海洋平台的腐蚀和防腐技术.ppt

海洋平台的腐蚀及防腐技术 班级：材控1301 主讲：杨强聪 目录 CONTENTS P1.海洋平台的腐蚀现状 P2.海洋平台的腐蚀规律 P3.热喷铝防腐技术 P4.防腐套包缚技术 腐蚀现状 海洋平台的腐蚀及防腐技术 腐蚀现状 在海洋平台的设计和建造中，腐蚀是必须考虑的重要因素之一，了解海洋环境腐蚀的特点和采用有效的防护措施，并且通过日常的检查、维护，确保防腐系统的有效性对海洋平台的使用安全性和可靠性是十分重要的。 海洋腐蚀环境是一种非常复杂的腐蚀环境，钢在海岸的腐蚀比在沙漠中大400—500倍，离海岸24m的钢试样比离海岸240 m的同质钢试样腐蚀快12倍。其钢结构长期处于盐雾、潮气和海水等环境中 ,受到海水及海生物的侵蚀 ,而产生剧烈的电化学腐蚀。腐蚀严重影响海洋平台结构材料的力学性能 ,从而影响到海洋平台的使用安全。 腐蚀规律 海洋平台的腐蚀及防腐技术 腐蚀规律 海洋平台的腐蚀及防腐技术 海洋平台的腐蚀及防腐技术 热喷铝防腐技术 海洋平台的腐蚀及防腐技术 海洋石油平台的防腐技术中，热喷铝防腐技术还处于新工艺和新技术应用的初级阶段，目前主要是采用电弧线材热喷铝技术。热喷涂涂层具有较长的防腐寿命(使用寿命可达30年以上)和较好的工艺灵活性、经济性，具有较强的应用前景。 热喷铝防腐技术的防腐机理主要基于以下两 点。 第一，与铁的电极电位相比，铝要低一些，在海洋盐水之类的电解质溶液中，金属基体为阴极，铝涂层为阳极，当铝涂层有孔隙或者局部破损的时候，牺牲阳极（铝涂层），这样一来可以有效地保护金属基体。 第二，热喷涂层覆盖在海洋平台的金属基体上，可以有效地将空气、水等介质与金属基体隔离开，起着良好的物理覆盖作用。同时，铝的耐蚀性远 胜于铁。 热喷铝防腐技术 海洋平台的腐蚀及防腐技术 工艺流程 工件→表面预处理(喷砂处理Sa2．5～Sa3．0)→喷涂金属涂层→有机封闭涂料涂层→常规面层涂料涂层(根据实际颜色需要)。 海洋平台的腐蚀及防腐技术 海洋平台的腐蚀及防腐技术 热喷铝防腐技术 在海洋环境中的防腐性能 喷涂层在海洋环境中有较突出的防腐性能。1993年挪威科学家公布的其11个月的曝露试验结果表明，200μm厚的涂层防腐寿命可达60年以上。1995年德国科学家研究结果表明，热喷铝层已成为海岸及海洋环境中钢结构的重要防护方法。采用电弧热喷涂得到的200μm厚的热喷铝层在海洋飞溅区的防腐寿命可超过30年。我国腐蚀数据网站也进行了热喷涂层在海洋环境中耐蚀性的研究，其研究结果表明喷锌、铝及铝镁涂层均可作为长寿命保护涂层应用于钢材上，其中喷铝层保护效果尤佳。 喷铝涂层加防腐涂料封闭，可大大延长涂层的使用寿命。从理论和实际应用效果来看，喷铝涂层是防腐涂料的最好底层。金属喷涂层与防腐涂料的复合涂层的防护寿命较金属喷涂层和防腐涂料防护层两者寿命之和还要长，是单一涂料防护层寿命的数倍。 防腐套包缚技术 防腐套是一种长效防腐技术，用在海洋环境条件下的飞溅区，可以使防腐寿命达30年以上。防腐套由高强度多层织物，外覆以特殊聚酯层，内覆防腐触变胶三部分构成。这三层结构紧密地聚合在一起形成了单片式整体结构。这种独特的结构可以通过增加或减少套体的厚度和改变织物的构造来调整防腐套的物理特性，以适应不同的防腐要求。其多层织物本身的弹性可使防腐套以设计的张力紧密地包缚海洋平台桩腿，并且达到水密甚至气密的密封要求，从而实现长效防腐。 防腐套产品的外层涂覆抗污成分和内层防腐触变胶等独特设计，可有效地防止海生物的附着和生长，从而延长防腐寿命。其本身高强度织物的弹性作用，会在防腐套和柱桩表面形成一个紧绷的环套张力，这不仅会使防腐套紧紧包缚在桩腿上，而且不会受到由于温度变化引起钢管桩腿热胀冷缩的物理变化所带来的影响。目前，桩腿防腐套技术在世界各地多个海洋工程上得到应用。 海洋平台的腐蚀及防腐技术 防腐套包缚技术 海洋平台的腐蚀及防腐技术 浪花飞溅区部位是腐蚀最严重的。一般情况下，钢在海洋大气中的平均腐蚀速度约为0.03~0.08毫米/年；而浪花飞溅区为0.3~0.5毫米/年。同一种钢，在浪花飞溅区的腐蚀速度可比海水全浸区中高出3~10倍。由此可见，钢结构在浪花飞溅区部位的腐蚀最为严重。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，提前报废。 当前，国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护，海水全浸区主要采用电化学保护，并且取得了较好的保护效果。而在浪花飞溅区，涂料和电化学保护都不能发挥有效的保护作用。通常使用的油漆，在海水有力地冲击下剥落得很快，局部腐蚀十分严重。普通的阴极保护由于不能形成电流回路在这个部位也不能发挥丝毫作用。因