隨著國務院《“十三五”國家科技創新規劃》( 以下簡稱《規劃》)正式印發,十三五期間我國海洋、極地空間等領域的發展有了明確的方向和目標,我國的海洋資源勘探與開發技術、裝備都將成為關鍵的突破點。這些關鍵領域的技術將提升我國戰略空間探測、開發能力。
小編把其中的重點幫大家摘出來了,敬請關注:
1.《規劃》明確我國海洋資源開發利用技術的重點
根據《規劃》,我國將重點發展的海洋資源開發利用技術主要包括深海探測、 海洋環境安全保障、海洋生物資源可持續開發利用、海水淡化與綜合利用、 大型海洋工程裝備等方面。
2.《規劃》要求大力發展極區資源探測、開發關鍵核心技術
《規劃》提出,我國將大力發展極區環境觀測、極區變化對全球及我國氣候的影響、極區資源探測與利用,以及我國主導的大型極區國際合作計劃等極地關鍵核心技術,開展極地環境觀測和資源開發利用。
3.《規劃》明確了十三五期間發展海洋經濟技術研究的總體部署
《規劃》明確,“十三五”期間,我國將大力發展海洋資源高效開發、利用和保護技術,按照建設海洋強國和“21 世紀海上絲綢之路”的總體部署和要求,堅持以強化近海、拓展遠海、探察深海、引領發展為原則,重點發展維護海洋主權和權益、開發海洋資源、保障海上安全、保護海洋環境的重大關鍵技術。
那么,咱們國家目前相關現狀又是怎么樣的呢?
海洋擁有著豐富的自然資源,并且它為人類提供了賴以生存的空間環境。海洋約占地球表面積的70%,它為人類的生存和發展提供了豐富的資源。我國不僅國土遼闊,而且所屬我國管轄海域面積十分寬廣,其中海域面積相當于我國陸地面積的1/3。加上島嶼海岸線綿延長達5萬 km,有渤海、黃海、東海和南海四大主要海域。其中海區在500 m 2 以上的島嶼有6536個,擁有223 km領海權的海域面積達37萬km 2 ,所管轄的專屬經濟區、海里領海、毗連區和部分國際海底區域面積近300萬 km 2 。這一寬闊的海域面積中蘊藏著豐富的海洋自然資源,海洋資源的開發是有著重要戰略意義的新興領域。隨著人們對陸地資源的進一步開采使其日趨枯竭,海洋成為人類的生存和發展所依賴重要支柱,海洋資源的開發任重而道遠。
海水的導電性很強,含有豐富的氯化物和硫酸鹽類電解質,是一種腐蝕性比較強的天然腐蝕劑。在海面風浪的機械攪拌和強烈的自然對流作用下海水是被氧所飽和的,所以普通的鋼鐵材料在海洋環境下會被嚴重腐蝕。例如會對港口機械設備、海洋平臺鋼構架、鋼棧橋及鋼樁碼頭等大型海洋工程鋼結構的安全運營造成巨大不可估計的經濟損失。因此探索高效穩定的海洋工程鋼結構的腐蝕防護手段任重而道遠。
針對此情況,目前人們選用最多的就是在鋼結構外涂覆重防腐涂料。重防腐涂料是防腐涂料中最具代表性、威力和影響力最大、且有很大發展潛力的一類防腐涂料。文中將針對海洋重防腐涂料及國內外研究進展和發展方向進行系統的介紹。
1、海洋工程鋼結構腐蝕現狀
海洋工程鋼結構是主要以鋼材料為骨架的海洋工程用結構建筑。據統計全球每年的鋼材產量超過10億 t,而每年僅因腐蝕而報廢的鋼鐵設備就相當于年產量的約30%。海洋工程建筑的數量隨著人們對海洋資源的逐漸開發日益增多。例如海港、采油平臺、人工島、海底管道等。
海洋腐蝕環境5個帶區全球各個大洋就像是一個相互連通的大的平衡體。在海洋環境中,即使同一海域的同一地點也會表現出不同的腐蝕特征,這就是海洋腐蝕環境的復雜之所在。人們將海洋腐蝕環境大體分為5個帶區,分別為:大氣區、飛濺區、潮差區、全浸區以及海泥區。海洋工程鋼結構在不同的腐蝕帶區的腐蝕情況表現出不同的特點。其中飛濺區和潮差區的腐蝕速率最高,對腐蝕防護技術要求難度最大。
2、重防腐涂料研究現狀
重防腐涂料是能在相對苛刻的腐蝕環境里應用,相對常規防腐涂料而言具有更長保護期的一類防腐涂料,具有長效防腐壽命且能在苛刻的腐蝕環境下使用。相比于普通涂料,重防腐涂料一次噴涂就可獲得較高的膜厚。其技術含量高,難度較大,涉及許多方面的綜合技術,不僅僅依賴涂料的經驗和知識,是多學科的知識交匯與融合。
2.1 溶劑型重防腐涂料
涂料中的 VOC(volatile organic compounds)是指涂料中總揮發物含量扣減水分含量,認為是涂料中揮發性有機化合物含量,其對人體健康會造成巨大危害。當VOC達到一定濃度時,人在短時間內會感到頭暈、頭痛、惡心、乏力等,嚴重時會出現昏迷、抽搐,并會傷害到人的腎臟、肝臟、大腦及中樞神經系統,嚴重的會造成記憶力減退等后果。目前常用的海洋重防腐涂料多為溶劑型涂料,因為溶劑型重防腐涂料原料易得,性能優良,涂層附著力好,堅韌耐磨,不產生裂紋,耐化學品腐蝕。
溶劑型涂料的主要品種有:環氧樹脂和環氧酯類涂料、醇酸樹脂涂料、聚氨酯類涂料、有機硅和氟化樹脂涂料、丙烯酸類樹脂涂料等。下面主要介紹一下最具代表性的環氧樹脂型和聚氨酯型重防腐涂料。
2.2 水性重防腐涂料
水性涂料中沒有或者含有很少的有機溶劑而是以水作為分散介質,其無氣味、不易燃、價格低廉、儲存運輸及在使用過程中的安全性大大提高,且性能好。隨著國家政策對環境保護的日益嚴格要求,減少和控制涂料中VOC的含量是環境保護的一個重要措施。水性環氧防腐涂料的諸多性能優勢無形中決定了其比溶劑型防腐涂料的應用現狀更優良和前景更廣闊。
2.3 新型納米改性涂料
隨著納米技術在全世界范圍內的廣泛研究,納米科技與生活的關聯性越來越大。納米科學技術已迅速融入到人們的生活,并預計在未來人類發展中發揮更加重要的作用。在涂料的制備與改性方面也出現了越來越多的納米技術手段、利用納米粒子的體積效應、表面效應、宏觀量子隧道效應和量子尺寸效應等,能夠改善涂料的各方面性能,增強其抗氧化性和硬度,使其具有抗菌性光、催化、吸收電磁波性以及對水、油的親疏性等特殊性能。新型納米改性涂料的研制已成為涂料防腐領域的一種新型趨勢,并日益向功能型轉化 。
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