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水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规程条文说明1 范围本标准规定了水电水利工程金属结构设备表面预处理、涂料保护、热喷涂金属保护、阴极保护防腐蚀标准及相关技术要求。
本标准适用于水电水利工程金属结构设备的防腐蚀设计、施工、验收和管理。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 4948 铝—锌一铟系合金牺牲阳极GB/T 4950 锌一铝一镉合金牺牲阳极GB/T 7387 船用参比电极技术条件GB 8923 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T 9286色漆和清漆漆膜的划格试验GB 11375 金属和其他无机覆盖层热喷涂操作安全GB/T 13288 涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）GB/T 17731 镁合金牺牲阳极GB/T 17848 牺牲阳极电化学性能试验方法GB/T 17850 涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理用非金属磨料的技术要求GB/T 18838 涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理用金属磨料的技术要求3 术语和定义下列术语适用于本标准。
表面预处理 surface preparation为提高涂层与基体间结合力及防腐蚀效果，在涂装之前用机械方法或化学方法处理基体表面，以达到符合涂装要求的措施。
涂料保护 coating protection在物体表面能形成具有保护、装饰或特殊功能（如绝缘、防腐、标志等）的固态涂膜的方法。
热喷涂金属保护 thermal spraying metal利用热源将金属材料熔化、半熔化或软化，并以一定速度喷射到基体表面形成涂层的方法。
阴极保护 cathodic protection通过阴极极化控制金属电化学腐蚀的技术。
阴极保护有牺牲阳极法和强制电流法。
探究涂装防腐设计及施工在海洋石油深水油气田开发的应用摘要：腐蚀是海上石油工程中一个极其严重和重要的问题。
因此，在进行海洋石油工程前，防止或控制环境因素引起的腐蚀具有重要意义。
因此，涂料的防腐设计与施工在海上石油工程的应用中起着重要的作用。
本文综述了防腐设计与施工在海上石油工程中的应用。
关键词：海洋石油工程；防腐；涂装系统；设计；施工引言随着石油资源和人力资源的迫切需要石油,近海石油勘探的力量越来越大,离岸开发石油资源的工作越来越被人们关注,但由于海上平台的建设,人们意识到导管架和其他钢结构长期浸泡在海水中,海洋石油工程中的腐蚀问题极易出现。
腐蚀问题一旦发生,将直接影响海上石油工程的使用寿命和效率。
为此，需进行海上石油工程的涂装防腐设计，对海上石油平台的涂装防腐系统持续进行改进。
通过更专业、更有效的防腐设计方案，科学、严格地完成海洋石油工程的防腐涂装施工，保障设施安全，使海洋石油工程健康、有序、经济、可持续地进行。
一、海洋石油工程面临的腐蚀风险分析为了保证采油的高效稳定运行，必须保证海上石油工程的安全可靠。
因此，不仅需要工程师的专业技能，还需要设施的安全性和耐久性。
由于海洋环境复杂,水中富含多种电解质,和水温度变化、pH值,氧气,二氧化碳,以及各种各样的海洋生物,这些因素的影响，随着海上石油工程设施,钢铁材料逐渐与周围的环境做出反应。
如当前海洋石油工程平台设施的一部分区域在大气区内,有一些飞溅区,而内外全浸区长期浸泡在海水中，在不同部位的材料面临不同的环境因素，受到不同程度的腐蚀，进而可能影响海上油气作业的施工安全。
