JPS62230961A - 保護被膜を形成する改良された方法 - Google Patents

保護被膜を形成する改良された方法

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JPS62230961A
JPS62230961A JP61308085A JP30808586A JPS62230961A JP S62230961 A JPS62230961 A JP S62230961A JP 61308085 A JP61308085 A JP 61308085A JP 30808586 A JP30808586 A JP 30808586A JP S62230961 A JPS62230961 A JP S62230961A
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JP
Japan
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aluminum
coating
forming
flame sprayed
electroplated
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JP61308085A
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ジヤガンナサン・ムラリ
アーウイン・バツク
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ConocoPhillips Co
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Conoco Inc
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C4/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の開示] 本発明は、オフシコア金属構造技術に関し、特に、本技
術では典型的な重く複雑なカソード保護システムを必要
とせずに、腐蝕破壊に対してより抵抗性を有する鋼構造
要素に関する。
[発明の背F!] オフショア構造は海水のi蝕環境から保護しなければな
らない。油井ドリリング、生産ブラットホーム、および
パイピングシステムのようなオフショア鋼構造の寿命は
海の腐蝕環境によってかなりυ[1される。この様な損
害に対抗する通常の保護にはかなり複雑で重いオフショ
ア構造が必要である。
犠牲アノードあるいは印加電流のいずれかによるカソー
ド保護は、オフショア構造の十分に8!漬部分の腐蝕を
防ぐのに有効である。北海のようなオフショア地域では
、酸素含有量は1.000フイートの水中でも比較的高
い。結果として、酸化した腐蝕は非常に酷く、またこれ
ら深さで容易に生じる。
犠牲アノードを設置し維持するにはオフショア構造の重
量と価格をかなり上げる。これは、テンション脚プラッ
トホームに関して特にそうである。
テンションレッグプラットホームでは、高強度、厚い壁
の鋼のチューブは、浮力の動作重量が一定に過度の浮動
構造で海底の定着点の間のテンションで一定に維持され
る。固着およびライザー要素を構成するテンション脚プ
ラットホーム゛で高強度鋼を使用することは、プラット
ホーム置換を減らし、必要なだけの複雑な重量張力とハ
ンドリングシステムを最少限度に押える。固着およびラ
イザーシステムはテンション脚プラットホームに対する
通常の寿命の間ioo、ooo、ooo浮動サイクル以
上である。これは、腐蝕、特に腐蝕疲労抵抗を重要な構
成パラメタにする。そのため、長い期間の腐蝕保護を達
成し、疲労抵抗の海水環境の影響を最少限度に止どめる
腐蝕保護システムの選択は、高強度!ll要素の保全性
を確かにするためには本質的なものである。
腐蝕保護にはアルミニウムアノードを使用することが最
も普通である。この様なシステムは、この様なアルミニ
ウムアノードに関する鋼のカソード電位がマイナス1.
050mV対飽和カロメルm極(SCE)に近付くとい
う欠点がある。このカソードレベルによって構造成分で
使用される高強度鋼に水素脆化が生じる。試験は負の8
00mV (SCE)以下のカソード電位が水素脆化に
高強度鋼を従属させ構造要素の亀裂抵抗と疲労寿命を制
限することを示した。
さらに、信頼性のある電気接触は犠牲アノードと高強度
鋼との間で維持されなければならない。
電気的付着方法は、鋼槻械的あるいは冶金作用を損なっ
てはいけない。礪械的電気的接続は、概して信頼性がな
く、また長い期間の使用には向いていない。ろう付けお
よびテルミット溶接は、強度の鋼の応用腐蝕亀裂に対す
る電位を強める。高強度鋼に対するアルミニウムスタッ
