RU2107005C1

RU2107005C1 - Antifouling coat

Info

Publication number: RU2107005C1
Application number: RU96121621A
Authority: RU
Inventors: Адам Михайлович Гонопольский
Original assignee: Йелстаун Корпорейшн Н.Б.
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1996-11-12
Publication date: 1998-03-20
Also published as: AU2047797A; WO1997025243A1

Abstract

FIELD: technology of protection of underwater hulls of sea-going vessels and structures against corrosion and fouling; application of antifouling coats on underwater surfaces. SUBSTANCE: antifouling coat has subcoat applied on base and outer porous layer including copper. Subcoat is made on base of aluminium and outer later contains additionally zinc. Open porosity of outer layer is equal to 6-8% with content of copper of 20±3% and zinc, 80±3%. Precoat may include inner layer applied on base of intermediate layer made from forming-quality aluminium alloy and outer intermediate layer applied on it. Outer intermediate layer consists of forming-quality aluminium alloy, 60±3%, and zinc, 40±3%. Open porosity of outer intermediate layer may range from 4 to 6%. Ratio of thickness of inner intermediate layer, outer and intermediate layer and outer layer is as follows: (1±0.1):(2±0.2):(4: ±0.5). EFFECT: enhanced reliability. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии защиты подводной части судов и морских сооружений от коррозии и обрастания и касается выполнения необрастающего покрытия для подводных поверхностей этих объектов. The invention relates to a technology for protecting the underwater part of ships and marine structures from corrosion and fouling, and relates to the implementation of antifouling coating for the underwater surfaces of these objects.

Известно необрастающее покрытие для подводной части судов и сооружений, содержащее нанесенный на основу подслой и наружный пористый слой, включающий медь [1]. Known antifouling coating for the underwater part of ships and structures, containing deposited on the base of the sublayer and the outer porous layer, including copper [1].

Однако известное необрастающее покрытие является малоэффективным и загрязняющим внешнюю среду акватории продуктами реакции меди с компонентами морской воды. However, the known antifouling coating is ineffective and pollutes the external environment of the water area by the reaction of copper with components of sea water.

Технический результат от реализации изобретения заключается в повышении эффективности необрастающего покрытия и в устранении загрязнения им внешней среды акватории продуктами реакции меди с компонентами морской воды. The technical result from the implementation of the invention is to increase the effectiveness of antifouling coating and to eliminate pollution of the external environment by the reaction products of copper with components of sea water.

Этот технический результат достигается тем, что в необрастающем покрытии для подводной части судов и сооружений, содержащем нанесенный на основу подслой и наружный пористый слой, включающий медь, этот подслой выполнен на основе алюминия, а наружный слой дополнительно содержит цинк. This technical result is achieved by the fact that in the antifouling coating for the underwater part of ships and structures containing a sublayer applied to the base and an outer porous layer including copper, this sublayer is made on the basis of aluminum, and the outer layer additionally contains zinc.

Кроме того, у такого покрытия открытая пористость наружного слоя может составлять 6-8% при содержании в нем меди 20 ± 3% и цинка 80 ± 3%. In addition, for such a coating, the open porosity of the outer layer can be 6-8% with a copper content of 20 ± 3% and zinc 80 ± 3%.

Наряду с этим у такого необрастающего покрытия подслой может состоять из внутреннего нанесенного на основу промежуточного слоя из деформируемого алюминиевого сплава (60±3%) и цинка (40±3%), при этом открытая пористость внешнего промежуточного слоя может составлять 4-6%. In addition, in such a non-fouling coating, the sublayer may consist of an inner supported intermediate layer of a deformable aluminum alloy (60 ± 3%) and zinc (40 ± 3%), while the open porosity of the outer intermediate layer may be 4-6%.

Кроме того, у такого необрастающего покрытия толщины внутреннего промежуточного слоя, внешнего промежуточного слоя и наружного слоя могут относиться как (1±0,1) : (2±0,2) : (4±0,5). In addition, for such an antifouling coating, the thicknesses of the inner intermediate layer, the outer intermediate layer and the outer layer can be referred to as (1 ± 0.1): (2 ± 0.2): (4 ± 0.5).

На чертеже показано необрастающее покрытие, поперечное сечение. The drawing shows a antifouling coating, a cross section.

Необрастающее покрытие содержит нанесенный на основу 1, т.е. на стальной корпус судна или сооружения, подслой, выполненный на основе алюминия. Подслой может быть одинарным или двойным. В последнем случае этот подслой состоит из внутреннего нанесенного на основу 1 промежуточного слоя 2 и внешнего промежуточного слоя 3, нанесенного на слой 2. этот слой 2 состоит из деформируемого алюминиевого сплава типа АД, АМг, АМц. Слой 3 состоит на 60±3% из деформируемого алюминиевого сплава того же типа, что и тот, который используется в слое 2, и на 40±3% из цинка, при этом открытая пористость слоя 3 (т. е. отношение объема открытых с поверхности слоя 3 пор к объему этого слоя) составляет 4-6%. Наружный пористый слой 4, нанесенный на подслой, содержит 20±3% меди и 80±3% цинка. При этом открытая пористость (определение этого термина указано здесь выше) наружного слоя 4 составляет 6-8%. Толщина внутреннего промежуточного слоя, внешнего промежуточного слоя и наружного слоя относятся как (1±0,1) : (2±0,2) : (4±0,5). The antifouling coating contains deposited on the base 1, i.e. on the steel hull of a vessel or structure, a sublayer made on the basis of aluminum. The sublayer may be single or double. In the latter case, this sublayer consists of an internal intermediate layer 2 deposited on the base 1 and an external intermediate layer 3 deposited on layer 2. This layer 2 consists of a deformable aluminum alloy of the type AD, AMg, AMts. Layer 3 consists of 60 ± 3% of the deformable aluminum alloy of the same type as that used in layer 2, and 40 ± 3% of zinc, while the open porosity of layer 3 (i.e., the ratio of the volume of open with the surface of the layer 3 pores to the volume of this layer) is 4-6%. The outer porous layer 4 deposited on the sublayer contains 20 ± 3% copper and 80 ± 3% zinc. Moreover, the open porosity (the definition of this term is indicated here above) of the outer layer 4 is 6-8%. The thickness of the inner intermediate layer, the outer intermediate layer and the outer layer are referred to as (1 ± 0.1): (2 ± 0.2): (4 ± 0.5).