加强海洋石油设施的防腐施工，持续改进涂层体系，可以有效地延缓甚至避免腐蚀带来的一系列不利影响，对海洋石油工程的正常运行具有重要意义。
因此，本文针对海洋石油工程的涂装防腐设计与施工进行了相应的分析，以促进涂装防腐设计的实际和有效应用。
二、涂装防腐设计在海洋石油工程中的应用海洋石油工程中材料防腐设计复杂，材料涂层防腐设计可有效延长海洋石油工程的使用寿命。
船舶涂层防腐技术的研究与应用船舶作为海上运输的主要工具，需要承受海洋环境的恶劣影响。
其中，船舶涂层作为船舶防腐的重要部分，承担着对船舶进行保护的作用。
近年来，船舶涂层防腐技术的研究与应用得到了广泛关注。
本文将着重探讨船舶涂层防腐技术的研究现状、发展趋势以及应用实践。
1. 船舶涂层防腐技术的研究现状船舶涂层防腐技术的研究早在20世纪初就已经开始了，最初的研究主要集中在改善涂层的耐盐性和耐腐蚀性方面。
然而由于涂层本身的材料和施工工艺等因素的限制，传统的船舶涂层技术并不能满足现代船舶建造和使用的要求。
随着科技水平的提高和航运业的不断发展，船舶涂层防腐技术也不断进行着创新。
目前，船舶涂层防腐技术的研究主要体现在以下几个方面：（1）新型涂层材料的研发。
由于现有涂层材料的特性和使用寿命等方面存在局限，因此研究人员开始探索新型涂层材料，以解决当前涂层防护效果和经济性之间的矛盾。
例如，目前研究的有防污涂层、自愈涂层、抗氧化涂层等。
（2）涂层防护机理的研究。
涂层防腐的关键在于理解腐蚀的机理和原因，通过研究和分析腐蚀的机理，可以为涂层材料的改进提供重要的理论基础。
目前，主要的涂层防护机理包括屏障作用、离子掩蔽作用和阳极保护作用等。
（3）涂层施工技术的改进。
涂层的施工工艺对其效果影响非常大，因此研究人员开始从工艺角度入手，探索如何提高涂层的施工质量和效率。
例如，应用电泳涂装技术、高速板材喷涂技术等，以提高涂层的质量和使用寿命。
2. 船舶涂层防腐技术的发展趋势未来船舶涂层防腐技术的发展趋势主要集中在以下几个方面：（1）环保性。
环保已经成为一个重要的社会问题，船舶涂层同样也需要向环保性、低污染方向发展。
例如，应用水性涂料代替传统的溶剂涂料、研发生物基涂料等。
（2）智能化。
物联网、大数据等新技术的应用，为涂层防腐技术的智能化提供了契机。
例如，研发能够监测涂层性能、预测腐蚀情况的智能涂层。
（3）多功能化。
除了具备防腐性能，船舶涂层还需要具备其他特殊功能，如防火、防滑、消声等。
水下生产设施紧固件防腐技术钱思成【摘要】The method of sacriifcial anodes combined with protective coating is commonly used for the corrosion control of offshore steel structures. However, the fasteners such as bolt, articulated and locking parts may not be protected by sacriifcial anodes because of the larger connection resistance. And the fasteners may be easily corrosive by crevice corrosion and the coating may be easily destroyed by operation or installation. Aimed at the above problem, this article brief introduced and contrasted several corrosion control method for the fasteners and provide a recommended corrosion control coating.