CN205369163U - 一种海洋工程用两层防腐蚀结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海洋工程用两层防腐蚀结构，包括由防腐蚀冷缠胶带搭接缠绕在海洋工程用钢桩上并与钢桩表面粘接固定的防腐蚀冷缠胶带层、以及由加强型耐腐蚀包覆带搭接缠绕在防腐蚀冷缠胶带层上并与防腐蚀冷缠胶带层表面致密贴合的加强型耐腐蚀包覆带层；其中，用于搭接缠绕的防腐蚀冷缠胶带包括纵向延伸并设置为四层一体式结构的带体，四层一体式结构的第一层为第一防腐蚀粘弹体层，第二层为增强编织网层，第三层为第二防腐蚀粘弹体层，第四层为改性塑料胶带层，各层都紧密贴合设置。本实用新型具有施工简便、钢表面处理要求低，可带水作业，防腐蚀效果好，防腐寿命长，抗冲击性能好，绿色环保的优点。

Description

一种海洋工程用两层防腐蚀结构

技术领域

本实用新型涉及材料领域，尤其涉及的是一种海洋工程用两层防腐蚀结构。

背景技术

海洋工程科技已被列入国家中长期科学和技术发展规划。海洋防腐蚀是海洋工程的关键技术之一，海洋腐蚀这一当今世界共同面对的课题，正以惊人的速度侵吞着我国海上工程设施，无时无刻不在威胁着海上工程设施的安全，极大阻碍了我国海洋经济发展的步伐。国际权威统计数据显示，全球每年由于腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的3%～5%，据测算，我国海洋产业腐蚀损失约占全国全部腐蚀损失的1/3，达到6000多亿元，每秒钟就有1.5吨钢铁被腐蚀，因腐蚀造成的经济损失大约相当于水灾、火灾、风暴和地震等自然灾害损失总和的6倍。

从腐蚀的角度看，在各种腐蚀区带中，位于浪花飞溅区部位的钢铁和钢筋混凝土工程设施腐蚀破坏最为严重，腐蚀的速度是陆地上的3～10倍.这是因为在这一区域海水飞溅、干湿交替，氧的供应最充分，同时，光照和浪花冲击破坏金属的保护膜，造成腐蚀最为强烈。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，在浪花飞溅区腐蚀的深度最为严重，约是全浸区的3～5倍。一旦在这个区域发生严重的局部腐蚀破坏，那么整个设施的承载能力就会大大下降，使用寿命大大缩短，极大地影响着安全生产，导致设施提前报废。在浪花飞溅区的腐蚀是最大的安全隐患，如不采取有效防腐措施，及时防腐修补，可使海洋工程毁于一旦。因此，必须采取合适的防腐蚀技术予以解决。

目前，我国的防腐措施，多采用水上部分以防腐涂层为主，水下部分采取防腐蚀涂料和阴极保护技术相结合，而对于海洋钢结构腐蚀最严重的浪花飞溅区没有防腐效果；另外，近年来国内开始引进国外上世纪末形成的PTC复层矿脂包覆防腐技术。

使用这种方法进行绝缘防护主要有以下几个缺陷：

防腐蚀寿命短。由于海洋处于极其恶劣的复杂环境之中，特别是浪花飞溅区部位的金属或钢筋混泥土，时刻都存在着浪花冲刷，浮冰撞击，这样会导致海洋工程设施上的防腐涂层逐渐脱落，导致防腐蚀寿命短，防腐涂层的寿命平均约为2~3年。

操作不方便。防腐蚀涂料在水下进行涂刷施工，操作极其困难，PTC复层防腐系统由4层结构逐层，需要逐层施工，产品尺寸大，重量大，在水下很难施工，需要施工人员潜水进行4次作业。

维护周期长。对进行涂刷防腐蚀涂料的海工设施，每隔2~3年需要重新进行第二次修复涂刷，维护周期长。

成本高。目前人工成本是产品的最大成本，防腐蚀涂料维护成本高；PTC复层防腐系统材料非常昂贵，施工困难，施工效率低，给海洋工程防腐蚀带来大量成本。

不环保。防腐蚀涂料多为具有杀菌类重防腐涂料，能够杀灭周围的微生物细菌，这样为严重引起海洋系统生物生态链发生基因突变；PTC复层防腐系统含刺激性气味毒性的挥发物溶于海水中，影响海洋环境。

