一种浪花飞溅区钢铁设施腐蚀防护方法技术

本发明专利技术涉及腐蚀防护技术，尤其是一种海洋中浪花飞溅区钢铁设施腐蚀防护方法。它在浪花飞溅区的钢结构表面引入一层电解质膜，使牺牲阳极为钢结构表面提供阴极保护电流，以保护钢结构；具体为：在内层先将毛细吸水层缠绕于被保护体上，在钢结构表面引入一层电解质膜，在中层设牺牲阳极，为钢结构表面提供阴极保护电流，然后在外层设纤维增强的塑料外壳，用螺栓固定在钢结构上，构成牺牲阳极护套结构。本发明专利技术相对简单、使用安装方便，不但适用于新建海工设施的腐蚀防护，而且适用于已有设施腐蚀防护的更新和修复，还能方便地实现保护效果的监测。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及腐蚀防护技术，尤其是一种海洋中浪花飞溅区钢铁设施腐蚀防护方法。
技术介绍
目前可供选用的浪花飞溅区腐蚀防护的方法有锌铝合金及有机覆盖层防腐蚀技术(文献1海洋腐蚀环境理论及其应用，侯保荣等著，科学出版社，1999年2月)、Ni-Cu合金覆层保护法(文献2腐蚀与防护手册，化学工业出版社；文献3http//www.cda.org.uk)、带锈带湿重防腐涂料(文献4http//www.qunly.com)。锌铝合金及有机覆盖层防腐蚀技术是利用锌铝合金覆盖层的阴极保护作用、隔离作用以及有机涂层的封闭作用达到防腐蚀目的的。锌铝合金及有机覆盖层联合保护虽然有较好的保护作用和较长的使用寿命，但施工条件要求较为苛刻。施工表面需要进行较好的前处理，因此不适于海中钢结构已破损涂层的修复。据报导Ni-Cu合金覆层保护法能使钢桩得到可靠保护，可使腐蚀速度降低到相当低的程度，保护寿命和油气田的使用寿命相当。这一保护方法已在Morecambe湾得到应用。对于长期保护，Ni-Cu合金覆层保护法的效益是明显的。同样由于对施工条件要求很高，不适用于旧设施的修复。带锈带湿重防腐涂料与传统的重防腐涂料相比对表面处理的要求低了，但要维持较长的保护寿命，表面处理的要求就要提高。另外，已有方法均不能方便地实现对保护效果的监测。
技术实现思路
为了克服上述不足，本专利技术提供了一种相对简单、方便的浪花飞溅区钢铁设施腐蚀防护方法，这种方法不但适用于新建海工设施的腐蚀防护，而且适用于已有设施腐蚀防护的更新和修复，使用这种方法还能方便地实现保护效果的监测。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是在浪花飞溅区的钢结构表面引入一层电解质膜，使牺牲阳极为钢结构表面提供阴极保护电流，以保护钢结构；具体为在内层先将毛细吸水层缠绕于被保护体上，在钢结构表面引入一层电解质膜，在中层设牺牲阳极，为钢结构表面提供阴极保护电流，然后在外层设纤维增强的塑料外壳，用螺栓固定在钢结构上，构成牺牲阳极护套结构；在牺牲阳极和被保护物之间安装电流采样装置，对保护效果进行监测；毛细吸水层可选用海绵、泡沫塑料或其它能吸水的材料，安装后的厚度为安装前的15～25％；牺牲阳极可选用海水用铝基牺牲阳极材料，厚度可为5～20mm；外壳选用纤维增强塑料，抗拉强度为80～120MPa，冲击韧性大于、等于5kgm，厚度5～10mm。本专利技术的有益效果是1.结构简单，使用安装方便。采用本专利技术对钢结构的表面处理无特殊要求，不需要喷砂，允许表面带水，可在现场对旧有设施进行腐蚀防护施工。2.应用范围广。本专利技术为实现对浪花飞溅区的腐蚀防护，人为地在浪花飞溅区引入水膜使牺牲阳极有效，潮湿的环境对本专利技术的使用效果有益。它不但适用于新建海工设施的腐蚀防护，而且适用于已有设施腐蚀防护的更新和修复。3.方便监测。采用本专利技术通过在牺牲阳极和被保护物之间安装电流采样装置可对保护效果进行监测，掌握浪花飞溅区的保护效果，必要时可以拆下检查钢结构的保护效果，检查完毕重新安装即可，十分便利。附图说明图1为本专利技术一个实施例结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例详述本专利技术。如图1所示，本专利技术在浪花飞溅区的钢结构表面引入一层电解质膜，使牺牲阳极为钢结构表面提供阴极保护电流，以保护钢结构；具体为先在内层将毛细吸水层1缠绕于被保护体(钢铁设施)上，达到在钢结构表面引入一层电解质膜的目的，再在中层设牺牲阳极2，为钢结构表面提供阴极保护电流，然后再在外层设纤维增强的塑料外壳3，用螺栓固定在钢结构上，构成牺牲阳极护套结构。