Описанное покрытие наносится послойно после очистки поверхности основы 1 с помощью установок высокой производительности, описанных, например, в авт. свид. СССР N 1138429 и в патенте РФ N 2053603, опубликованных в 1985 г. The described coating is applied layer by layer after cleaning the surface of the base 1 with the help of high performance installations, described, for example, in ed. testimonial. USSR N 1138429 and in the patent of the Russian Federation N 2053603, published in 1985

Необрастающее покрытие эксплуатируется следующим образом. Antifouling coating is operated as follows.

В процессе контактирования с морской водой в порах слоя 4 образуются соли меди и цинка, которые в условиях слабого массообмена, характерного для ламинарного подслоя пограничного слоя продолжительно сохраняются в порах, препятствуя заселению поверхности покрытия морскими организмами. При этом главную роль в этом процессе играют соли цинка. Такое использование цинка имеет то преимущество, что его соли растворимы в морской воде и присутствуют в ней в виде естественных примесей. Поэтому некоторое увеличение естественной концентрации этих солей вследствие применения цинка в покрытиях не отравляет воду, тем более что указанная концентрация быстро выравнивается по объему воды ввиду интенсивной турбулизации, сопровождающей движение судна. Таким образом, даже при запредельных, т.е. смертельных для организмов концентрациях ионов цинка в порах слоя 4, вымывание солей цинка не представляет экологической опасности для флоры и фауны морей. Более того, присутствие в морской воде цинка в малых концентрациях улучшает жизнедеятельность морских организмов. Что же касается присутствия меди в составе наружного слоя 4, то ее отрицательный экологический эффект сводится к минимуму ввиду незначительности содержания. В то же время присутствие меди обеспечивает необходимую прочность наружного слоя 4 даже при небольшой концентрации. Применение описанной выше структуры и состава подслоя обеспечивает надежную антикоррозионную защиту основы 1. In the process of contacting with sea water, the salts of copper and zinc are formed in the pores of layer 4, which, under conditions of weak mass transfer, characteristic of the laminar sublayer of the boundary layer, remain in the pores for a long time, preventing the marine surface from populating the coating surface. In this case, zinc salts play the main role in this process. This use of zinc has the advantage that its salts are soluble in sea water and present in it as natural impurities. Therefore, a certain increase in the natural concentration of these salts due to the use of zinc in the coatings does not poison the water, especially since the indicated concentration quickly equalizes in the volume of water due to the intense turbulization that accompanies the movement of the vessel. Thus, even with transcendental, i.e. lethal concentrations of zinc ions in the pores of layer 4, leaching of zinc salts does not pose an environmental hazard to the flora and fauna of the seas. Moreover, the presence of low concentrations of zinc in seawater improves the vital activity of marine organisms. As for the presence of copper in the composition of the outer layer 4, its negative environmental effect is minimized due to the insignificance of the content. At the same time, the presence of copper provides the necessary strength of the outer layer 4 even at low concentrations. The application of the above structure and composition of the sublayer provides reliable anti-corrosion protection of the base 1.

Указанные выше параметры необрастающего покрытия как по составу, так и по соотношению толщин слоев покрытия являются оптимальными, с точки зрения достижения максимального эффекта по защите от обрастания и антикоррозионной защите, при сведении к минимуму нежелательных экологических последствий и достижении необходимой надежности и продолжительности службы. Эти параметры были отработаны в результате модельных и натуральных испытаний описываемого необрастающего покрытия, которые в полной степени подтвердили его высокое качество и несомненные преимущества перед другими подобными покрытиями. The above parameters of antifouling coating both in composition and in the ratio of the thicknesses of the coating layers are optimal from the point of view of achieving the maximum effect of protection against fouling and corrosion protection, while minimizing undesirable environmental effects and achieving the necessary reliability and durability. These parameters were worked out as a result of model and natural tests of the described antifouling coating, which fully confirmed its high quality and undoubted advantages over other similar coatings.

Claims

1. Antifouling coating for the underwater part of ships and structures, containing a sub-layer and an outer porous layer deposited on the base, including copper, characterized in that the sub-layer is aluminum-based, and the outer layer additionally contains zinc.

2. The coating according to claim 1, characterized in that the open porosity of the outer layer is 6-8%, the copper content in it is 20 ± 3%, and zinc is 80 ± 3%.

3. The coating according to claims 1 and 2, characterized in that the sublayer consists of an internal intermediate layer of a deformable aluminum alloy deposited on the base and an external intermediate layer deposited on it, consisting of a deformable aluminum alloy (60 ± 3%) and zinc (40 ± 3%), while the open priost of the outer intermediate layer is 4-6%.

4. The coating according to claim 3, characterized in that the thickness of the inner intermediate layer, the outer intermediate layer and the outer layer are referred to as (1 ± 0.1): (2 + 0.2): (4 ± 0.5).