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[原创] 聚脲与海洋设施防腐

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                                                                                                聚脲与海洋设施
                                                                               上海恩缔实业有限公司技术总监.本栏资深版主   张作华

我国是海洋大国,拥有18000公里海岸线,沿海岛屿6500多个,管辖海域300多万平方公里,拥有丰富的海洋资源和蓬勃发展的海洋产业,与之配套海洋设施星罗棋布。每年因为海洋腐蚀造成的设施报废非常惊人,如果有效的采取表面保护措施,可以降低15%-35%的损失。自2015年来,依托中国工程院重大咨询项目“我国腐蚀状况与控制战略研究”,包括近30位院士在内的200位科技工作者,针对基础设施、水环境等5大领域,开展了一次腐蚀成本和防护策略的调查研究。结果表明,2014年我国腐蚀总成本约为2.1万亿元,占当年国内生产总值(GDP)的3.34%。
首席科学家、从事海洋腐蚀与防护研究工作的侯保荣院士接受科技日报记者采访表示“与其他腐蚀相比,海洋腐蚀尤为严重。”他指出,海洋腐蚀损失约占总腐蚀损失的1/3,达7000亿元。这也反映了我国现阶段海洋腐蚀成本现状。另外,由海洋腐蚀引发的灾难性事故,造成了极其巨大的损失,如2010年英国石油公司墨西哥湾“深水地平线”钻井平台海底阀门失效导致爆炸,导致美国海域最严重的环境灾难。当前我们国家正在对海洋资源大开发,海洋防腐蚀或者说海洋设施防腐蚀显得特别重要,提高海洋设施防腐技术手段及保护材料性能是延长海洋设施使用寿命的关键性因素。
海洋设施有钢结构和非钢结构两种,钢结构如船舶,集装箱,栈桥,输油管线,开采平台,海上风力发电及其辅助配套构件等等;非钢结构如混凝土码头,航标塔,游艇帆船及其他物件等等。这些设施长期受到海水,微生物,紫外线或者其他环境因素的侵蚀,会被腐蚀老化。为了延长海洋设施的使用寿命,人们无论从阴极保护还是物理涂覆防腐蚀涂料等技术手段,想尽一切办法避免腐蚀和老化的发生;因而给海洋防腐蚀涂料带来一片繁荣的景象,带动了海洋产业的发展。
                              

传统的海洋防腐蚀涂料大部分为环氧,聚氨酯,丙烯酸,氯化橡胶等材料,仅2010年我国海洋防腐涂料市场规模达到100亿元,并每年以3%的速度递增,造就了国际涂料(IP),JOTUN,HEMPLE,SIGMA,中远关西,立邦,KCC,AMERON,ICI等在中国投资建厂。即使如此,依然不能满足我国海洋大开发对设施保护的防腐涂料需求,特别是对海洋特殊环境下的环保和技术要求,如耐磨抗撞耐冲击无挥发性溶剂等等。恰恰此时应用于高铁的一种高弹高耐磨耐紫外线及抗撞耐冲击100%固含量材料---聚脲被大胆的试用于海洋设施的外保护,经过论证和试验,效果非常优异,完全符合海洋设施保护要求,加之上百亿的经济价值,最近几年聚脲发展迅速,生产企业呈现雨后春笋态势。
                              
海洋设施项目也出现了具有代表性的案例,如港珠澳大桥沉箱百年防护材料使用了聚脲防水防腐材料,2010年10月22日,三座色彩鲜明耐腐蚀,环保,免维护新型聚脲灯桩,分别在防城港20万吨级码头和化工码头同时安装完成,这是广西乃至全国首批采用高强度复合材料建成的灯桩。灯桩直径1米,灯高15.9米,地面高度6.7米,设计寿命30年以上,抗风力50米/秒(14级),因其高弹,耐磨,耐紫外线,耐冲击及抗撞,即使桩身开裂变形,聚脲也能保护灯桩的完整性。这种灯桩结构简单,重量轻便于安装运输,成本低廉,特别适应海洋恶劣环境下长时间使用。
                                

海洋设施较大的油气开采平台,输油管线,集装箱,海上桥梁,混凝土码头和配套附属构件,使用聚脲材料进行外防护,其超强的抗撞耐冲击是其他防腐蚀涂料所不能代替的,是海洋防撞措施必要的经典材料。聚脲完全解决了海洋设施难已解决的防护难题,是21世纪防撞耐冲击优异材料。笔者在上海恩缔实业有限公司涉足聚脲应用很多,经过总结,简单的罗列了恩缔聚脲材料和其他防腐蚀材料性能并且对比如下表:


                                              类别项目        高固体涂料        水性涂料        UV涂料        粉末涂料        恩缔聚脲
                                              VOC(g/l)    50-150                 0-150                  0                 0                     0
                                              施工方法            常规                    常规              新型              新型                新型
                                              防腐性能              好                      一般              一般              优良               优良
                                              防撞耐冲击         一般                    一般              一般                好                 优良
                                             施工环境          0℃以上              5℃以上            厂房内         厂房内             无限制

                                                                                                                                                                      
随着国家对海洋大开发的定位及“十二五”规划的推进,海洋技术将朝产业化发展,各种海洋设施会层出不穷,作为优异的海洋防护高端材料---聚脲将会得到前所未有的大规模应用。无论是海洋钢结构或者非钢结构,诸如码头栈桥,海洋养殖设施,油气开采平台设施,航标设施,风力发电设施,游艇帆船等将逐渐披上聚脲盔甲,确保了海洋设施的使用寿命。据不完全统计,未来几年聚脲在海洋设施应用领域及工程项目达到几百亿级的规模体量。
[ 此帖被张作华在2021-02-25 13:24重新编辑 ]
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只看该作者 沙发  发表于: 03-22
聚脲是个好材料

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只看该作者 板凳  发表于: 03-26
回 石中玉 的帖子
石中玉:聚脲是个好材料 (2021-03-22 11:24) 

看你怎么使用,施工要求比较高,否则好材料发挥不了优良的品质。