因此，现有这两种方案都远不能满足海洋工程的发展需要，技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种施工简便、钢表面处理要求低，可带水作业，防腐蚀效果好，防腐寿命长，抗冲击性能好，绿色环保的海洋工程用两层防腐蚀结构。

本实用新型的技术方案如下：一种海洋工程用两层防腐蚀结构，包括由防腐蚀冷缠胶带搭接缠绕在海洋工程用钢桩上并与钢桩表面粘接固定的防腐蚀冷缠胶带层、以及由加强型耐腐蚀包覆带搭接缠绕在防腐蚀冷缠胶带层上并与防腐蚀冷缠胶带层表面致密贴合的加强型耐腐蚀包覆带层；其中，用于搭接缠绕的防腐蚀冷缠胶带包括纵向延伸并设置为四层一体式结构的带体，四层一体式结构的第一层为第一防腐蚀粘弹体层，第二层为增强编织网层，第三层为第二防腐蚀粘弹体层，第四层为改性塑料胶带层，各层都紧密贴合设置。

应用于上述技术方案，所述的海洋工程用两层防腐蚀结构中，防腐蚀冷缠胶带的搭接宽度为30%～80%；并且，加强型耐腐蚀包覆带的搭接宽度为30%～80%。

应用于各个上述技术方案，所述的海洋工程用两层防腐蚀结构中，防腐蚀冷缠胶带层和加强型耐腐蚀包覆带层的总厚度为2mm～80mm。

应用于各个上述技术方案，所述的海洋工程用两层防腐蚀结构中，加强型耐腐蚀包覆带设置为采用遇水自动固化的改性耐腐蚀高分子材料制成的加强型耐腐蚀包覆带。

应用于各个上述技术方案，所述的海洋工程用两层防腐蚀结构中，加强型耐腐蚀包覆带的厚度为0.1mm～10mm。

应用于各个上述技术方案，所述的海洋工程用两层防腐蚀结构中，防腐蚀冷缠胶带的厚度为：2mm～22mm，宽度为：20mm～2000mm，长度为：500mm～50000mm。

应用于各个上述技术方案，所述的海洋工程用两层防腐蚀结构中，防腐蚀冷缠胶带的第一防腐蚀粘弹体层与第二防腐蚀粘弹体层为采用同一种材料制成，其厚度均为0.5mm～5mm，其宽度均为20mm～2000mm。

应用于各个上述技术方案，所述的海洋工程用两层防腐蚀结构中，防腐蚀冷缠胶带的增强编织网层由直径为0.1mm～2.0mm的改性玻璃纤维线或改性塑料线，纵向横向相互交叉编织而成；各改性玻璃纤维线或改性塑料之间的距离为0mm～3.0mm，并且，增强编织网层的宽度为20mm～2000mm。

应用于各个上述技术方案，所述的海洋工程用两层防腐蚀结构中，防腐蚀冷缠胶带的改性塑料胶带层为改性聚乙烯胶带、或改性聚丙烯胶带、或改性聚氯乙烯胶带。

应用于各个上述技术方案，所述的海洋工程用两层防腐蚀结构中，改性塑料胶带层的厚度为0.5mm～10mm，并且，其宽度均为20mm～2000mm。

采用上述方案，本实用新型通过设置具有两层结构的防腐结构，第一层为防腐蚀冷缠胶带层，第二层为加强型耐腐蚀包覆带层，两层结构相互贴合紧密，具有施工简便、钢表面处理要求低，可带水作业，防腐蚀效果好，防腐寿命长，抗冲击性能好，绿色环保等特点，可广泛应用于海洋工程金属与钢筋混泥土的防腐蚀，特别适用于海洋工程腐蚀最为严重的浪花飞溅区带的金属。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的截面结构示意图；

