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弹性涂料对海洋结构的保护
发布:s0208_2016   时间:2016/5/26 11:15:25   阅读:592 
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概述
保护近海工程结构不受腐蚀与磨损对运营商来说是一项持续且代价高昂的挑战。一个聚脲涂料生产商探讨了如何对平台和其它设备采取长期保护,并迅速恢复服役能力等问题。
 
 
近海钻探设备使用弹性聚脲涂层
来源:Rhino Linings Australasia

无论磨损或腐蚀,海上结构都不能避免遭受海洋环境的侵蚀,如海上平台、钻探设备以及远洋船舶——这些都是运营公司的重大投资。所有的海洋活动和海洋工程结构都受到腐蚀影响。

海洋环境对表面涂层也很严苛,涉及到它们如何受磨损以及应用方法。一些受影响最严重的区域是平台、超结构、压载舱、锚或锚链舱。这些区域遭受极端的盐水、化学剂暴露和磨损危害。

最小化和减弱某些类型腐蚀影响的方式之一是使用表面弹性涂层,以阻止石油产品和盐中化学品的侵蚀。腐蚀屏障必须具有除了耐用性和灵活性以外的不能渗透对海工结构有影响的各种试剂的性质。并且,为增加人员在近海设施或轮船上移动的安全性,喷涂有防滑性的表面涂料可提供安全平台和人行道。
 
保护平台不受磨损
石油和天然气工业中为海洋结构专门研发的涂层也能最小化钻孔设备的磨损影响。

其中,石油钻探平台上14米长的钻杆在使用前被放置在露天,然后拖动整个平台进行拉升钻井作业,这很容易引起大量磨损损伤。大部分表面涂层迅速被磨掉,裸露出金属基体造成腐蚀。为修复这些工作区域的涂层损伤,平台表面必须喷砂清理掉所有现存的涂料,并选择基体材料与保护性涂层最佳的附着力组合。
 

富锌底漆首先应用到已处理的金属表面,然后迅速进行第二层喷底漆。应用这种类型的最佳组合具有不含挥发性有机组分(VOC)的性质,并且喷涂快速。

为起到最大化的保护,在处理好的底漆上施用较厚的聚脲涂层,标称厚度为3000微米(3毫米)。这种面漆由于其耐极端天气、有优异的柔韧性和高耐冲击强度的性质而被选用。聚脲能快速固化,使得船员在短短的几分钟内就能在其上面行走,这意味着设备可以尽早的恢复运行。

采用任何表面处理方法主要考虑的是最大限度地减少停机时间。喷涂实现更快的使用和更少的设备停机。一种快速预定涂层可以在短短6秒内固化。不像其它涂料,纯聚脲反而不会受到外界环境湿度或温度的影响,这对海上作业是一项重要考虑因素。
 
平台上有涂层的突起物

对于管道和其它设备穿透海上结构的平台区域,其中的液体不能沿管道向下流到海里,这一点很重要。大部分近海钻探设备的突出物上覆盖一层丁基橡胶紧贴在管道和平台接合处。但是,引导橡胶和粘附力可在几个月内被紫外光和大气中暴露的盐分降解。
 

 
为延长平台渗透引导管的运行寿命,在使用合适的基材之前,丁基橡胶和相邻钢材表面通常进行磨损和清洗。重要的是,所有松散涂料、石油和污垢在应用新的弹性膜之前均被完全清除。同样,周边设备、管道和平台表面必须被屏蔽掉,以防止飞溅。

施加厚度为2000微米或更厚的聚脲涂层,并且将管道延伸50毫米以及100毫米与平台之上,产生了一个不透液体的、耐候性好的弹性界面与平台相接,满足了海洋产业所需要的长期耐久性要求。
 
聚脲涂层的特性

液体异氰酸酯在高压下与胺驱动的树脂溶液混合形成纯聚脲。异氰酸酯有反应活性,因为双共价键连接碳原子,氮原子和氧原子容易被破坏而形成单键,在碳原子周围形成更稳定的四面体结构。

某些类型的聚脲由两部分溶液生成,这两种溶液在高温高压(3000psi,65℃)下由特殊设计的喷雾装置混合生成。使用时,极好的化学交联性产生致密而弹性的表面。高密度使得涂层几乎不受磨损、水和化学品的影响。

纯聚脲涂料迅速固化并形成固体表面,不到一分钟内即可在其上行走而不会受损伤。另一优点是在倾斜或垂直表面上喷涂聚脲厚度达到6000微米(或更厚)时不会产生流挂。厚聚脲涂层表面易于维护、清洁或必要时的重涂。

环氧树脂和油漆形成固体刚性外壳,而纯聚脲涂料的弹性允许它与其下的基体结构随温度变化发生膨胀和收缩运动。
 
译自:corrosionpedia
原文作者:Denis Baker, Eng.
来源:材料与测试
译者:Sarah
 
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