CN217499426U - 一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，包括底漆、第一道中间层漆、第二道中间层漆和面漆，四层漆依次涂覆在海洋钢构金属基材的表面，所述底漆采用环氧类防腐涂料，所述第一道中间层漆采用绝缘类防腐涂料，所述第二道中间层漆采用导电类防腐涂料，所述面漆采用玻璃鳞片重防腐类涂料，所述海洋钢构金属基材和所述第二道中间层漆分别连接有牺牲电极或施加外加电流，所述海洋钢构金属基材和所述牺牲电极金属全部浸泡在海水中，形成阴极保护的完整回路。本发明通过给防腐涂层加入阴极保护效果，加强防腐涂层的防腐能力，延长漆层的生命周期，加强整体海洋钢构的防腐耐久性。

Description

一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置

技术领域

本实用新型涉及海洋钢构防腐建筑，特别是涉及一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置。

背景技术

海洋建设中，多以钢构设备为主，如海洋石油平台、海洋燃气平台、海洋发电机组、海洋运输（包括管道运输、船舶运输和海港码头）等。而海洋对钢构的腐蚀，对海洋开发和建设造成极度的破坏，已经成为海洋开发前沿阵地中最大的敌人。保证海洋开发和建设顺利的进行，就必须大力做好海洋开发建设中钢构的防腐保护。而海洋钢构建筑的防腐系统安装和涂刷尤为复杂和繁琐，施工成本高、周期长、二次加工维修困难等客观因素的存在，要求我们提升海洋钢构防腐系统的防腐性能和延长其使用的生命周期。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，该装置在提高漆层的防腐耐久性的同时形成对海洋钢构重叠的双层阴极保护，提高了海洋钢构整体防腐性能，延长海洋钢构的整体生命周期。

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，所述海洋钢构防腐体系由海洋钢构金属基材组成，包括底漆、第一道中间层漆、第二道中间层漆和面漆，四层漆依次涂覆在海洋钢构金属基材的表面，所述底漆采用环氧类防腐涂料，所述第一道中间层漆采用绝缘类防腐涂料，所述第二道中间层漆采用导电类防腐涂料，所述面漆采用玻璃鳞片重防腐类涂料，所述海洋钢构金属基材和所述第二道中间层漆分别连接有牺牲电极或施加外加电流，所述海洋钢构金属基材和所述牺牲电极金属全部浸泡在海水中，形成阴极保护的完整回路。

进一步地，所述环氧类防腐涂料采用环氧煤沥青防腐底漆。

进一步地，所述环氧煤沥青防腐底漆的喷涂厚度为60μm。

进一步地，所述绝缘类防腐涂料喷涂厚度为200μm。

进一步地，所述导电类防腐涂料采用导静电防腐中间漆。

进一步地，所述导电类防腐涂料的喷涂厚度为200μm。

进一步地，所述玻璃鳞片重防腐类涂料的喷涂厚度为300μm。

进一步地，所述牺牲电极采用镁合金。

本实用新型所具有的优点和有益效果是：

本实用新型一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置和方法，由于是在钢构的整体防腐系统中应用了双重阴极保护的防腐手段，通过给防腐涂层加入阴极保护效果，加强防腐涂层的防腐能力，延长漆层的生命周期，与海洋钢构的阴极保护相结合，在提高漆层的防腐耐久性的同时形成对海洋钢构重叠的双层阴极保护的防腐手段，能够有效的解决提高海洋钢构整体防腐性能，延长海洋钢构的整体生命周期的问题。在提高漆层的防腐耐久性的同时，提高海洋钢构整体防腐性能，延长海洋钢构的整体生命周期，降低海洋钢构的日均维护成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述：

图1为本实用新型一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置的结构示意图。

图中：1为海洋钢构金属基材；2为底漆；3为第一道中间层漆；4为第二道中间层漆；5为面漆；6为海水；7为牺牲电极或施加外加电流；8为牺牲电极或施加外加电流。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂材料，如无特殊说明，均可从商业途径获取。

实施例1：

如图1所示，本实施例一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，包括底漆2、第一道中间层漆3、第二道中间层漆4和面漆5，四层漆依次涂覆在海洋钢构金属基材1的表面，形成一道涂层屏障，对钢构金属基材起到涂层防腐的作用。