图3为本实用新型中防腐蚀冷缠胶带的结构示意图；

图4为图3中A部分的放大图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

本实施例提供了一种海洋工程用两层防腐蚀结构，该海洋工程用两层防腐蚀结构，具有两层结构，第一层为防腐蚀冷缠胶带层，第二层为加强型耐腐蚀包覆带层，两层结构相互贴合紧密，具有施工简便、钢表面处理要求低，可带水作业，防腐蚀效果好，防腐寿命长，抗冲击性能好，绿色环保等特点，可广泛应用于海洋工程金属与钢筋混泥土的防腐蚀，特别适用于海洋工程腐蚀最为严重的浪花飞溅区带的金属。

如图1和图2所示，海洋工程用两层防腐蚀结构包括第一层的防腐蚀冷缠胶带层102和第二层的加强型耐腐蚀包覆带层103，其中，第一层的防腐蚀冷缠胶带层102由防腐蚀冷缠胶带以搭接宽度为30%～80%的方式搭接缠绕在海洋工程用钢桩101上并与钢桩101的表面粘接固定而形成，第二层的加强型耐腐蚀包覆带层103由加强型耐腐蚀包覆带以搭接宽度为30%～80%的方式搭接缠绕在防腐蚀冷缠胶带层上并与防腐蚀冷缠胶带层表面致密贴合而成。

在应用时，先将防腐蚀冷缠胶带缠绕在钢桩101上，搭接宽度为30%～80%,再将加强型耐腐蚀包覆带在防腐蚀冷缠带外层进行第二次缠绕，搭接宽度为30%～80%，两层结构形成严密的贴合，且两层结构的总厚度为2mm～80mm，即防腐蚀冷缠胶带层和加强型耐腐蚀包覆带层的总厚度为2mm～80mm。

或者，加强型耐腐蚀包覆带设置为采用遇水自动固化的改性耐腐蚀高分子材料制成的加强型耐腐蚀包覆带，其中，加强型耐腐蚀包覆带的厚度为0.1mm～10mm。具体地，第二层加强型耐腐蚀包覆带层，是一种能够遇水自动固化的改性耐腐蚀高分子材料，遇水固化时，能够与防腐蚀冷缠胶带层形成严密的贴合，为防腐蚀冷缠胶带层提供一层坚硬的外壳，加固保护，隔绝微生物附着，整个复层包覆防腐蚀系统，能够抵抗船舶、漂浮物等外力撞击，且质量轻，对钢结构物基本不增加额外的载荷力，不影响整体结构的承载能力。

如图3和图4所示，第一层的防腐蚀冷缠胶带层102所使用的防腐蚀冷缠胶带包括纵向延伸并设置为四层一体式结构的带体205，其中，四层一体式结构的第一层为第一防腐蚀粘弹体层204，第二层为增强编织网层203，第三层为第二防腐蚀粘弹体层202，第四层为改性塑料胶带层201，第一防腐蚀粘弹体层204、增强编织网层203、第二防腐蚀粘弹体层202和改性塑料胶带层201复合成一体，并且，各层之间都相互紧密贴合设置。

其中，第一防腐蚀粘弹体层与第二防腐蚀粘弹体层为采用同一种材料制成，其厚度均为0.5mm～5mm，例如，其厚度均为0.5mm，或1.0mm，或2.0mm，或4.0mm，或5.0mm等，其宽度均为20mm～2000mm，例如，其宽度均为20mm，或50mm，或100mm，或500mm，或1000mm，或2000mm等。

或者，增强编织网层由直径为0.1mm～2.0mm的改性玻璃纤维线或改性塑料线，纵向横向相互交叉编织而成，其中，在增强编织网层中，各改性玻璃纤维线或改性塑料之间的距离为0mm～3.0mm，增强编织网层的宽度为20mm～2000mm，例如，20mm，50mm，100mm，500mm，1000mm，2000mm等。

又或者，改性塑料胶带层设置为改性聚乙烯胶带层、或改性聚丙烯胶带层、或改性聚氯乙烯胶带层。其中，改性塑料胶带层的厚度为0.5mm～10mm，例如，其厚度可以是0.5mm，或1.0mm，或2.0mm，或4.0mm，或5.0mm等，并且，改性塑料胶带层的宽度均为20mm～2000mm，例如，其宽度可以是20mm，或50mm，或100mm，或500mm，或1000mm，或2000mm等。

