关键的外卖
同时提供新的防腐船舶和海上应用涂料，由于更严格的环境法规，以及同时要求提供长期的，具有成本效益的资产防腐保护，制造商一直处于压力之下。
这些新开发的涂料，符合严格的监管规范，从长远来看，在海洋和海上平台的应用中也可证明是有效和经济的。这些涂层应在必要后，在规定的条件下进行表面处理,然后仔细监测以确保持续有效。这些措施对于保护许多具有国家重要性的关键资产的价值是必要的。
简介
由于海上油气平台和其他海洋资产等关键资产的腐蚀攻击，我们的国家和全球经济不断受到威胁。海水和环境空气中的盐引起的腐蚀加剧是决定腐蚀强度的重要因素腐蚀防护类型被合并。设计器提供的组合障涂层随着阴极保护(CP)确保最佳的腐蚀防护。本文论述了适用于海洋船舶和海洋油气工业的防腐涂料的若干方面。
监管方面
在过去的25年里，防腐涂料行业一直处于严格的监管审查之下。随着越来越严重的水和空气污染继续威胁着世界各地敏感的生态系统，涂料行业正在尽最大努力减少任何可能影响环境的排放。中国积极应对……的巨大挑战制定高性价比的产品用于保护关键资产，并符合严格的环保法规。以下是目前该行业面临的一些关键监管问题。
1.船体污垢问题及防污涂料
最小化污染船体是确保船舶有效运行和控制船舶损坏的重要因素。海洋和海上平台涂料最受关注的方面是防污抗微生物剂涂料。当涂层涂在船体表面时，化学杀菌剂的微小颗粒从涂层层中缓慢释放出来，从而防止藻类和其他生物在船体表面沉积。然而，杀菌剂在港口的积累对生态系统有害，而且对使用杀菌剂有适当的限制。
作为回应，新防污涂料已成功研制出含有生物杀菌剂的配方。它们只释放出防污保护所需的最低数量的生物杀菌剂(仅占现有配方的5%至10%左右)，对生态系统的损害最小。
2.溶剂挥发性规定
监管机构已经出台了一些控制排放的规定挥发性有机化合物在各自的国家。欧盟的VOC溶剂排放指令根据挥发性有机化合物的排放量将船厂设施分为三个等级溶剂使用。每年使用溶剂少于5吨的船坞不受该规定的约束。这一限制包括清洁化学品和粘合剂中存在的溶剂，除了直接存在于液体涂层中的溶剂。
在第二层，对于每年使用高达15吨溶剂的船厂，VOCs的总排放量必须低于所涂湿涂料净总重量的37%。对于每年使用超过15吨涂料的三线船厂来说，VOC排放量必须降低到涂料总重量的27%。这意味着要开发含有较低百分比溶剂的涂料。
这些规定有助于普及粘合剂的使用，这是切实可行的无溶剂的还有水性清洁剂。很多高固体涂层在底漆阶段也已开发，适用于以下表面涂层，从而有助于符合监管规范。
3.REACH化学品使用法规
REACH是化学品注册、评估、授权和限制的缩写。该法规于2007年在欧盟生效。列出的化学物质是所有涂料和油漆的组成部分。这些条例要求制定一项计划，审查工人的健康安全以及所有化学品对环境的影响。(了解更多关于此主题的内容在使用挥发性有机化合物时如何提高安全性)。
大多数危险化学品必须在前三年内进行审查。被证明安全的物质将被注册使用。在注册使用化学物质之前，制造商必须提供大量的实验室数据。为有害物质美国允许在一段时间内继续使用，但前提是不存在危害更小的替代化学品。致癌物质被严格限制。
涂料制造商依靠原材料供应商注册各自的化学物质。不可接受的物质现在基本上被其他完全合规和可持续的高效产品所取代。