所述底漆2采用环氧类防腐涂料，所述环氧类防腐涂料采用环氧煤沥青防腐底漆。喷涂厚度为60μm。

所述第一道中间层漆3采用绝缘类防腐涂料，所述绝缘类防腐涂料喷涂厚度为200μm。

所述第二道中间层漆4采用导电类防腐涂料，所述导电类防腐涂料采用潜海号导静电防腐中间漆，喷涂厚度为200μm。

所述面漆5采用玻璃鳞片重防腐类涂料，所述玻璃鳞片重防腐类涂料的喷涂厚度为300μm。

所述第二道中间层漆4连接牺牲电极8，通过电化学的阴极保护原理对防腐涂层形成第一道阴极保护，提高防腐漆层的防腐性能，延长防腐漆层的使用寿命，海洋钢构金属基材1连接牺牲电极7，通过电化学的阴极保护原理对钢构金属基材形成第二道阴极保护，提高钢构金属基材防腐涂层的防腐性能。所述牺牲电极采用镁合金。俩层阴极保护叠加，提高钢构金属基材在海水中的整体防腐性能。涂装后的海洋钢构金属基材1和所述牺牲电极全部浸泡在海水6中，通过海水中的离子形成阴极保护的完整回路。

实施例2：

如图1所示，本实施例一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，包括底漆2、第一道中间层漆3、第二道中间层漆4和面漆5，四层漆依次涂覆在海洋钢构金属基材1的表面，形成一道涂层屏障，对钢构金属基材起到涂层防腐的作用。

所述底漆2采用环氧类防腐涂料，所述环氧类防腐涂料采用环氧煤沥青防腐底漆。喷涂厚度为60μm。

所述第一道中间层漆3采用绝缘类防腐涂料，所述绝缘类防腐涂料喷涂厚度为200μm。

所述第二道中间层漆4采用导电类防腐涂料，所述导电类防腐涂料采用潜海号导静电防腐中间漆，喷涂厚度为200μm。

所述面漆5采用玻璃鳞片重防腐类涂料，所述玻璃鳞片重防腐类涂料的喷涂厚度为300μm。

所述第二道中间层漆4施加外加电流8，通过电化学的阴极保护原理对防腐涂层形成第一道阴极保护，提高防腐漆层的防腐性能，延长防腐漆层的使用寿命，海洋钢构金属基材1施加外加电流7，通过电化学的阴极保护原理对钢构金属基材形成第二道阴极保护，提高钢构金属基材防腐涂层的防腐性能。俩层阴极保护叠加，提高钢构金属基材在海水中的整体防腐性能。涂装后的海洋钢构金属基材1全部浸泡在海水6中，通过海水中的离子形成阴极保护的完整回路。

实施例3：

本实施例一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的方法，包括如下步骤：

S1：预处理：将海洋钢构金属基材1打磨除锈，保证其表面平滑清洁，并附上连接导线；本实施例中所述海洋钢构金属基材选用A3钢，其中A3钢与08A1钢、20#钢、D36钢等抗腐蚀钢材比具有同等的耐腐蚀性，而且A3钢在海水里的电位与常用牺牲电极的电位相比，适用性更强，更容易达到预计的阴极牺牲保护效果。

S2：喷涂底漆，常温条件下，在洋钢构金属基材1表面喷涂环氧类防腐涂料底漆2；本实施例中采用沈阳船牌制漆销售有限公司生产的环氧煤沥青防腐底漆，其优点是附着力强、耐酸碱、耐腐蚀、耐磨性高、固化收缩率低。所述S2底漆喷涂厚度为60μm。采用环氧类防腐涂料作为底漆，具有较强的防腐能力和与钢材的渗透能力，固化成型后漆膜过厚会影响漆膜与钢材的收缩同步性，影响漆膜的附着力，所以要求漆层厚度较薄。

S3：喷涂第一道中间层漆：在底漆2完全固化后，在常温条件下，喷涂第一道中间层漆3，所述第一道中间层漆采用绝缘类防腐涂料。本实施例第一道中间层漆采用北京志盛威华科技发展有限公司生产的ZS-1091型高质量高绝缘防腐涂料，其优点是绝缘性能好，喷涂厚度为200μm。绝缘类防腐涂料具有较强的防腐和绝缘性能，为保证第一道中间层漆层的致密、连续和绝缘的性能漆膜厚度不易过薄，同时考虑整体防腐漆膜的总厚度过厚会影响其与钢材的收缩同步性，所以第一道中间层漆层的喷涂厚度为200μm为宜。