再或者，采用复合线将四层一体式结构紧密的复合成一个整体，形成的防腐蚀冷缠胶带，厚度为：22mm～22mm，例如，防腐蚀冷缠胶带厚度可以是：2mm，或5mm，或10mm，或15mm，或22mm；宽度为：20mm～2000mm；例如，防腐蚀冷缠胶带的宽度可以是20mm，或50mm,或100mm,或500mm,或1000mm，或2000mm等；防腐蚀冷缠胶带的总长度可以做成：500mm～50000mm，例如，可以是500mm,或3000mm,或5000mm,或10000mm,或50000mm等。

防腐蚀冷缠胶带在使用时，第一层防腐蚀粘弹体层与海工设施紧密贴合，缠绕即可，且逐层缠绕都需要相互搭接30%～80%宽度；并且，海洋工程用防腐蚀冷缠胶带也可广泛应用于石油、化工、天然气管道的防腐、维修和抢修以及其它需要防腐的异性设备诸如法兰、阀门、泵等。

通过本实施例做出的海洋工程用防腐蚀冷缠胶带具有以下优点：

（1）多层复合结构，施工工艺简单

本防腐冷缠胶带采用四层复合结构，即两层橡胶粘弹体、一层玻璃纤维编织网和一层聚乙烯胶带四层复合一体结构，这样各层贴合的致密程度更好，防腐效果更好，施工一步到位，不需要逐层施工，也不需要固化等待，可连续施工，加快了施工速度，节省施工时间，施工费用降低。

（2）粘接性能良好，可以带水施工

防腐蚀冷缠胶带内层的橡胶粘弹体具有优异的粘接性能，能够与钢材形成致密的粘接，粘弹体中添加有性能优良的缓蚀剂、复合稠化剂等，它们能够强有力地黏附在钢铁表面，隔离腐蚀性介质，对海水中的钢铁起到优良的、长效的保护作用。复合防蚀剂含有不对称结构的表面活性物质，其分子极性比水分子极性更强，与金属的亲和力比水更大，可以将金属表面的水膜置换掉。复合防蚀剂分子以极性基团朝里，非极性基团朝外的逆型胶束状态溶存于功能性基料中，所以带水施工，不影响橡胶粘弹体对钢材表面的粘接。

（3）表面处理的要求低

防腐蚀冷缠胶带的复合防蚀剂中含锈转化剂，可以直接与铁锈反应，把厚度在80mm以下的铁锈层转化成稳定的化合物，使铁锈转化为无害的且具有一定附着力的坚硬外壳，形成保护性封闭层，防止钢铁氧化锈蚀，起到除锈防锈双重作用。锈转化剂的使用，可以降低施工前基材表面处理的要求，只需达到St2级即可，节约人力物力，降低成本。

（4）防腐效果好，寿命长

防腐蚀冷缠胶带中橡胶粘弹体具有独特的冷流、自修复自愈合特性，粘弹体层不固化、不硬化、不开裂、不脱落，能够与表面凹凸不平的腐蚀钢材全面覆盖并完全吻合，同时致密性好，粘弹体中的复合防锈剂能够吸附和捕集腐蚀性物质，并将其封存于胶束之中，使之不与金属接触，从而起到防腐蚀作用。防腐蚀冷缠胶带耐海水酸碱盐腐蚀，耐海水微生物腐蚀，耐干湿交替腐蚀，耐温湿循环腐蚀，耐盐雾腐蚀，抗紫外老化，耐臭氧老化，能够抵抗海边昼夜差大温，空气湿度大，盐分大的恶劣腐蚀环境，防腐蚀寿命可达30年以上。

另外，该技术对于已建成的钢结构工程设施，在其他防腐方法达到其防腐寿命或防腐保护失效后，可以对表面进行简单处理，就可快速方便地带水安装，能充分解决其他防腐方法不能带水作业的难题，在海洋的各个区带，浪花飞溅区的腐蚀最为严重，是一个防腐难点，防腐蚀冷缠胶带对海洋钢结构浪花飞溅区具有良好的保护作用，弥补了其他防护手段的不足，对于已建成的工程设备以及苛刻的难以现场施工的工程，是最佳的腐蚀修复方案。