海洋腐蚀的原因
海洋环境的一个特点是高盐含量，普遍存在于周围的空气和海水。海水、港口和周围空气中存在的其他化学物质和污染物也会影响腐蚀破坏。其他影响化学物质的因素电化学反应导致腐蚀的因素包括:
- 溶解气体，特别是溶解氧，存在于海水中
- 被腐蚀的金属表面有碳酸盐垢
- 二氧化碳存在于海水中，影响海水的pH值
- 导电性海水和气候条件
- 海洋生物和细菌活动
- 沿海污染
- 的存在硫酸盐还原细菌，造成钢的腐蚀厌氧的情况下
材料选择
腐蚀性能需要与其他设计因素一起考虑，如机械性能和腐蚀性能可焊性．关键的考虑因素材料选择是:
1)生命周期成本，包括维护、监控或更换
2)机械特性
3)容易获得和物流
4)制造要求
5)通过焊接或焊接形成接头焊接
6)可维护性
表面处理
在涂层之前对金属表面进行准备是一项重要的要求。在影响涂料性能有效性的因素中，表面清洁度可能是最重要的。任何规模，污垢，油脂和生锈在涂装前必须完全去除，以确保涂层的完整和牢固附着力涂层的膜层底物．如果附着力不足，屏障保护就会丧失。
使用的清洁技术包括酸洗或者抛丸爆破。酸洗是用于金属的涂层镀锌的过程。(文章中讨论了酸洗使用酸洗和钝化化学处理防止腐蚀)。对于近海构筑物和船舶，喷抛清理是规定的清洗方法。结构金属，如钢和合金钢,一个磨料清洗法也用于表面处理．
选择合适的保护涂层
用于完全保留的表面浸条件，屏障涂层系统可能是可取的，以及阴极保护。涂料应用一直被认为是防腐的首选，相比之下金属喷涂．这里采用多层涂料，以加强防腐。(发现聚脲涂料海洋结构保护用柔性涂料)。
油漆由色素,一个绑定中还有溶剂。形成涂层核心的颜料是由固体颗粒组成的，它们被溶剂和粘合剂很好地分散开来。涂料可以专门配制，以确保特定应用所必需的基本性能，如耐水性和耐刮擦性。为了最小化涂层缺陷，在基材上涂上多层涂料。在涂第一层之前，先用底漆应用于基材以提高附着力。
海洋环境涂料
外加电流系统无法保护暴露在大气和水线区域的表面，因为溅起的水会引起严重的腐蚀。最厚最好的环氧树脂应申请水线表面。水下船体是最容易发生腐蚀变质的区域，阴极保护可以保护水下船体流体湍流．下面讨论一些船用涂料的主要特性。
A.氯化橡胶涂料
氯化橡胶涂料:
- 优越的intercoat附着力
- 优异的干燥能力，即使在零下条件下
- 优良的耐水性抗化学腐蚀
主要缺点是耐热性不充分，且有轻微变色的因为阳光。
b.胺-环氧体系
胺固化环氧涂料创建一个坚硬和粘附层，具有良好的化学电化学抗性和耐蚀性．胺作为固化剂使hard-cured环氧树脂涂料用于海洋和海上应用和其他严重腐蚀环境。然而，它的使用和处理存在健康问题。
主要优势:
- 有效的耐碱性和耐溶剂性
- 良好的耐水性和耐酸性
- 具有良好的硬度、机械强度和耐磨性
- 优异的长期耐腐蚀性能
- 极佳的防潮和化学品屏障
关键限制:
- 胺环氧化合物有轻度毒性
- 更短的重涂时间(寿命)
- 薄膜干得很慢。
基本用途:
- 海洋应用
- 理化板应用程序
- 海上油气平台
c.聚酰胺环氧树脂体系
聚酰胺环氧树脂具有较强的耐候性，较高的弹性和灵活性。它们具有较低的耐溶剂性和酸性相容性。
主要优点:
- 优良的耐水性、耐碱性
