CN111364428B - 一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其特征在于该方法的实施步骤为：（1）清理水下结构上的海生物及其它不牢固的附着物，用气动打磨机打磨至平整；（2）在处理好的水下结构表面缠绕浸润无溶剂水下防污损涂料的缠绕带，缠绕完成后用扎带固定上下两端；（3）水下防污损涂料表干前，在外表面缠绕1道泡沫铜合金薄带，缠绕完成后用扎带固定上下两端；（4）24小时后拆除扎带，完成水下结构防海生物污损施工。本发明提供的现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，相比较其它清除海生物或预防海生物污损的方法具有效果持久、经济、安全、施工方便的优势。

Description

一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体是一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法。
背景技术
世界各海区的生物有18000多种是附着动物，600多种是附着植物，最常见的是藻类、水螅、藤壶、牡蛎等。海洋生物会附着在海洋石油平台等设施的水下桩腿、导管架、结构、管道的表面造成污损，增加设施重量，海生物的附着还破坏防腐涂层，比如：藤壶的硬壳会插入涂层直至钢材，加速钢材的腐蚀，对设施的安全生产造成严重威胁。目前清除海生物或预防海生物污损的方法主要分为：物理方法，包括机械清除、超声波清洗、辐射；化学法，主要是通氯气杀灭；物理化学法，包括通电电解、涂刷防污损涂料。
采用防污损涂料是最为方便和有效的方法，但是只能在干燥的环境下进行涂装施工，对于水下正在服役的设施无能为力；辐射法、通氯气危险性太大，涉及到危害性很大的危化品，难以实施；通电电解法涉及到的设备庞大复杂，难以实现；机械法清除劳动量大、费用高，而且会破坏防腐涂层；超声波法效果难以确认。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提供一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，通过在水下结构表面依次缠绕浸润无溶剂水下防污损涂料的涤纶缠绕带和泡沫铜合金薄带，为现役海洋设施水下结构提供了一层性能可靠、效果持久的防海生物污损保护层。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其特征在于该方法的实施步骤为：（1）清理水下结构上的海生物及其它不牢固的附着物，用气动打磨机打磨至平整；（2）在处理好的水下结构表面缠绕浸润无溶剂水下防污损涂料的缠绕带，缠绕完成后用扎带固定上下两端；（3）水下防污损涂料表干前，在外表面缠绕1道泡沫铜合金薄带，缠绕完成后用扎带固定上下两端；（4）24小时后拆除扎带，完成水下结构防海生物污损施工。
上述一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其中实施步骤（2）中无溶剂水下防污损涂料由A、B两组分组成，其中A组分的成分为：邻苯二甲酸二缩水甘油酯 28%-32%，甘油环氧树脂 2%-3%，氢氧化钙粉末 1%-2%，4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮50%-55%，氧化铁红 7.9%-16.3%，分散剂BYK-108 0.3%-0.5%、消泡剂BYK-141 0.2%-0.3%、气相二氧化硅TS-720 0.5%-1%，B组分的成分为：SUNMIDE I-965 100%，使用时将A、B组分按质量比5:1混合均匀后倒入涂布机内使用。A组分中邻苯二甲酸二缩水甘油酯是一种缩水甘油酯型环氧树脂，和B组分反应交联成膜，是无溶剂水下防污损涂料的主要成膜物质，由于包含酯结构，交联物可水解，保证了无溶剂水下防污损涂料表层在水中不断水解更新，有利于防污剂的释放；A组分中甘油环氧树脂为辅助成膜物质，由于其有很高的亲水性，有利于无溶剂水下防污损涂料吸收更多水分，有利于酯结构的水解；A组分中的氢氧化钙粉末的作用是提高无溶剂水下防污损涂料的碱性，提高主要成膜物质中酯结构的水解速度；4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮是防污剂，用于杀灭或抑制藻类等海洋植物的污损，对藤壶等海洋附着动物有辅助杀灭或抑制效果；A组分中的氧化铁红提供无溶剂水下防污损涂料的颜色并提高其防锈性能；B组分中的SUNMIDE I-965为一种特殊结构的改性脂环胺固化剂，可用于水下环氧基涂料的固化，该固化剂具有部分亲水特性，在水中可以对基材完成润湿粘接。A组分的配制方法为：按计量比将邻苯二甲酸二缩水甘油酯、甘油环氧树脂、分散剂BYK-108、消泡剂BYK-141混合分散均匀后依次加入氢氧化钙粉末、4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、氧化铁红，高速分散15分钟后加入气相二氧化硅TS-720再高速分散5分钟，冷却包装。
