保護(hù)近海工程結(jié)構(gòu)不受腐蝕與磨損對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)持續(xù)且代價(jià)高昂的挑戰(zhàn)。一個(gè)聚脲涂料生產(chǎn)商探討了如何對(duì)平臺(tái)和其它設(shè)備采取長(zhǎng)期保護(hù)，并迅速恢復(fù)服役能力等問(wèn)題。

    近海鉆探設(shè)備使用彈性聚脲涂層

    無(wú)論磨損或腐蝕，海上結(jié)構(gòu)都不能避免遭受海洋環(huán)境的侵蝕，如海上平臺(tái)、鉆探設(shè)備以及遠(yuǎn)洋船舶——這些都是運(yùn)營(yíng)公司的重大投資。所有的海洋活動(dòng)和海洋工程結(jié)構(gòu)都受到腐蝕影響。

    海洋環(huán)境對(duì)表面涂層也很?chē)?yán)苛，涉及到它們?nèi)绾问苣p以及應(yīng)用方法。一些受影響最嚴(yán)重的區(qū)域是平臺(tái)、超結(jié)構(gòu)、壓載艙、錨或錨鏈艙。這些區(qū)域遭受極端的鹽水、化學(xué)劑暴露和磨損危害。

    最小化和減弱某些類型腐蝕影響的方式之一是使用表面彈性涂層，以阻止石油產(chǎn)品和鹽中化學(xué)品的侵蝕。腐蝕屏障必須具有除了耐用性和靈活性以外的不能滲透對(duì)海工結(jié)構(gòu)有影響的各種試劑的性質(zhì)。并且，為增加人員在近海設(shè)施或輪船上移動(dòng)的安全性，噴涂有防滑性的表面涂料可提供安全平臺(tái)和人行道。

    保護(hù)平臺(tái)不受磨損

    石油和天然氣工業(yè)中為海洋結(jié)構(gòu)專門(mén)研發(fā)的涂層也能最小化鉆孔設(shè)備的磨損影響。

    其中，石油鉆探平臺(tái)上14米長(zhǎng)的鉆桿在使用前被放置在露天，然后拖動(dòng)整個(gè)平臺(tái)進(jìn)行拉升鉆井作業(yè)，這很容易引起大量磨損損傷。大部分表面涂層迅速被磨掉，裸露出金屬基體造成腐蝕。

    為修復(fù)這些工作區(qū)域的涂層損傷，平臺(tái)表面必須噴砂清理掉所有現(xiàn)存的涂料，并選擇基體材料與保護(hù)性涂層最佳的附著力組合。

    富鋅底漆首先應(yīng)用到已處理的金屬表面，然后迅速進(jìn)行第二層噴底漆。應(yīng)用這種類型的最佳組合具有不含揮發(fā)性有機(jī)組分（VOC）的性質(zhì)，并且噴涂快速。

    為起到最大化的保護(hù)，在處理好的底漆上施用較厚的聚脲涂層，標(biāo)稱厚度為3000微米（3毫米）。這種面漆由于其耐極端天氣、有優(yōu)異的柔韌性和高耐沖擊強(qiáng)度的性質(zhì)而被選用。聚脲能快速固化，使得船員在短短的幾分鐘內(nèi)就能在其上面行走，這意味著設(shè)備可以盡早的恢復(fù)運(yùn)行。

    采用任何表面處理方法主要考慮的是最大限度地減少停機(jī)時(shí)間。噴涂實(shí)現(xiàn)更快的使用和更少的設(shè)備停機(jī)。一種快速預(yù)定涂層可以在短短6秒內(nèi)固化。不像其它涂料，純聚脲反而不會(huì)受到外界環(huán)境濕度或溫度的影響，這對(duì)海上作業(yè)是一項(xiàng)重要考慮因素。

    平臺(tái)上有涂層的突起物

    對(duì)于管道和其它設(shè)備穿透海上結(jié)構(gòu)的平臺(tái)區(qū)域，其中的液體不能沿管道向下流到海里，這一點(diǎn)很重要。大部分近海鉆探設(shè)備的突出物上覆蓋一層丁基橡膠緊貼在管道和平臺(tái)接合處。但是，引導(dǎo)橡膠和粘附力可在幾個(gè)月內(nèi)被紫外光和大氣中暴露的鹽分降解。

    為延長(zhǎng)平臺(tái)滲透引導(dǎo)管的運(yùn)行壽命，在使用合適的基材之前，丁基橡膠和相鄰鋼材表面通常進(jìn)行磨損和清洗。重要的是，所有松散涂料、石油和污垢在應(yīng)用新的彈性膜之前均被完全清除。同樣，周邊設(shè)備、管道和平臺(tái)表面必須被屏蔽掉，以防止飛濺。

    施加厚度為2000微米或更厚的聚脲涂層，并且將管道延伸50毫米以及100毫米與平臺(tái)之上，產(chǎn)生了一個(gè)不透液體的、耐候性好的彈性界面與平臺(tái)相接，滿足了海洋產(chǎn)業(yè)所需要的長(zhǎng)期耐久性要求。

    聚脲涂層的特性

    液體異氰酸酯在高壓下與胺驅(qū)動(dòng)的樹(shù)脂溶液混合形成純聚脲。異氰酸酯有反應(yīng)活性，因?yàn)殡p共價(jià)鍵連接碳原子，氮原子和氧原子容易被破壞而形成單鍵，在碳原子周?chē)纬筛€(wěn)定的四面體結(jié)構(gòu)。

    某些類型的聚脲由兩部分溶液生成，這兩種溶液在高溫高壓（3000psi，65℃）下由特殊設(shè)計(jì)的噴霧裝置混合生成。使用時(shí)，極好的化學(xué)交聯(lián)性產(chǎn)生致密而彈性的表面。高密度使得涂層幾乎不受磨損、水和化學(xué)品的影響。

    純聚脲涂料迅速固化并形成固體表面，不到一分鐘內(nèi)即可在其上行走而不會(huì)受損傷。另一優(yōu)點(diǎn)是在傾斜或垂直表面上噴涂聚脲厚度達(dá)到6000微米（或更厚）時(shí)不會(huì)產(chǎn)生流掛。厚聚脲涂層表面易于維護(hù)、清潔或必要時(shí)的重涂。

    環(huán)氧樹(shù)脂和油漆形成固體剛性外殼，而純聚脲涂料的彈性允許它與其下的基體結(jié)構(gòu)隨溫度變化發(fā)生膨脹和收縮運(yùn)動(dòng)。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org 

責(zé)任編輯：王元

《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：ecorr_org@163.com
中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414