%目前针对海水浸没环境下的钢结构防腐主要采用牺牲阳极和防腐涂层联合保护的防腐方案，但对于很多水下生产设施上的螺栓螺母、铰接机构、锁定机构等紧固件来说，通常采用机械连接方式，与主结构之间的电阻较大，牺牲阳极无法对其进行很好的阴极保护作用，且这些紧固件之间和紧固件与主结构之间多存在一定空隙，极易发生缝隙腐蚀，同时由于紧固件的安装过程需要与施工工具进行硬接触，常规涂层又很容易破损，导致涂层的防腐效果降低。
深海环境下环氧重防腐涂层的防护机理和应用研究进展目录1. 内容描述 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究概况 (5)2. 深海环境简介 (6)2.1 深海环境特点 (7)2.2 深海环境对材料的影响 (8)3. 环氧重防腐涂层材料基础 (9)3.1 环氧树脂性能特性 (10)3.2 重防腐涂层作用机理 (11)3.3 涂层的成分与结构 (12)4. 环氧重防腐涂层的防护机理 (13)4.1 涂层的物理防护 (15)4.2 涂层的化学防护 (16)4.3 涂层的机械防护 (17)5. 深海环境下环氧重防腐涂层的性能要求 (19)5.1 耐盐雾性能 (20)5.2 耐温性能 (21)5.3 耐冲击性能 (24)5.4 耐化学介质性能 (25)6. 环氧重防腐涂层的制备技术 (26)6.1 原材料选择与处理 (28)6.2 涂层制备工艺 (29)6.3 涂层施工与维护 (30)7. 深海环境下的涂层性能测试 (31)7.1 涂层性能测试方法 (33)7.2 涂层性能测试结果分析 (34)8. 环氧重防腐涂层的应用进展 (35)8.1 船舶与海洋工程应用 (36)8.2 管道输送系统应用 (38)8.3 海洋设备与结构件的防护 (39)9. 现有涂层存在的问题与挑战 (40)9.1 涂层性能不稳定问题 (41)9.2 涂层施工与维护难度 (43)9.3 环境保护与可持续发展问题 (43)10. 深海环境下环氧重防腐涂层的防护机理和应用研究进展展望..4510.1 未来发展趋势 (47)10.2 关键技术突破 (48)10.3 应用前景预测 (49)1. 内容描述本文档旨在探讨深海环境下环氧重防腐涂层的防护机理及其应用研究进展。
我们将介绍环氧树脂作为涂层材料的基本性质，包括其化学构成、物理形态以及与金属基体的结合性能。
将深入分析环氧重防腐涂层的防护机理，包括涂层对金属基体的保护作用，如耐腐蚀性、耐磨性、绝缘性等，以及如何抵抗海水中的微生物腐蚀和物理化学侵蚀。
环保型船舶防腐涂料的技术应用摘要：在生态保护国际法的引入和补充中，船舶涂料技术的研究不再局限于保护能力，还提出了环境保护的要求。
今天，海洋的发展达到了前所未有的程度，导致了船舶涂装技术的新标准。
原涂料涂层，有严重的火灾隐患，易引起爆炸等事故。
此外，国内外船舶防腐涂料大多采用溶剂型涂料，溶剂型涂料VOC含量高，且含有大量毒性较大的重金属化合物。
在节能减排的背景下，航运业对环保涂料的需求日益增加。
关键词：环保型船舶；防腐涂料；技术应用一、船舶防腐涂料的特点船舶防腐涂料应具有以下特点:首先，它具有优异的附着力和耐水性、耐磨擦性、耐化学性等性能。
防腐涂料需要在极端恶劣的环境中能够保持稳定的应用效果，同时确保腐蚀时间。
防腐涂料在化学大气和海洋环境中，应用寿命一般在10A左右，甚至超过15A，即使在酸、碱等介质中，保持基本的环境条件，也需要达到5A以上的可用循环。
其次，由于涂层的厚度，不仅需要有高质量，而且采购成本也比较合理。
最后，船舶涂料需要构造良好，易于在复杂结构和恶劣环境中使用。
船舶防腐涂料也因使用部件的不同而有不同的性能要求。