S4：喷涂第二道中间层漆：在第一道中间层漆3完全固化后，在常温条件下，喷涂第二道中间层漆4，所述第二道中间层漆采用导电类防腐涂料，本实施例中使用的是华昌玖泰（山东）特种涂料有限公司生产的潜海号导静电防腐中间漆，其优点是具有较高的导电性能、能形成致密的电导层较好的耐老化性能。喷涂过程中，在导电类防腐涂料漆层未干透时附上导线，然后在导线位置局部加喷涂导电类防腐涂料中间漆；本实施例的第二道中间层漆的喷涂厚度为200μm，其中导电类防腐涂料具有较强的防腐和导电性能，为保证第二道中间层漆层的致密、连续和导电的性能漆膜厚度不易过薄，同时考虑整体防腐漆膜的总厚度过厚会影响其与钢材的收缩同步性，所以第一道中间层漆层的喷涂厚度为200μm。

S5：喷涂面漆：在第二道中间层漆4完全固化后，在常温条件下，喷涂面漆5，所述面漆采用玻璃鳞片重防腐类涂料；本实施例中采用摩尼环保科技河北有限公司生产的玻璃鳞片防腐类涂料，其优点是封闭性高、抗渗性高、防腐性能高、防污染性能高、耐紫外线性能高和优异的耐老化性能。面漆喷涂厚度为300μm，由于玻璃鳞片重防腐类涂料中含有玻璃类或陶瓷类的片状颗粒，在单位面积上叠加到一定数量才能发挥出尤其的抗紫外线和抗老化的性能，致使成膜厚度要大于普通的漆膜厚度，同时玻璃鳞片重防腐类涂料成膜后变形性能差有约束了厚度不能过高，否则会急剧体现出脆性，故玻璃鳞片重防腐类涂料面漆厚度控制在刚好可以达到鳞片叠加效果为好，300μm比较适合。

S6：第一层阴极保护：将海洋钢构金属基材1通过导线与牺牲电极或外加电流7连接，并浸泡在海水6中形成独立的阴极保护回路。在本实施例中，第一层阴极保护是将海洋钢构金属基材1l连接牺牲电极7，并浸泡在海水6中形成独立的回路，通过电化学的阴极保护原理对钢构金属基材形成第一层阴极保护，提高钢构金属基材防腐涂层的防腐性能。本实施例中牺牲电极金属7采用镁合金。

S7：第二层阴极保护：将第二道中间层漆4通过导线与牺牲电极或外加电流8连接，并浸泡在海水6中形成独立的阴极保护回路。在本实施例中，第二层阴极保护，是将第二道中间层漆4通过导线与牺牲电极8连接，并浸泡在海水6中形成独立的回路，通过电化学的阴极保护原理对第二道中间层漆形成第二层阴极保护，提高防腐漆层的防腐性能，延长漆层的生命周期。本实施例中牺牲电极金属8采用镁合金。

实施例4：

本实施例与实施例3的区别仅仅在于步骤S6和步骤S7不同，本实施例所述步骤S6中的第一层阴极保护是将海洋钢构金属基材1通过导线与外加电流7连接，将海洋钢构金属基材1浸泡在海水6中形成独立的阴极保护回路。

本实施例所述步骤S7中的第二层阴极保护是将第二道中间层漆4通过导线与外加电流8连接，将海洋钢构金属基材1浸泡在海水6中形成独立的阴极保护回路。其余同实施例3。

本实用新型采用双重阴极保护的防腐手段，其中海洋钢构整体防腐系统中应用了双重阴极保护的防腐手段，第二层阴极保护加强防腐涂层的防腐能力和生命周期，同时与海洋钢构本身的第一层阴极保护相结合，双重叠加的阴极保护方法使得海洋钢构防腐体系整体性能得到加强。

本实用新型采用双重阴极保护的防腐手段，其中海洋钢构整体防腐系统中应用了双重阴极保护的防腐手段，第二层阴极保护加强防腐涂层的防腐能力和生命周期，同时与海洋钢构本身的第一层阴极保护相结合，双重叠加的阴极保护方法使得海洋钢构防腐体系整体性能得到加强。

