“海斗一號(hào)”浮出海面,深海設(shè)備重防腐必不可少
在地殼最深處,中國(guó)科學(xué)家再次創(chuàng)下了一項(xiàng)世界紀(jì)錄:“海斗一號(hào)”全海深自主遙控潛水器,成功實(shí)現(xiàn)10907米的下潛,于6月8日滿載而歸。在深潛過程中,通過先進(jìn)探測(cè)技術(shù)和潛水器上搭載的先進(jìn)傳感器,“海斗一號(hào)”獲得了完整的全海深剖面與深淵海底的溫鹽深等寶貴數(shù)據(jù)。利用其配備的機(jī)械手,“海斗一號(hào)”完成了深淵海底樣品抓取、沉積物取樣、標(biāo)志物布放、水樣采集等科考作業(yè)。
一、深海防腐的重大意義
深海蘊(yùn)藏著豐富的自然資源,具有重大的戰(zhàn)略意義。深海潛水器是人類走向深海大洋的必需裝備。與傳統(tǒng)的海洋腐蝕環(huán)境相比,深海環(huán)境是一種苛刻的腐蝕環(huán)境,尤其對(duì)于金屬而言是高腐蝕性環(huán)境,其中的氧濃度、光照量、pH、溫度、鹽度、流速等都是影響金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施腐蝕的重要因素。深海環(huán)境除了高靜水壓力外,還涉及到低溫(除了少量特殊生境如海底火山口及其附近水體外,深海海水的溫度一般為3±1℃)、有機(jī)物含量低、黑暗、高鹽等。在深海區(qū),氧含量變小,甚至出現(xiàn)無氧區(qū),為硫酸鹽還原菌等厭氧菌的存活和大量繁殖提供十分有利的條件。因此,深海的主要腐蝕形式是海水腐蝕、深海壓力、微生物附著引起的材料表面點(diǎn)蝕和海底沉積物引起的間隙腐蝕。在深海區(qū)域,潛水器等工程設(shè)備需要的是高性能海洋重防腐涂料。比如中國(guó)“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器,最大下潛深度達(dá)到了7020米,它的外殼由直徑微小的空心玻璃微珠和環(huán)氧樹脂構(gòu)成,載人艙采用的是進(jìn)口鈦合金材料,能承受高壓、抗腐蝕且具有彈性。
《海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略2011-2020》中提出,深海海洋工程裝備風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)、深海設(shè)施長(zhǎng)效防腐及防護(hù)技術(shù)等關(guān)鍵共性技術(shù),將成為我國(guó)海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)的未來戰(zhàn)略發(fā)展重點(diǎn)方向之一。深海的特殊腐蝕環(huán)境對(duì)防腐蝕涂料的性能提出了新的要求。現(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)外針對(duì)不同的涂層及配套體系在淺海環(huán)境中的防腐蝕以及防腐失效行為和機(jī)理都已有了較深入且成熟的研究,同時(shí)針對(duì)淺海環(huán)境防腐蝕的要求設(shè)計(jì)了不同的配套體系。隨著對(duì)深海領(lǐng)域的進(jìn)一步探索,深海重防腐體系仍然面臨著挑戰(zhàn)。
二、重防腐涂料對(duì)深海防腐的影響
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)深海環(huán)境中金屬的腐蝕防護(hù)中,多采用噴涂海洋重防腐涂料技術(shù),在處于海洋環(huán)境中的金屬表面噴涂重防腐涂料來達(dá)到對(duì)海洋金屬腐蝕的防護(hù)效果。涂裝重防腐涂料是最有效、最經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用最普遍的的深海金屬防腐措施之一。用于深海環(huán)境的涂料要求涂層具有優(yōu)異的耐高壓腐蝕外,還需要涂層具有優(yōu)異的抗陰極剝離性能和屏蔽作用。目前常用的重防腐涂料的樹脂為環(huán)氧聚氨酯以及含氯樹脂(如聚氯乙烯、過氯乙烯等是乙烯單體聚合物)、含氟樹脂等。環(huán)氧樹脂有優(yōu)良的附著力和低縮率,擁有多種固化劑,使其在各種施工條件下均具有良好的成膜性能,能同多種樹脂、填料和助劑良好地混溶,配制成多種重防腐涂料。
但是,一般傳統(tǒng)的海洋防腐涂料所含的VOC高,容易對(duì)海洋環(huán)境造成污染,開發(fā)高固體份和無溶劑海洋防腐涂料成為當(dāng)前熱點(diǎn)。新型無害的防銹顏料,以及應(yīng)用于重防腐涂料的無毒緩蝕劑,是環(huán)境友好型防腐涂料的發(fā)展方向。納米粒子應(yīng)用于重防腐涂料中,能改善涂層的性能,也極具研究前景。陰極保護(hù)和防腐涂料聯(lián)合使用,則是海洋重防腐涂料應(yīng)用的新技術(shù)。同時(shí),青島理工大學(xué)功能材料研究所有試驗(yàn)結(jié)果表明,純聚脲重防腐防護(hù)涂層的性能明顯優(yōu)于普通的防腐涂層。目前純聚脲重防腐防護(hù)涂層已成功應(yīng)用于青島海灣大橋承臺(tái)、港珠澳大橋沉管隧道接縫等防護(hù)工程。
隨著潛水器對(duì)深海領(lǐng)域的探索,深海鉆井平臺(tái)的大型化和作業(yè)深度的進(jìn)一步增加,以及深海更加嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境,防腐手段仍不斷面臨新的挑戰(zhàn)。尤其是舊平臺(tái)的維護(hù)保養(yǎng)所面臨的極端嚴(yán)酷的作業(yè)環(huán)境和施工困難,對(duì)深海金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施的腐蝕防護(hù)提出了更嚴(yán)格的要求。
三、夢(mèng)能科技
夢(mèng)能科技是一家致力于涂料的銷售、方案設(shè)計(jì)、涂裝施工為一體的科技公司,夢(mèng)能科技專長(zhǎng)于EMI行業(yè)、工業(yè)裝備制造、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、石油石化、特種氣體行業(yè)、火電、風(fēng)電、水電能源行業(yè)等重防腐領(lǐng)域。夢(mèng)能科技為廣大用戶提供全方位的服務(wù),包括在設(shè)計(jì)階段向您推薦合理的油漆配套方案,在合作當(dāng)中提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和高水平的施工服務(wù)以及完善的現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)指導(dǎo)與優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。