例如船底的自然腐蚀速率为0.1mm/a，这部分的防腐涂层不仅要有耐海水的能力，还要有一定的防污功能。
船的上层建筑,防腐涂料防腐蚀的功能,应该耐隔热,在饮用水舱,它需要应用纯环氧树脂涂层,需要耐水,抗化学腐蚀、低毒性和其他性能要求。
二、环保型船舶防腐涂料的技术分析1.水性车间底漆车间底漆是一种对金属表面进行预处理的底漆，具有暂时保护金属的作用。
近年来，船厂常选用醇溶性无机锌底漆，具有防锈性好、干燥速度快、支持焊接处理、耐热性高等特点，能满足目前流水线作业的需要。
但其固体含量只有28%,其挥发性有机化合物含量超过600g/L,实际施工期间,由于有机溶剂的挥发,会对人体和环境产生负面影响,同时在金属板焊接与切割将产生安全风险。
为了解决这类底漆的缺陷，出现了水性的车间底漆。
这类产品已在国内外市场上出现，目前可供选择的品种有环氧富锌、无机磷酸锌和硅酸锌。
水下涂装防腐技术与应用陈洋 王兴光 单宇翥青岛太平洋海洋工程有限公司，266100，qpoc@摘要：水利水电钢结构水下部分锈蚀是一种普遍存在的现象，对于水利水电建筑物的结构形成很大的危害。
对于水工建筑物钢结构的防腐处理材料和方法有很多，一般均在干燥环境下使用。
但水电站的钢结构建筑物有很多在水下，甚至无法提出水面进行防腐处理，特别是闸门槽等金属结构物。
以往对于此类问题的处理由于没有很好的水下材料和工艺，常常通过放空水库降低水位或者采取建造围堰的方法形成旱地施工条件，但由此带来的经济损失是相当大的，而且有些水工建筑物由于运行条件限制无法放空。
由于缺着水下材料和工艺，此类问题曾经无法解决。
随着涂装工业进入21世纪，水下涂装材料和技术出现了，并且越来越体现了它的重要性。
本文根据青岛太平洋海洋工程有限公司实施的几项工程和水下涂装材料性能实验，重点介绍了在水中直接在水下结构物表面施涂的水下涂装防腐工艺和方法；介绍了世界先进的水下涂装材料、水下涂装设备、水下涂装工艺；介绍了水下涂装技术以及实际应用的具体作法。
介绍了国内外水下涂装防腐技术与应用实例，如：湖北宜昌葛洲坝闸门槽水下防腐涂装工程、胜利油田埕北CB11G、CB11B采油平台潮差带整体涂装修复工程、中国海洋石油公司渤海工程公司渤海6号潮差带涂装工程等国内外水下防腐涂装工程。
对工程金属结构的安全运行和保护寿命找到了一个新的经济有效的方法，为水利行业的金属结构防腐蚀找到了一条新的途径。
关键词：水下防腐涂装技术；水下涂装方法；水下防腐涂装材料1前言水工建筑物金属结构物暴露在不利的环境中时就会腐蚀――这意味着大量的金钱将耗费在修理、建筑寿命缩短，以及钢结构腐蚀造成的严重事故等等。
防腐涂装不是唯一防止腐蚀的方式，但是绝对是最重要的一种方式，也是最经济的方式，甚至是唯一的方式。
对于水利工程来说，大量金属部件暴露在水中容易被腐蚀，而往往最难于处理的就是位于水下的钢结构。
以往对于此类问题的处理由于没有很好的水下材料和工艺，常常通过放空水库降低水位或者采取建造围堰的方法形成旱地施工条件。
但由此带来的经济损失是相当大的，而且有些水工建筑物由于运行条件限制无法放空。
现在，经过早期的发展，水下涂装防腐施工技术与材料已经逐渐发展成熟起来。
2水下涂装防腐技术水下涂装防腐工艺有三个最关键的步骤，它们是：水下无损检测，水下钢结构表面处理，水下涂装。
分别介绍如下：2.1水下无损检测检查水下钢结构表面的腐蚀状态、表面水生物的生长与附着情况、大小和厚度、钢质表面的锈蚀等级、锈蚀深度与形态、钢质表面的完好性等。
通过水下检查，详细掌握水下钢结构的形态和现状，针对不同的锈蚀等级采用相关工具进行表面处理。
2.2水下钢结构表面处理水下钢结构表面处理是水下防腐涂装的关键，沾污和锈蚀等会严重损害没漆的附着力，不良表面上的水下防腐涂装不可能具备抵抗可能受到的磨蚀或其他机械操作的出色能力。
涂层不是完全不透水的，铁锈内及钢板上的盐分会加剧渗透作用而使漆膜起泡，积存于漆膜下形成的锈蚀，其体积要比涂没漆前钢板原始锈蚀大，并会引引导漆膜的破裂。