上述一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其中实施步骤（2）中缠绕带为涤纶材质，规格为200g/㎡-250g/㎡，宽度为10cm-20cm。缠绕带的作用是为无溶剂水下防污损涂料提供载体，便于在水下结构表面施工。
上述一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其中实施步骤（2）中缠绕带上浸润的无溶剂水下防污损涂料控制在0.8kg/㎡-1.2kg/㎡，缠绕时应从下往上缠绕至水线，采用搭接缠绕的方式施工，每次搭接面积为50%，共缠绕2-8次。缠绕带上浸润的无溶剂水下防污涂料控制在0.8 kg /㎡-1.2kg/㎡可以保证后续在泡沫铜合金薄带中的渗透深度保持合适，如渗透深度不足会导致与泡沫铜合金薄带粘接不牢，如渗透深度太大会导致泡沫铜合金薄带被包覆太多，甚至完全包覆，失去防污损效果。
上述一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其中实施步骤（3）中泡沫铜合金薄带的材质为B30镍白铜、HMn58-2锰黄铜中的一种，厚度为1.5mm-2.0mm，宽度为8cm-12cm，孔隙率为90%-95%。泡沫铜合金薄带在水中可以释放出铜离子，可杀灭或抑制藤壶等海洋动物，与无溶剂水下防污损涂料的杀灭或抑制对象形成互补，泡沫铜合金的适当的孔隙率可以保证薄带强度、柔软性、铜离子释放速度的平衡。
本发明的优点和有益技术效果如下：
1、本发明涉及到的一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，相比较其它清除海生物或预防海生物污损的方法具有效果持久、经济、安全、施工方便的优势。
2、本发明涉及到的无溶剂水下防污损涂料拓展了传统防污损涂料的使用范围，可用于水下结构的在线施工。
3、本发明分别采用4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮和泡沫铜合金薄带作为海洋植物和海洋动物的防污剂，防污损目标针对性强，无溶剂水下防污损涂料主要负责防止海洋植物的污损，泡沫铜合金薄带主要负责防止海洋动物的污损，无溶剂水下防污损涂料中由于不需要添加氧化亚铜，所以4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮添加量可以特别大，防海洋植物污损效果好。
具体实施方式：
下面通过具体实例对本发明进行详细说明，以便于理解：
实例一：
将32kg邻苯二甲酸二缩水甘油酯、3kg甘油环氧树脂、0.3kg分散剂BYK-108、0.3kg消泡剂BYK-141混合分散均匀后依次加入1kg氢氧化钙粉末，55kg 4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮，7.9kg氧化铁红，高速分散15分钟后加入0.5kg气相二氧化硅TS-720再高速分散5分钟，冷却包装得到无溶剂水下防污损涂料A组分。
清理导管架水线附近上的海生物及其它附着不牢的附着物，用气动打磨机打磨至平整；将无溶剂水下防污损涂料A组分与SUNMIDE I-965按照质量比5:1混合后倒入涂布机中，调节涂布机涂布量，使宽度为10cm，200g/㎡的涤纶缠绕带浸润的无溶剂水下防污损涂料的涂布量为0.8kg/㎡，在处理好的水下结构表面缠绕浸润无溶剂水下防污涂损料的缠绕带，缠绕时从下往上缠绕至水线，采用搭接缠绕的方式施工，每次搭接面积为50%，共缠绕2次，缠绕完成后用扎带固定上下两端；水下防污损涂料表干前，在外表面缠绕1道厚度为1.5mm，宽度为8cm，孔隙率为90%的泡沫B30镍白铜薄带，缠绕完成后用扎带固定上下两端；24小时后拆除扎带，完成导管架防海生物污损施工。
测试性能如表1：
项目 性能数据 检测标准
防污期效 ≥6年 参考GB/T 5370
无溶剂水下防污损涂料水下干燥时间 5h 参考GB/T 1728乙法
无溶剂水下防污损涂料与水下基材粘接力 4.5MPa GB/T 5210
表1：导管架防海生物污损施工及无溶剂水下防污损涂料性能（一）
实例二：