（5）良好的抗冲击性能

对浪花飞溅区海洋工程防腐应用时，只需要在防腐蚀冷缠胶带外层包覆玻璃纤维铠装带，加固保护，隔绝微生物附着，整个复层包覆防腐蚀系统，能够抵抗船舶、漂浮物等外力撞击，且质量轻，对钢结构物基本不增加额外的载荷力，不影响整体结构的承载能力。

（6）施工工艺简单

防腐蚀冷缠胶带施工时，只需在表面处理后的钢材表面缠绕即可，不需要加热，可带水操作，施工一步到位，不需要逐层缠绕，也不需要固化等待，可连续施工，加快了施工速度，节省施工时间，施工费用降低，操作稳定性高。

（7）无污染，绿色环保

各种防腐蚀技术广泛应用的前提是不能对环境造成污染，本项目的防腐蚀冷缠胶带所使用的材料，不含挥发物，符合环保要求，可以放心使用。

（8）防腐成本低，经济有效

与其他防腐技术相比，防腐蚀冷缠胶带与玻璃纤维铠装带形成的防腐方案是最经济、最有效的防护技术，目前，针对浪花飞溅区所采用的其他防腐方法，其防腐寿命在3至5年左右，一般的海洋平台的设计寿命要20年以上，跨海大桥要在100年以上，防腐蚀冷缠胶带与玻璃纤维铠装带形成的防腐技术可以实现这样长效的防护效果，与防腐涂料及PTC复层矿脂包覆防腐技术相比，其综合防腐成本低，经济有效。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：

包括由防腐蚀冷缠胶带搭接缠绕在海洋工程用钢桩上并与钢桩表面粘接固定的防腐蚀冷缠胶带层、以及由加强型耐腐蚀包覆带搭接缠绕在防腐蚀冷缠胶带层上并与防腐蚀冷缠胶带层表面致密贴合的加强型耐腐蚀包覆带层；

其中，用于搭接缠绕的防腐蚀冷缠胶带包括纵向延伸并设置为四层一体式结构的带体，四层一体式结构的第一层为第一防腐蚀粘弹体层，第二层为增强编织网层，第三层为第二防腐蚀粘弹体层，第四层为改性塑料胶带层，各层都紧密贴合设置。

2.根据权利要求1所述的海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：防腐蚀冷缠胶带的搭接宽度为30%～80%；并且，加强型耐腐蚀包覆带的搭接宽度为30%～80%。

3.根据权利要求1或2所述的海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：防腐蚀冷缠胶带层和加强型耐腐蚀包覆带层的总厚度为2mm～80mm。

4.根据权利要求1所述的海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：加强型耐腐蚀包覆带设置为采用遇水自动固化的改性耐腐蚀高分子材料制成的加强型耐腐蚀包覆带。

5.根据权利要求1所述的海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：加强型耐腐蚀包覆带的厚度为0.1mm～10mm。

6.根据权利要求1所述的海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：防腐蚀冷缠胶带的厚度为：2mm～22mm，宽度为：20mm～2000mm，长度为：500mm～50000mm。

7.根据权利要求1所述的海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：防腐蚀冷缠胶带的第一防腐蚀粘弹体层与第二防腐蚀粘弹体层为采用同一种材料制成，其厚度均为0.5mm～5mm，其宽度均为20mm～2000mm。

8.根据权利要求1所述的海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：防腐蚀冷缠胶带的增强编织网层由直径为0.1mm～2.0mm的改性玻璃纤维线或改性塑料线，纵向横向相互交叉编织而成；各改性玻璃纤维线或改性塑料之间的距离为0mm～3.0mm，并且，增强编织网层的宽度为20mm～2000mm。

9.根据权利要求1所述的海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：防腐蚀冷缠胶带的改性塑料胶带层为改性聚乙烯胶带、或改性聚丙烯胶带、或改性聚氯乙烯胶带。

10.根据权利要求9所述的海洋工程用两层防腐蚀结构，其特征在于：改性塑料胶带层的厚度为0.5mm～10mm，并且，其宽度均为20mm～2000mm。