浪花飞溅区不能用传统牺牲阳极法保护的原因是因为钢结构表面不能形成连续的电解质膜，要使牺牲阳极保护在浪花飞溅区有效，就要通过人为的方法在浪花飞溅区的钢结构表面引入一层电解质膜，有了这层电解质膜，牺牲阳极就可以为钢结构表面提供阴极保护电流，使钢结构得到保护。本专利技术护套方法就是根据这一原理设计的。本专利技术的施工方法主要由钢结构表面处理和护套安装两个步骤组成，钢结构表面处理是护套安装的前提，它包括附着生物和表面浮锈的清除；表面处理之后，将护套牢固地安装在钢结构上；护套安装时可分为以下几个步骤首先将毛细吸水层1(吸水材料)缠绕在被保护体上，然后再将牺牲阳极2和增强外壳3通过螺栓固定在被保护体上，牺牲阳极2通过导电体与被保护体相联(如用钢条或铁条连接在牺牲阳极2与保护体之间)。毛细吸水层可选用各种有良好吸水特性的材料，如海绵、泡沫塑料等，其尺寸根据被保护物的尺寸大小设计制作。本实施例是毛细吸水层选用厚度为2cm的海绵，安装后海绵的厚度在3mm；牺牲阳极2可选用海水用铝基牺牲阳极材料，厚度根据保护年限设计，一般为5～20mm，本实施例为5mm；外壳3选用纤维增强塑料，抗拉强度应为80～120MPa，冲击韧性大于、等于5kgm，厚度5～10mm，本实施例为抗拉强度＝100Mpa，冲击韧性＝5.2kgm，厚度＝6mm。由于本技术护套的更换较为方便，宜在牺牲阳极耗尽时更换，避免采用过厚的材料增加设施的承重。实施例2与实施例1不同之处在于本专利技术还可以通过在牺牲阳极护套2和被保护物之间安装电流采样装置，对保护效果进行监测，所述电流采样装置为一采样电阻，设于导电体如钢条中间，其电阻阻值不大于0.01欧姆，以不影响牺牲阳极电流的释放。相关比较例和锌铝合金及有机覆盖层防腐蚀技术相比，虽然锌铝合金及有机覆盖层的防腐蚀效果很好，但是只适用于新建海工设施的腐蚀防护。因为锌铝合金喷涂对施工环境要求较高，现场潮湿环境不能施工，限制了在已建设施腐蚀防护中的应用。本专利技术克服了这一不足之处，能在现场潮湿的环境中进行施工。实际上，本专利技术为实现对浪花飞溅区的腐蚀防护，人为地在浪花飞溅区引入水膜使牺牲阳极有效，潮湿的环境对本专利技术的使用效果有益。此外，利用本专利技术，通过在牺牲阳极2和被保护物之间安装电流采样装置，对保护效果进行监测，而使用锌铝合金及有机覆盖层防腐却不能采用这种简单的方法。权利要求1.一种流花飞溅区钢铁设施护套保护方法，其特征在于在浪花飞溅区的钢结构表面引入一层电解质膜，使牺牲阳极为钢结构表面提供阴极保护电流，以保护钢结构；具体为在内层先将毛细吸水层缠绕于被保护体上，在钢结构表面引入一层电解质膜，在中层设牺牲阳极，为钢结构表面提供阴极保护电流，然后在外层设纤维增强的塑料外壳，用螺栓固定在钢结构上，构成牺牲阳极护套结构。2.按照权利要求1或2所述保护方法，其特征在于在牺牲阳极和被保护物之间安装电流采样装置，对保护效果进行监测。3.按照权利要求1或2所述保护方法，其特征在于毛细吸水层可选用海绵、泡沫塑料或其它能吸水的材料，安装后的厚度为安装前的15～25％。4.按照权利要求1或2所述保护方法，其特征在于牺牲阳极可选用海水用铝基牺牲阳极材料，厚度可为5～20mm。5.按照权利要求1或2所述保护方法，其特征在于外壳(3)选用纤维增强塑料，抗拉强度为80～120MPa，冲击韧性大于、等于5kgm，厚度5～10mm。全文摘要本专利技术涉及腐蚀防护技术，尤其是一种海洋中浪花飞溅区钢铁设施腐蚀防护方法。它在浪花飞溅区的钢结构表面引入一层电解质膜，使牺牲阳极为钢结构表面提供阴极保护电流，以保护钢结构；具体为在内层先将毛细吸水层缠绕于被保护体上，在钢结构表面引入一层电解质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流花飞溅区钢铁设施护套保护方法，其特征在于：在浪花飞溅区的钢结构表面引入一层电解质膜，使牺牲阳极为钢结构表面提供阴极保护电流，以保护钢结构；具体为：在内层先将毛细吸水层缠绕于被保护体上，在钢结构表面引入一层电解质膜，在中层设牺牲阳极，为钢结构表面提供阴极保护电流，然后在外层设纤维增强的塑料外壳，用螺栓固定在钢结构上，构成牺牲阳极护套结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彦良，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]