而良好的处理表面会使涂装操作更加容易，省时省料，提高涂刷效率；另外做好表面处理，会增强涂料与涂件表面的粘结力，可大大延长涂料的防腐寿命。
表面处理的目的是为了清除污物及锈蚀物，尽可能提供一个清洁完好的表面。
表面处理标准：最常引用的参考标准是由瑞典腐蚀学会出版的“施工钢板表面处理标准图解”（Pictorial Surface Standards for Painting Steel Surface）参考编号SISO5 59 00。
该标准用图解说明各种表面处理的等级。
表示处理的方法是刮除法，钢丝刷除锈法或喷砂处理法。
对刮除法和钢丝刷除锈法在级数前冠以St 表示清洁等级，对喷砂清理法则用Sa 来表示。
分别是：St2，St3Sa1，Sa2，Sa2.5，Sa3Sa3标准是喷砂处理去除所有污物，经真空吸收，空气吹喷或刷去一切粉尘后，最终表面呈均匀灰色金属状。
但实际上这种清理很难达到，比较现实可达到的标准是Sa2.5。
该标准充许钢板表面留有锈蚀或氧化皮残留物，看上去仅是细条或微点状。
一般情况下，对水下钢结构物表面处理到Sa2或Sa2.5就可以满足进行水下防腐涂装的要求。
表面清理技术：水下喷砂处理：粒状磨料（矿渣、沙粒等）由水为介质高速推动，经喷嘴冲至待处理表面上，从而除去锈蚀和污物。
此种方法对已有涂层保护漆并有一定腐蚀的水下钢结构很有效。
其中，磨料颗粒大小是非常关键的，矿潭和沙粒大小在0.2mm-0.5mm 最为合适。
水下高压水清理：用高压在水下直接喷射表面，清理效果取决于表面的自然状况，水压、喷嘴与表面的距离和喷射角度。
水下电动滚刷：其滚刷是用钢丝做的，利用表面接角时的扭曲力把锈蚀物磨光，但不易使锈蚀物从表面上脱落，往往用于处理表面轻微附着物。
水下打磨机：利用碳化硅磨盘把水下钢结构表面锈蚀物磨净，适用于大多数类型表面处理。
手工处理：传统的水下钢结构表面处理方法，利用刮铲、钢丝刷、凿子等工具进行水下手工表面处理。
水下表面处理铲：通常是气动的，用振动针或凿敲击水下钢结构表面，使锈蚀物剥落。
此方法比手工清除更有效。
2.3水下涂装方法水下涂装的方法有手工涂装和机械涂装两种。
手工涂装就是用刷子或辊子直接在水下钢结构物的表面涂刷。
人工水下涂装适用于小面积复杂结构物，但这种方法在大面积水下涂装施工中，容易造成损耗和水下涂层厚度不均。
例如：在实际施工中，潜水员每涂刷一部位，在水下用刷子或滚子蘸取的涂料的量的不同会导致水下涂层厚度分布不均；而且潜水员在用刷子或滚子涂刷水下钢结构表面时，如果操作不慎，水下涂料从刷子或滚子上滴下，也容易造成水下涂料的损耗。
本文介绍一种先进的水下机械涂装设备。
我公司从美国进口了可调配比温度水下专用喷涂机，该系统将物料按照一定配比混合并加热后，使水下涂料达到正确的比例混合及合适的温度，采用高性能的泵送送料器，将两组份混合，将加压后的涂料通过管道，源源不断地供给涂刷或喷枪, 将涂料损失减至最低。
使潜水员在水下连续、稳定地将水下涂料涂装到构筑物表面，从而保证涂层性能和涂层厚度的稳定性和一致性。
水下涂装机有以下特点：高效经济: 施工效率高，流量大，自动供料，不需水下不断蘸料，更省料，经济；环保：减少VOC 等有害气体的挥发，将对人体的危害降至最低；便于施工：加压加热处理后的水下涂料通过输送管线，到达水下涂装结构物表面，性能更佳，粘结性、流动性更好，涂层附着力强；可调配比, 可调温度：加压涂刷，喷涂，而且可调配比。
通过不断输送来的水下涂料，可以做到传递效率高、涂幅大、范围广，而且对付凹凸不平部位更容易；可将温度调至100F-130F,出口处压力达到3000psi，出口尺寸为0.031-0.035时流量为1加仑/分钟。
3水下涂装防腐材料在施工过程中，我公司选取国内外水下防腐涂料中的5种涂料进行了水下涂刷试验，这5种涂料是： 美国C水下涂料、葡萄牙E水下涂料、中国A涂料、中国L水下涂料、中国H涂料。