ドのJl擦溶接は、スタッドの下あるいは溶着部の端の
いずれかで始まる亀裂により試験片の試験では失敗に終
わった。
印加電流システムは、保護される構造に関して比較的離
れた位置でアノードから電流を放つ。アノードと離れた
要素との距離は、テンション脚固着システムのアノード
端のような離れた位置では特に印加電流の有効な制御に
対して大きすぎる。
TLPの成分に対する固着およびライザーシステムのよ
うな高強度鋼要素の保護に対しては、不活性被膜の使用
は、プラットホームのか命によって不可避的損害と被膜
の水透過性のために、カソード保護を加えることなしで
は考えられない。被膜によって必要となる犠牲アノード
の大きさは非常に減少するが、電気的接続と水素脆化の
問題は存在する。
火炎溶射アルミニウムの被膜は海洋環境で使用されてき
た。この様な被膜によって、比較的高い結合力と約マイ
ナス875mV (SCE)の均一電位が提供される。
この様な火炎溶射アルミニウム被膜は電気的接続と、ア
ルミニウムアノード保護システムと共に存在する水素脆
化を克服する。
火炎溶射アルミニウム被膜が海洋構造物のカソード保護
に関する電位問題の全てを解決し、この様な火炎溶射ア
ルミニウム被膜を形成する通常の方法は保護構造の寿命
に影響する問題を生じる。
特に、火炎溶射アルミニウム被膜は概して、使用される
111体に粗いアンカーを必要とする。アンカーのパタ
ーンは、鋼表面に刻み目をつけ、あるいは最も通常には
粗い表面にするために砂あるいはグリッドブラスト仕上
げによって提供される。
これらアンカーパターンによって誘発された表面の不連
続性は構造成分の寿命の間疲労亀裂に対して電位を増加
させる部位ができる。成分の全疲労度は減少する。
火炎溶射されたアルミニウム被膜の有孔性によって海洋
バイオフォラリング(biofouling)に対して
ざらに電位を与え、そのためバイオフォラリングに関係
する問題を、解決するために孔を封じなければならない
[発明の概要] 本発明は、火炎溶射されたアルミニウム被膜が疲労亀裂
を誘発する粗いアンカーパターンを生ぜずに鋼基体に効
果的に結合される方法を提供する。
本発明によれば、海洋構造成分に対する被膜処理は、接
着電気めっきアルミニウム層に対して火炎FfJ射アル
アルミニウム被膜成してできた鋼基体の外側の表面に対
する接着アルミニウム層を電気めっきすることを包含す
る。
さらに本発明によれば、前記の電気めっきアルミニウム
層は!51基体の融解温度の約半分以下の温度を有する
溶融塩浴から形成される。
さらに、本発明によれば、前記電気めっきアルミニウム
層が非水性プレート溶液で形成される。
さらに、本発明によれば、前記の好ましい被膜処理は有
孔性火炎溶射アルミニウム被膜の外側の表面にシーラン
ト防汚被膜を形成することを包含する。
本発明の目的は、基体に対してアンカーパターンを提供
するグリッドブラストあるいは他の手段に関連した疲労
亀裂を誘発する電位を阻止する海洋構造に保護火炎溶射
アルミニウム被膜を形成する方法を提供する。
本発明の他の目的は、疲労度の結果的に損失した11体
の水素脆化に対する電位を減らすことである。
本発明のもう一つの目的は、海洋環境のバイオフォラリ
ングをさらに阻止する鉄海洋成分のカソード保護に対し
て完全な被膜システムを提供することである。
[好ましい具体例の詳細な説明] 本発明のこれら目的および他の目的は、好ましい実施例
で詳細に説明される方法と形式によって達成される。好
ましい実施例は説明するためのものであり、また本発明
の範囲を限定するものではない。
この明細書で使用されるように、“″火炎溶射アルミニ
ウム″とは、コートされた表面に衝突し接着する粒子の
流れに金属形態で乗せることによって適用されるアルミ
ニウムを意味する。このように、火炎溶射とプラズマ 
アーク スプレィは本発明の範囲内に含まれるものであ
る。
本発明によれば、鋼構造要素は、鋼成分にカソード保護
を与えるより厚い火炎溶射アルミニウム被膜を行なう前
にアルミニウムの接着層で電気めっきされる。本発明の
好ましい実施例では、電気めっきアルミニウム被膜は当
該技術では普通の方法によって溶融塩浴から形成される
。この様な溶融塩電気分解処理は、典型的には米国特許
第3.048,497号明m言で知られている。
基体鋼の冶金特性への影響を阻止するために、溶融塩電
解質温度は、基体に結晶再配列を誘発する温度以下に維
持される。溶融塩電解質温度は、鋼基体の融解温度の半
分に維持されるのが好ましい。この様な温度は、当業者
によって容易に決定される。
通常の電気めっき工程によって、基体は蒸気脱脂、洗浄
、電気洗浄、あるいは他の同様の処理のみによって、あ
るいはそれらを組合わせることによって洗浄される。
電気めっきアルミニウム層は約1ミクロンの厚さにする
