海洋工程提出防腐新课题

浏览:2498次 发表于:2010-07-01 08:43:23
      记者从中国工业防腐蚀技术协会日前召开的技术交流会上了解到,在海洋产业“十二五”规划中,将对海洋工程结构腐蚀控制技术做进一步的深化研发和扩展,新型防腐技术将成为海洋工程结构的安全“卫士”。        
      由于钢铁及钢筋混凝土设施在海洋环境中的腐蚀很不均匀,在浪花飞溅区腐蚀最为严重,一般为每年0.3~0.5毫米,最高可达1毫米,约是全浸区的3~10倍,造成我国部分水工、港工工程腐蚀严重。而新型包覆防蚀技术具有良好的密闭性和抗冲击性能,防护效果优异,适用于海洋环境中各种钢铁和钢筋混凝土设施的保护。目前该技术在日本、英国等沿海国家已广泛应用。        
      中国工程院院士、中国科学院海洋研究所研究员侯保荣介绍,海洋工程结构在海水及海面的腐蚀区域分为大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。其中,飞溅区因海水飞溅造成的干湿环境以及阳光照射导致的温度升高,形成最苛刻的腐蚀环境。因海洋环境腐蚀条件苛刻,我国部分地区水工、港工工程腐蚀情况较为严重,如华南地区18座海岸码头、引桥使用7~25年,腐蚀破坏占89%;国内22座使用年限在7~15年的混凝土水闸,腐蚀破坏占56%;使用年限在23年的61座混凝土水闸,腐蚀破坏占87%。        
      侯保荣告诉记者,在海洋产业“十二五”规划中,将对海洋工程结构腐蚀控制技术进一步深化和扩展。深化是把“十一五”期间国家科技支撑计划中海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀控制技术及应用项目取得的部分成果进行系统化、实用化、产业化的深入研究;扩展是进行两个示范,一是针对海岸线长、海域不同的特点把“十一五”的部分成果进行示范,二是对海洋环境腐蚀的区域性特点进行大气区、浪溅区、海水区和海泥区的腐蚀控制技术与示范。        
      据了解,中国科学院海洋研究所承担了“十一五”国家科技支撑计划中海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀控制技术及应用项目,研究范围包括现役海洋钢结构浪花飞溅区包覆防护修复技术及工程示范,新建海洋钢结构防腐蚀技术及工程示范,海洋工程钢筋混凝土结构防腐蚀与修复关键技术及示范工程,海洋工程结构腐蚀与防护监/检测技术及工程应用,海洋工程钢结构腐蚀安全性评价与寿命预测技术,海洋工程结构腐蚀损伤数字仿真系统。        
      新型包覆防蚀技术的主要特点有:防护效果优异,可适用于任何形状结构物;基材表面处理要求低;施工方便,可带水作业;具有良好密闭性和抗冲击性能;质量轻,对结构物无附加载重压力;绿色环保,无毒无污染。新型包覆防蚀技术不仅可用在海洋环境中的各种钢铁和钢筋混凝土设施,也可用于各种腐蚀环境下的管线保护。同时,该技术还适用于其他苛刻腐蚀环境下钢结构防腐与修复,如储罐、钢结构关键部位、地下设施、海上风电设施等,无需喷砂、动火、固化,达到长效防腐。        
      另外,侯保荣还介绍,钢筋混凝土结构防腐蚀修复已经成为发达国家沉重的经济负担。钢筋混凝土腐蚀包括混凝土(非金属)的腐蚀和钢筋(金属)的腐蚀。其中,钢结构的腐蚀包括电化学腐蚀、生物腐蚀、氧化腐蚀和应力腐蚀,混凝土结构的劣化包括中性化、冻害、氯离子侵害、碱-骨料反应。据了解,美国1998年钢筋混凝土腐蚀破坏的修复费用为2500亿美元,其中桥梁修复费为1550亿美元,是桥梁初建费用的4倍;日本目前用于钢筋混凝土设施的修复费用也远远超过了其建造费用。        
      钢筋混凝土结构防腐修复技术包括使用高性能混凝土、增加保护层厚度、使用钢筋阻锈剂、钢筋表面涂镀层、混凝土涂层防护等。其中对钢筋混凝土结构涂装防护的优点是,一次性使用长期有效;使用范围广,可用于大量修复工程;施工简单,花费少,节省大量维修费用;外观漂亮,美化环境。以增加混凝土厚度和采用混凝土涂料的对比实验为例,在海洋大气中暴露时间7年,有100微米涂层的钢筋混凝土结构腐蚀率约为0.1%,而增加120毫米混凝土厚度的钢筋混凝土结构腐蚀率约为10%。
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