目的是为了检验涂料在水下抗分散性、水下粘接力、涂覆遮盖力、耐腐蚀性、涂覆效果和水下涂刷操作的难易性。
3.1试验过程（分别在水温12℃和20℃进行试验）（1） 取五块已锈蚀的钢板，用钢丝刷打磨除锈至表面清洁，编号后放入盛有水的水箱中浸泡，使钢板完全湿润；（2） 按照五种水下涂料的配比分别称取同等重量的涂料混合后, 迅速盛于已编号的容器中。
分别为：1#——美国C水下涂料、2#——葡萄牙E水下涂料、3#——中国A涂料、4#——中国L水下涂料、5#——中国H涂料（3） 将盛有已拌制好涂料的容器和毛刷浸没于水中，在水中用毛刷蘸取涂料，将1号、2号、3号、4号、5号涂料分别涂刷在水中的1号、2号、3号、4号、5号试验钢板上。
涂刷后，用湿膜测厚仪测量厚度；（4） 放在水中养护15小时后，取出放室内（干燥养护，室温12℃）7天完全固化后，用粘接力测试仪测试其涂膜附着力。
固化的时间跟养护条件有很大的关系，一般来说温度25℃，干燥条件下24小时可完全固化；温度越低固化越慢，最长需7天。
3.2性能试验数据表水温12℃的试验结果20℃的试验结果水温3.3试验说明涂刷过程中，5种涂料在水中皆不溶解、不分散，但都有少量絮状物涂料脱离毛刷，漂浮在水中。
涂刷试验钢板在水下浸泡3天后进行观察，1、2、3和4号试验钢板涂层效果均良好，涂层固化完全、不流挂、遮盖力良好、未出现因固化收缩而产生的桔皮现象；5号出现流挂现象。
在水下浸泡10天后进行观察，五块试验钢板耐水腐蚀性均较好， 但4、5在钢板漏涂点涂层表面出现返锈现象。
而且，从这个实验里我们可以发现，水下涂料的性能与温度有相当大的关系。
而且在5℃以下，环氧树脂类水下涂料的固化速度大大减慢，其它性质水下涂料甚至会停止固化。
针对于这种条件下的水下涂装,施工单位应使用水下温控涂装机。
4工程实例：湖北宜昌葛洲坝闸门槽水下防腐涂装工程、、我公司于2005年对葛洲坝大江冲砂闸检修门门槽水下金属结构进行水下防腐涂装。
葛洲坝水利枢纽自蓄水发电24年来，未对水下钢结构进行检查和除锈防腐处理，大坝门槽轨道及附属金属结构表面部分普遍锈蚀、有大面积锈包和麻点锈斑，经高压水枪（压力达到200bar）表面处理后，锈蚀的金属结构表面已经凹凸不平，几乎不存在平整的原金属结构面，锈坑呈网状连续，最大锈坑深度为4mm。
因本工程施工正处于冬季，水温低，水下涂装及其困难，青岛太平洋海洋工程有限公司采用进口涂料，可调温度配比水下涂装机，保证了施工质量和效率，圆满完成水下涂装工程。
经过一年的水下冲刷和运行下，复查结果表明涂层对钢结构起到了很好的保护作用。
胜利油田埕北CB11G、CB11B采油平台潮差带整体涂装修复工程我公司于2003年10月采用CD257防腐涂料对胜利油田的计量平台、井口平台和输油管线独立桩水线区、水浸区部位桩腿的表面进行了表面处理和涂装。
共涂装面积647m2，水下防腐涂料与水下钢结构紧密结合，抵御了海生物，海水的腐蚀。
在涂装后的一年中，经业主和施工方有关人员现场复核和检验，涂装质量合格，各项指标均达到了业主的要求。
中海洋石油公司渤海工程公司渤海6号潮差带涂装工程两次对渤海六号石油钻井平台进行了施工，工程内容主要有：平台腐蚀损伤检测、无损检测、三条桩腿内部水下40米处牺牲阳极块安装、沉垫甲板封堵漏洞、遗留物探摸、船体部分测厚、检测探头水下焊接、电位测量、录像，另外，对渤海六号平台外加电流阳极保护系统进行了改装、沉垫甲板焊接、导管架潮差带水下涂装，水下涂装面积60m2。
5结束语水下防腐涂装新技术为防腐工程提供了一条新的途径。
对于水库大坝水下结构物来说，即不需水库特意为工程而降低水位，也不需采用土石围堰进行旱地施工，造价经济、工程量小、工期短、无污染、为水库大坝水工建筑物防腐方法提供了更多的选择。