- 中等耐酸性
- 方便涂布治愈，具有良好的粘接能力和层弹性
- 中等风化能力
使用限制:
- 比其他环氧树脂更粘稠
- 涂层强度取决于温度
重要的用途:
- 浸泡在海水中的船舶部件
- 海洋和海上平台
- 油气船
d.硅氧烷环氧体系
硅氧烷环氧系统在一些船舶应用中是有效的，除防腐蚀外，还需要颜色稳定性和高光泽度。这是一种最快的固化体系。
重要的优势:
关键限制:
- 热容低，耐溶剂性差
主要应用:
- 船舶涂料，如游艇，船只和客轮
- 潮湿环境下建筑需要的涂料
e.煤-沥青-环氧体系
Coal-tar-epoxies由…混合而成的煤焦油而且环氧树脂与聚酰胺而且胺用作固化剂。这种独特的混合产生优良的耐盐水结合独特的保护，从阴极disbondment涂层。
关键的优势:
- 高的海水和淡水阻力
- 薄膜强度强
- 良好的阴极解键保护
- 很划算的
关键限制:
- 不适用于饮用水;对使用的某些监管限制
- 深色使其在许多应用中无法接受
- 重涂和修复的时间太长了
主要应用:
- 覆盖海上石油钻井平台和结构
- 油气管道涂层
- 炼油厂和化工厂
船舶涂料的典型应用
压载舱涂料的选择应根据海水质量和港口的污染情况。
A.压载舱用外套
环氧基硬涂层;干燥厚度300微米的单层涂层，提供5年的保护。双层涂层可提供10年的保护，三层涂层可提供14-15年的保护。
B.斜坡舱和油货舱
斜坡罐:建议涂环氧树脂，300微米厚
产品罐:酚醛环氧树脂， 300微米厚，双层涂层，和硅酸锌100微米层
淡水坦克:环氧涂层，200微米厚，双层涂层
主机舱-客房:醇酸涂层，150微米厚度，双层涂层
对于绝缘层下的腐蚀，罐顶:环氧涂层，300微米厚，双层涂层
主要船体涂装系统:
1.船体外部、载重压载水线之间及浸没水面:氯化橡胶或环氧煤焦油或乙烯焦油涂层;300微米三层及防污涂层。
2.船体外部(水面以上)和上层建筑:三层氯化橡胶或环氧树脂或乙烯基涂层， 250微米厚。
3.冰环境外壳:无溶剂环氧树脂，热涂，700-1400微米厚。
船用金属涂层
在钢材表面涂覆不同的金属层进行防腐，主要有以下几种方法:
新的热喷涂技术正在被用于生产更强的耐磨涂层(例如HVAF和HFPD)。然而，摩擦磨损与耐蚀性之间的关系需要优化。
对于海洋应用，钢的金属涂层是非常有用的。这种金属层所提供的保护取决于涂层材料和厚度。用于在恶劣的海洋环境中保护钢铁的涂层材料有镍、锌、镉和铝。在盐水浸泡下，铝涂层提供更高牺牲保护，会随着时间的推移而逐渐消失。对于未浸泡的表面，锌提供了更大的保护阳极涂层．在双重保护体系下，金属涂层通过附加的聚合物涂层层进一步加强。
船舶保养涂料
原始的腐蚀防护、设计和应用是海洋资产寿命的基础。同样，维护和修理的关键因素是表面的准备。在涂装缺陷的情况下，表面会积累一定数量的铁锈。金属盐，如氯化物经过一段时间，可以在表面未受保护的部分形成。适当监测涂层，并在去除表面积聚的锈蚀和盐后涂上修复涂层，有助于延长资产的使用寿命。某些高级底漆是专为涂料维护市场提供的。
海洋平台船用涂料
海上结构所面临的问题包括:
- 更高的监控和维护成本
- 恶劣环境
- 由海洋生物造成的水下建筑污染
- 井下腐蚀
- 严重应力腐蚀
