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海洋平台的腐蚀及防腐技术.ppt

海洋平台的腐蚀及防腐技术

远望
2019-07-24 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《海洋平台的腐蚀及防腐技术ppt》,可适用于工程科技领域

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海洋平台的腐蚀及防腐技术班级:材控主讲:杨强聪目录CONTENTSP海洋平台的腐蚀现状P海洋平台的腐蚀规律P热喷铝防腐技术P防腐套包缚技术腐蚀现状Part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mdash倍离海岸m的钢试样比离海岸m的同质钢试样腐蚀快倍。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。PartPartPartPartlsaquo#rsaquo腐蚀规律Part海洋平台的腐蚀及防腐技术腐蚀规律PartPartPartPartlsaquo#rsaquoI海洋大气区:海洋大气区海盐粒子使腐蚀加快,干燥表面与含盐的湿膜交替变换形成物理学和电化学作用影响金属腐蚀。III潮差区:钢结构在潮差区的腐蚀为最低,甚至小于海水全浸和海底泥土的腐蚀率。在平均低潮位以下附近区域的腐蚀出现一个峰值,这是因为钢桩在海洋环境中,随着潮位的涨落,在水线上方湿润的钢铁表面供氧总量比水线下方的浸在海水中的钢结构表面要充分得多,且彼此构成一个回路,由此成为一个氧浓度差宏观腐蚀电池。腐蚀电池中富氧区为阴极,即潮差区相对缺氧区为阳极,即平均低潮位水线下方的区域。总的效果是整个潮差区中每一点分别受到了不同程度的阴极保护。而在平均低潮位以下则经常作为阳极而出现的腐蚀峰值。II飞溅区:在海洋环境中腐蚀最严重的部位是在平均海潮以上的飞溅区。由于经常成潮湿表面,表面供氧充足,无海生物污损。长时间润湿表面与短时间干燥表面的交替作用和浪花冲刷,造成物理与电化学为主的腐蚀破坏,且破坏最大。海洋平台的腐蚀及防腐技术PartPartPartPartlsaquo#rsaquoⅣ海水全浸区:在海水全浸区的腐蚀中,浅海腐蚀可能比海洋大气中更迅速,深海区的氧含量往往比表层低得多,水温近于℃,腐蚀较轻。Ⅴ海底泥土区:存在硫酸盐和还原菌等细菌,海底沉积物的来源及特征不一。受海水影响少,且温度低,腐蚀程度小,只是在海流作用交界处有一定腐蚀。海洋平台的腐蚀及防腐技术PartPartPartPartlsaquo#rsaquo热喷铝防腐技术Part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PartPartPartPartlsaquo#rsaquo海洋平台的腐蚀及防腐技术I工件表面的处理:对海洋平台金属基体表面进行预处理。主要是由于金属基体的表面易形成氧化物质如果在喷涂之前没有将这些氧化物质处理掉就会导致基材与涂层二者之间的结合强度较差不能有效地起到防腐蚀的作用。另外金属基体的表面清洁之后能够使得结合强度进一步提高所以在喷涂海洋平台金属基体之前务必要保证表面无灰尘、绝对干燥。在喷砂处理的时候应该选择不违范国家环保规定和安全规定的磨料如刚玉砂和磷铸铁砂磨粒无油污、干燥清洁。工艺流程II喷涂材料:由于铝物质很容易被空气氧化我们选用铝线材来代替铝粉这样可以有效地降低氧化率。按ISmdash和GB/T~的规定铝线材为半硬态直径为mm纯度t.%。工件rarr表面预处理(喷砂处理Sa.~Sa.)rarr喷涂金属涂层rarr有机封闭涂料涂层rarr常规面层涂料涂层(根据实际颜色需要)。PartPartPartPartlsaquo#rsaquo海洋平台的腐蚀及防腐技术Ⅲ热喷涂铝:在表面喷砂之后的h内应该进行热喷涂铝采用QX一气体金属线材喷枪。倘若环境空气湿度太大那么不能进行热喷涂铝只有等到工件表面湿度升高至露点温度℃才可以进行。根据不同的喷涂厚度要求和工件形状要求来灵活确定工件、枪的移动速度和距离以及喷涂时间。Ⅳ热扩散:由于喷铝层具有一定的孔隙率存在许多的微孔那么海洋环境中的酸性离子就会穿透这些孔隙而致使海洋平台金属基体发生腐蚀现象。因此应该将表面喷铝的工件放入加热炉中进行热扩散以便提高其耐腐蚀性温度控制在~℃左右。Ⅳ封闭:工件表面在经过热扩散和热喷涂之后往往不会有较好的光洁度。所以在工件进行了热扩散后应该封闭处理试件表面目的就在于要在最大程度上封住涂层孔隙同时将凹坑(由喷涂颗粒堆砌而成)尽可能地填平。此外还可以对已封闭的金属涂层进行涂装可有效延长防腐措施的使用寿命。同时还应该从涂层孔隙率、涂层厚度、弯曲试验等方面对涂层进行有效的检测。PartPartPartPartlsaquo#rsaquo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。年挪威科学家公布的其个月的曝露试验结果表明mum厚的涂层防腐寿命可达年以上。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mum厚的热喷铝层在海洋飞溅区的防腐寿命可超过年。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。PartPartPartPartlsaquo#rsaquo防腐套包缚技术Part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PartPartPartPartlsaquo#rsaquo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~毫米年而浪花飞溅区为~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~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。因此发展长期有效的浪花飞溅区防腐蚀技术对保护海洋钢结构设施的安全运行具有极其重要的经济价值和社会意义。PartPartPartPartlsaquo#rsaquo海洋平台的腐蚀及防腐技术复层矿脂包覆防护技术系统组成PTC系列复层矿脂包覆防腐技术由四层紧密相连的保护层组成(如图)即矿脂防蚀膏、矿脂防蚀带、密封缓冲层和防蚀保护罩。其中矿脂防蚀膏、矿脂防蚀带是复层矿脂包覆防腐技术的核心部分含有优良的缓蚀成分能够有效的阻止腐蚀性介质对钢结构的侵蚀并可带水施工。密封缓冲层和防蚀保护罩具有良好的耐冲击性能不但能够隔绝海水还能够抵御机械损伤对钢结构的破坏。PartPartPartPartlsaquo#rsaquo谢谢!

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