のが好ましいが、0.01ミクロン乃至100ミクロン
の範囲内の厚さであればよい。
FfJ融塩浴からのアルミニウムの電着の他に、非水性
有機電気めっき浴を使用することができる。
米国特許第4.257,854@明細書および第3.9
97.410号明細書には、2つの典型的非水溶アルミ
ニウム電気めっき浴を説明しているが、当該技術では普
通の非水性浴を使用することができることは理解されよ
う。
非水性溶剤浴と溶融塩浴を使用すると、基体に移動し海
洋構造要素で水素脆化を発展させるような水素が存在し
ないあるいは生じないという特性がある。電気被膜処理
によって、基体の機械的特性に影響しない接着アルミニ
ウム層が提供され、ベース層には火炎溶射アルミニウム
被膜が容易に接着する。
電気めっきアルミニウム層を形成したあと、火炎溶射ア
ルミニウムの被膜が電気被膜に形成される。火炎溶射ア
ルミニウム被膜の厚さは、所望の寿命と、被膜された粒
子が使用される環境に依存している。20年の寿命を有
する浸漬要素に対して、約1乃至25ミルの厚さである
。火炎溶射アルミニウム粒子は電気めっきアルミニウム
層に容易に接着するので、グリッドプラスト基体への火
炎溶射アルミニウムの結合に比較して強い結合を行なう
ことができる。
結果として生じた火炎溶射波111414造成分の外側
表面は有孔性でありシールしなければならない。
本発明のもう一つの特性によれば、シールとm11の両
方に対する火炎mfJ4アルミニウム被膜の外側の表面
に防汚被膜が施され、防汚保護が与えられる。好ましい
防汚被膜は、酸化第1r#あるいはトリブチル錫オキサ
イドのようなフレークあるいは粉状防汚材料を配合した
ビニルベースのシーリング被膜を包含する。ビニル被膜
内で分散された勢力材料は被膜の寿命の間溶解し、殺生
作用を生じて海洋バイオフォラリングを阻止する。さら
に、ビニル被膜は、そうでなければバイオフォラリング
材料が火炎溶射アルミニウム被膜構造要素の有孔性u4
造に近付く場所をなくするシーラントとして作用する。
本発明は好ましい実施例の限られた特性において説明さ
れ、他の実施例も暗示された。この様な実施例は全て特
許請求の範囲内にあり、当業者にはこの明細書を読むこ
とで理解されるであろう。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)火炎溶射アルミニウム被膜を形成する前に、基体
    に電気めっきアルミニウム層を形成することを包含する
    鋼基体に火炎溶射アルミニウム被膜を形成する方法。
  2. (2)電気めっきアルミニウム層を、形成する前記工程
    がアルミニウム溶融塩電気めっき浴で鋼基体を電気めっ
    きすることを包含する特許請求の範囲第1項記載の方法
  3. (3)電気めっきアルミニウム層を形成する前記工程が
    、非水性有機溶剤アルミニウム電気めっき浴で電気めつ
    きすることを包含する特許請求の範囲第1項記載の方法
  4. (4)電気めっきアルミニウム層を形成する前記工程が
    、厚さが0.01乃至100ミクロンのアルミニウムを
    適用して行われる特許請求の範囲第1項記載の方法。
  5. (5)防汚シーラント被膜を火炎溶射アルミニウム被膜
    に適用する工程をさらに包含する特許請求の範囲第1項
    記載の方法。
  6. (6)防汚シーラント被膜が、酸化第1銅、トリブチル
    錫オキサイド、およびその混合物からなる群から選択さ
    れる防汚粒子を包含するビニルベースのシーラントを使
    用することを包含する特許請求の範囲第5項記載の方法
JP61308085A 1986-03-24 1986-12-25 保護被膜を形成する改良された方法 Pending JPS62230961A (ja)

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US06/842,965 US4684447A (en) 1986-03-24 1986-03-24 Method for applying protective coatings
US842965 1997-04-25

Publications (1)

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JPS62230961A true JPS62230961A (ja) 1987-10-09

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DE (1) DE3780052D1 (ja)
DK (1) DK147787A (ja)
NO (1) NO871204L (ja)

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