关,蚀坑下边缘在水流剪切力与腐蚀的共同作用下发生了层状剥落,导致蚀坑深度变化较缓,呈台阶状。EIS测试结果表明,浪溅区的极化电阻值约为全浸区的20%～50%,而有效电容值约为全浸区的2倍,表明浪溅区的腐蚀速度远大于全浸区。     

PTC矿脂包覆防腐蚀技术在国内的应用进展

综述了PTC矿脂包覆防腐蚀技术在国内的应用领域,并从经济和安全角度对该技术进行了分析,提出重点治理与常规保护、多技术综合治理腐蚀问题应是防腐蚀行业的发展和应用重点。PTC矿脂包覆防腐蚀技术具有表面处理要求低、结构和环境适应性强、长效防护、全寿命成本低等优势,可对钢制设施设备关键部位进行长效防腐蚀保护,如海洋钢结构浪花飞溅区部位、管道接口、阀门、海上风机基础等,弥补了涂层等技术的局限性,与涂层等传统技术一起,对被保护物起到全面、长效的防护。     

合金元素对钢在海水飞溅区腐蚀的影响

讨论了合金元素对钢在海水飞溅区腐蚀的影响。合金元素在青岛、厦门和榆林海域对钢在海水飞溅区的腐蚀有基本相同的影响效果。Mn、P、Si、Cr、Mo和Ni能减轻钢在飞溅区的腐蚀,其影响大小的顺序为：P＞Si＞Cr和Mo＞Ni和Mn;S、Al、V对钢的飞溅区腐蚀有害。Cu-P、Mn-Mo、Ni-Cr-Mo复合对减轻钢在飞溅区的腐蚀有好的效果。     

海洋飞溅区钢结构的腐蚀规律与防护措施

飞溅区是钢结构在海洋环境中腐蚀最严重和防腐蚀保护措施最容易失效的部位.文章综述了海上钢结构在飞溅区的腐蚀规律和防腐蚀保护方法,并针对飞溅区的腐蚀特点提出了改进措施.     

侯保荣院士荣获2014年度何梁何利“科学与技术进步奖”

2014年10月29日,何梁何利基金2014年度颁奖大会在北京举行,中国科学院海洋研究所侯保荣院士获得何梁何利＂科学与技术进步奖＂。侯保荣院士主要从事海洋腐蚀与防护技术研究,主持了我国近海腐蚀环境调查与研究,提出＂海洋腐蚀环境＂概念,建立了海洋腐蚀环境的理论体系。他致力于海洋钢结构浪花飞溅区防腐技术的研究与推广,在我国不同海域,     

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。     

海洋工程钢结构焊缝腐蚀与防护研究进展

文中介绍了海洋工程钢结构焊接区域的组织分布特点,包括焊缝区、熔合区和热影响区,由于焊缝区域间的组织差异,产生了应力腐蚀、疲劳腐蚀和电偶腐蚀三类腐蚀行为。国内外学者针对这三类腐蚀行为,从改进焊接工艺、进行热处理、采用超声波冲击及国内工业涂料和阴极保护等方面详细阐述了关于钢结构焊缝的腐蚀控制措施,并提出了今后海洋工程用钢焊接接头腐蚀防护的发展方向。