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海洋特種鋼材防腐保護機理

來源:廊坊佐涂防腐設備有限公司   2019年05月11日 14:32  

海洋是人類活動*的重要組成部分,蘊藏著豐富的資源,具有巨大的經濟利益。目前,海洋石油儲量將超過100億桶,預計到2015年,海洋石油產量占世界石油的總產量將提高到39%。為了滿足這一需求,預計未來 10 年,海洋平臺總用鋼量每年在300萬噸以上,我國2010-2011年需求量已達到100萬噸。海洋的開發利用離不開高強鋼的發展及應用,其中對海洋平臺用高強鋼的需求量將不斷擴大,海洋平臺用高強鋼及其耐腐蝕性的研究和發展已成為廣泛關注的焦點。海洋平臺用高強鋼的使用環境苛刻,其水下結構長期受海水及海生物的侵蝕而產生腐蝕問題,鱗片膠泥具有優良的耐腐蝕性能,這主要是與膠泥的組成有關。一般情況下,防腐蝕層的防蝕失效主要是樹脂基體受到腐蝕,基體樹脂首先產生失重、變色等情況,之后引起材料的鼓泡、分層、剝離或開裂等情況,后導致防腐蝕層失效,尤其后者,由于滲透等因素,加速了具有腐蝕性的化學介質滲入到防護層的內部。因此在選擇具有良好耐腐蝕性能樹脂基體的同時,應采取有效的措施來減弱、減緩腐蝕介質或水蒸汽的滲透作用。而鱗片膠泥比基體樹脂能夠提供更為有效的耐腐蝕性能,這主要是因為 VEGF 玻璃鱗片能夠有效的防止腐蝕介質或水蒸汽的物理滲透

 

鱗片膠泥的耐蝕機理:

1、鱗片膠泥具有優良的耐腐蝕性能,這主要是與膠泥的組成有關。一般情況下,防腐蝕層的防蝕失效主要是樹脂基體受到腐蝕,基體樹脂首先產生失重、變色等情況,之后引起材料的鼓泡、分層、剝離或開裂等情況,后導致防腐蝕層失效,尤其后者,由于滲透等因素,加速了具有腐蝕性的化學介質滲入到防護層的內部。因此在選擇具有良好耐腐蝕性能樹脂基體的同時,應采取有效的措施來減弱、減緩腐蝕介質或水蒸汽的滲透作用。而鱗片膠泥比基體樹脂能夠提供更為有效的耐腐蝕性能,這主要是因為 VEGF 玻璃鱗片能夠有效的防止腐蝕介質或水蒸汽的物理滲透。

2、鱗片膠泥具有較強的抗滲透性是與其的物料組成有關,一般情況下,含有 10%-40%片徑不等的玻璃鱗片,膠泥在施工完畢后,扁平型的玻璃鱗片在樹脂連續相中呈平行重疊排列,從而形成致密的防滲層結構。腐蝕介質在固化后的膠泥中的滲透必須經過無數條曲折的途徑,因此在一定厚度的耐腐蝕層中,腐蝕滲透的距離大大的延長,客觀上相當于有效地增加了防腐蝕層的厚度。同時,在無玻璃鱗片增強情況下,樹脂基體連續相中會存在大量的所謂的“缺陷”,如微孔、氣泡及其它微縫等,這些缺陷的存在會加速或加快腐蝕介質的滲透過程,因為一旦介質滲透到這些缺陷中,滲透的速度在得到提高的同時,接觸具有腐蝕性的介質的基體連續相的面積也隨之會加大,從而更加速了物理滲透和化學腐蝕過程,而在玻璃鱗片膠泥中,由于平行排列的玻璃鱗片能夠有效的分割基體樹脂連續相中的這些“缺陷”,從而能夠有效的抑制腐蝕介質的滲透速度。

3、鱗片膠泥在固化后,由于乙烯基酯樹脂的高交聯密度可以有效的減弱水蒸汽和腐蝕性化學介質的滲透,并且如同上文中所述,玻璃鱗片膠泥的*結構更能達到防滲透或減滲的效果,經測定 鱗片膠泥的水蒸汽擴散速率為 1.5×10-6g/hr.cm2

4、固化后的鱗片膠泥是一種復合材料,其中基體樹脂起粘結作用,這個過程主要是:具有高度活性的不飽和雙鍵的基體樹脂通過交聯,形成三維的體型結構,期間線性的高分子形成網狀的結構會導致化學體積的收縮;同時,在這分子中的不飽和雙鍵打開生成飽和單鍵時伴隨著分子體積的變化,有數據表明:液態樹脂中 C=C 基團分子體積在固化后會縮小 25%,這個樹脂固化過程中分子自由體積的變化,也是造成不飽和樹脂(包括乙烯基酯樹脂)收縮的一個重要原因。而收縮會產生內應力,嚴重時會導致微裂紋等的出現,并且殘余內應力的存在會微裂紋的擴展提供了潛在條件。

 

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