- 乏力与腐蚀有关
对于煤焦油环氧树脂、聚酰胺环氧树脂、胺环氧树脂等环氧树脂体系，一般采用300 ~ 400微米厚度的涂层。对于水线和淹没区域的结构，防污抗微生物剂环氧层干燥后，也应用于海上结构。对于在海上条件下工作的机械设备，利用纳米颗粒技术正在开发先进的涂层。
纳米涂料和其他发展
许多不同的研究小组申请了不同的专利纳米涂料适用于先进的海上和海上应用。海军舰船和潜艇所需的耐用涂料正在试验中。氧化铝和二氧化钛等纳米颗粒晶体陶瓷(几乎是正常粒子的千分之一)已经被使用。这些颗粒在涂层中保证了很长时间使用寿命结合优异的粘结性能，耐磨性，机械韧性，冲击强度和疲劳保护。这些纳米颗粒结构的钛氧化铝涂层用于涂层的泵和驱动器的移动部件在海军舰艇。一个等离子喷涂该方法用于将涂层涂在需要保护的表面上。
一些先进的涂料使用碳基纳米技术以获得更高的耐久性。这是一种含有碳纳米管的环氧树脂，碳纳米管在液体树脂中分散得很好。纳米管有助于减少流动阻力，并为涂层系统提供坚硬的核心。
船舶和海上设施的大多数表面都暴露在恶劣的工作条件下，如极端温度、湿度、振动和强风。压载舱表面持续面临海水、其他表面的磨损、冲击和温度波动，这些都会影响涂层的附着力。(这些条件也给检查人员带来了挑战，在文章中有详细描述海洋结构为第三方检查员带来了独特的挑战)。纳米粒子的加入有助于提高涂层结构的附着力和其他力学性能。
新型环氧涂料，适用于80°C(176°F)的原油储罐，正在开发中。所有的季节环氧底漆适用于极端高温和低温的也在市场上。在防污方面，无生物杀菌剂的防污泥浆释放配方正在试验中，以满足监管机构对环保涂料的要求。低摩擦防污产品也在并肩开发。新产品还可以在航行中提供船体保护，以及通过更高的速度来确保燃油节省。某些污垢释放剂是硅树脂确保表面不粘。为方向舵光滑表面开发的新型环保涂料使良好的水动力条件最小化空泡腐蚀．
风力发电机系统涂料(海上)
风力机塔架腐蚀防护按一定区域进行规划。在涡轮的运动部件的表面必须有涂层能够承受空泡失效和点状腐蚀．热金属喷涂涂层结合环氧涂层作为多功能涂层用于此应用。锌基双相环氧涂层用于常压区以及飞溅区;然而，飞溅区需要较厚的涂层。浸水区基本上是由外加电流阴极保护有机涂层可降低外加电流需求。
风力涡轮机叶片会受到侵蚀造成水气滴，影响高速范围内的气动效率。外表面将面临最大程度的侵蚀，也会导致振动和平衡问题。使用后可提高耐蚀性弹性刀片前缘的胶带。不同的纳米复合材料涂层与弹性体和陶瓷正在测试，以提高叶片寿命和气动性能。自我修复涂料也正在制订。采用脉冲等离子渗氮等新技术来增加表面硬度钢，有时以较低的腐蚀保护为代价。
结论
为了获得最佳效果，用于海上结构和海洋应用的防腐涂料需要经过适当的表面处理后仔细选择和应用。新的环保涂料正在不断开发，以提高资产的性能和经济寿命。纳米涂层越来越多地应用于关键应用。
需要开发具有定制性能的新型涂料来改善空气动力学和空气动力学性能穿涡轮叶片的特性。基于纳米技术的涂料显示出实现这些目标的巨大潜力。
市面上已经有不同的耐磨涂料，但仍需要进一步研究，以确保其在恶劣海上条件下的可靠性。
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