将28kg邻苯二甲酸二缩水甘油酯、2kg甘油环氧树脂、0.5kg分散剂BYK-108、0.2kg消泡剂BYK-141混合分散均匀后依次加入2kg氢氧化钙粉末、50kg 4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、16.3kg氧化铁红，高速分散15分钟后加入1kg气相二氧化硅TS-720再高速分散5分钟，冷却包装得到无溶剂水下防污涂料A组分。
清理导管架水线附近上的海生物及其它附着不牢的附着物，用气动打磨机打磨至平整；将无溶剂水下防污损涂料A组分与SUNMIDE I-965按照质量比5:1混合后倒入涂布机中，调节涂布机涂布量，使宽度为20cm，250g/㎡的涤纶缠绕带浸润的无溶剂水下防污损涂料的涂布量为1.2kg/㎡，在处理好的水下结构表面缠绕浸润无溶剂水下防污损涂料的缠绕带，缠绕时从下往上缠绕至水线，采用搭接缠绕的方式施工，每次搭接面积为50%，共缠绕8次，缠绕完成后用扎带固定上下两端；水下防污损涂料表干前，在外表面缠绕1道厚度为2.0mm，宽度为12cm，孔隙率为95%的泡沫HMn58-2锰黄铜薄带，缠绕完成后用扎带固定上下两端；24小时后拆除扎带，完成导管架防海生物污损施工。
测试性能如表2：
项目 性能数据 检测标准
防污期效 ≥6年 参考GB/T 5370
无溶剂水下防污损涂料水下干燥时间 5h 参考GB/T 1728乙法
无溶剂水下防污涂料与水下基材粘接力 4.8MPa GB/T 5210
表2：导管架防海生物污损施工及无溶剂水下防污损涂料性能（二。）

Claims (6)

1.一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其特征在于该方法的实施步骤为：（1）清理水下结构上的海生物及其它附着不牢的附着物，用气动打磨机打磨至平整；（2）在处理好的水下结构表面缠绕浸润无溶剂水下防污损涂料的缠绕带，缠绕完成后用扎带固定上下两端；（3）水下防污损涂料表干前，在外表面缠绕1道泡沫铜合金薄带，缠绕完成后用扎带固定上下两端；（4）24小时后拆除扎带，完成水下结构防海生物污损施工。
2.如权利要求1所述的一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其特征在于所述实施步骤（2）中无溶剂水下防污损涂料由A、B两组分组成，其中A组分的成分为：邻苯二甲酸二缩水甘油酯 28%-32%，甘油环氧树脂 2%-3%，氢氧化钙粉末 1%-2%，4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮 50%-55%，氧化铁红 7.9%-16.3%，分散剂BYK-108 0.3%-0.5%、消泡剂BYK-141 0.2%-0.3%、气相二氧化硅TS-720 0.5%-1%，B组分的成分为：SUNMIDE I-965100%，使用时将A、B组分按质量比5:1混合均匀后倒入涂布机内使用。
3.如权利要求2所述的一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其特征在于所述的无溶剂水下防污损涂料A组分的配制方法为：按计量比将邻苯二甲酸二缩水甘油酯、甘油环氧树脂、分散剂BYK-108、消泡剂BYK-141混合分散均匀后依次加入氢氧化钙粉末、4，5-二氯代-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、氧化铁红，高速分散15分钟后加入气相二氧化硅TS-720再高速分散5分钟，冷却包装。
4.如权利要求1所述的一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其特征在于所述实施步骤（2）中缠绕带为涤纶材质，规格为200g/㎡-250g/㎡，宽度为10cm-20cm。
5.如权利要求1所述的一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其特征在于所述实施步骤（2）缠绕带上浸润的无溶剂水下防污损涂料控制在0.8 kg/㎡-1.2kg/㎡，缠绕时应从下往上缠绕至水线，采用搭接缠绕的方式施工，每次搭接面积为50%，共缠绕2-8次。
6.如权利要求1所述的一种现役海洋设施水下结构防海生物污损的方法，其特征在于所述实施步骤（3）中泡沫铜合金薄带的材质为B30镍白铜、HMn58-2锰黄铜中的一种，厚度为1.5mm-2.0mm，宽度为8cm-12cm，孔隙率为90%-95%。
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