模拟实验：

模拟试验环境为：海洋钢构在模拟海水浸泡中进行控温40度常压紫外老化的试验，其中牺牲电极金属7、8均采用牺牲电极。

第一组模拟单层阴极保护试验：

模拟单层阴极保护海洋钢构整体防腐体系见图1，其中环氧类防腐涂料漆膜厚度为60μm，绝缘防腐涂料漆膜厚度为200μm,导电防腐涂料漆膜厚度为200μm, 玻璃鳞片重防腐涂料漆膜厚度为300μm，海洋钢构金属基材 1与牺牲电极金属7相连接，第二道中间层漆4与牺牲电极金属8断开。

经过4848h整体防腐漆层出现气泡、和金属基材个别点位出现锈斑。

第二组模拟双重阴极保护试验：

模拟双重阴极保护海洋钢构整体防腐体系见图1，其中环氧类防腐涂料漆膜厚度为60μm，绝缘防腐涂料漆膜厚度为200μm,导电防腐涂料漆膜厚度为200μm, 玻璃鳞片重防腐涂料漆膜厚度为300μm，海洋钢构金属基材 1与牺牲电极金属7相连接，第二道中间层漆4与牺牲电极金属8相连接。

经过5232h整体防腐漆层出现气泡、和金属基材个别点位出现锈斑。

俩组实验相比，钢构基材，防腐种类、品牌、型号、涂刷工艺、涂刷厚度均相同，差异在于第二道中间层漆4与牺牲电极金属8是否相连，即是否形成第二层重阴极保的完整回路，结果表明模拟双重阴极保护下的防腐体系比单层阴极保护下的防腐体系的耐老化时间延长了7.9%，显著提高了海洋钢构整体防腐体系的生命周期。

试验补充说明：

本实验装置在模拟中实验中受实验室条件因素，应用的是自然点位差形成的牺牲电极的阴极保护，而在实际工况和使用当中可以换为外加电流阴极保护，会有更稳定、更明显的阴极保护效果。大体积、大质量、复杂结构的海洋钢构整体采用施加阴极保护和双重阴极保护时，需多点检测，设置回流点（通电点）实时检测并控制海洋钢构各个部位的电位。外加电流阴极保护中，当输出电流过小时，会使海洋钢构阴极保护不足，当输出电流过大时，会引起辅助阳极附近的金属过度极化，存在氢脆的风险。这是就需要根据具体的海洋钢构整体进行具体的数据分析和电流调控，分别调节各个输入电流和回流电流，系统匹配达到整体平衡，将保护电位区间电位控制在-0.85～-0.95V内最佳。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，所述海洋钢构防腐体系由海洋钢构金属基材（1）组成，其特征在于：包括底漆（2）、第一道中间层漆（3）、第二道中间层漆（4）和面漆（5），四层漆依次涂覆在海洋钢构金属基材（1）的表面，所述底漆采用环氧类防腐涂料，所述第一道中间层漆（3）采用绝缘类防腐涂料，所述第二道中间层漆（4）采用导电类防腐涂料，所述面漆（5）采用玻璃鳞片重防腐类涂料，所述海洋钢构金属基材（1）和所述第二道中间层漆（4）分别连接有牺牲电极或施加外加电流，所述海洋钢构金属基材（1）和所述牺牲电极金属全部浸泡在海水（6）中，形成阴极保护的完整回路。

2.根据权利要求1所述的一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，其特征在于：所述环氧类防腐涂料采用环氧煤沥青防腐底漆。

3.根据权利要求2所述的一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，其特征在于：所述环氧煤沥青防腐底漆的喷涂厚度为60μm。

4.根据权利要求1所述的一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，其特征在于：所述绝缘类防腐涂料喷涂厚度为200μm。

5.根据权利要求1所述的一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，其特征在于：所述导电类防腐涂料采用导静电防腐中间漆。

6.根据权利要求5所述的一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，其特征在于：所述导电类防腐涂料的喷涂厚度为200μm。

7.根据权利要求1所述的一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，其特征在于：所述玻璃鳞片重防腐类涂料的喷涂厚度为300μm。

8.根据权利要求1所述的一种用于提高海洋钢构防腐体系防腐性能的装置，其特征在于：所述牺牲电极（8）采用镁合金。

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