海洋工程結(jié)構(gòu)與船舶防腐蝕技術(shù)探究
目前,我國的綜合實(shí)力不斷提升,科學(xué)技術(shù)水平逐 步提高。海洋資源開發(fā)工作的重視程度也不斷增加,這 主要是因?yàn)楹Q笤诰S護(hù)國家安全方面具有重要作用,并 且擁有豐富的資源。此外,我國還出臺并頒布了許多與 海洋開發(fā)相關(guān)的政策,并實(shí)施了多項(xiàng)規(guī)定,其核心目的 是確保海洋工程緊跟新時代的發(fā)展步伐。船舶與海洋工 程結(jié)構(gòu)建造工作不容忽視,而在具體的設(shè)計(jì)和制造過程 中,需要使用大量的金屬材料。如果沒有做好防腐蝕設(shè) 計(jì)工作,就會出現(xiàn)海洋環(huán)境中的腐蝕問題。在這種情況下, 船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì)工作備受關(guān)注。在實(shí) 際維護(hù)海洋環(huán)境的過程中,應(yīng)該大力開發(fā)防銹涂料和防 腐蝕技術(shù),并同時最大限度地發(fā)展海洋工業(yè)。海水中存 在著多種物質(zhì),特別是對金屬產(chǎn)生腐蝕作用的物質(zhì)占比 較大。這就要求船舶與海洋工程能夠高效地應(yīng)用防銹技 術(shù),有效解決船舶與海洋工程建設(shè)中的腐蝕問題,并防 止阻礙我國海上交通事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)象發(fā)生。
一、船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的具體狀態(tài)
深入研究船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容,我們會 發(fā)現(xiàn)存在特定的限制,并會受到結(jié)構(gòu)承載力和強(qiáng)度等因 素的影響。實(shí)際上,船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)包括多種類型 的零件。在這些零件的共同作用下,船舶能夠正常運(yùn)行。然而,在具體的使用過程中,這些零件極易受到受力情 況的影響而磨損,并且長時間的使用會直接影響零件的 強(qiáng)度 [1]。有些零件能夠承受更大的壓力,久而久之,零 件的損傷問題將變得更加嚴(yán)重,甚至可能導(dǎo)致構(gòu)件傾斜 加劇并崩潰。針對這些情況,我們應(yīng)全面認(rèn)識船舶與海 洋工程結(jié)構(gòu)的幾何與非線性特征,在實(shí)際操作過程中應(yīng) 將其應(yīng)用于相應(yīng)的荷載,并盡可能提高給定荷載的水平。同時,我們還需要合理優(yōu)化原有結(jié)構(gòu),結(jié)合構(gòu)件的具體 損傷情況,準(zhǔn)確確定極限強(qiáng)度值,并確保結(jié)構(gòu)的完整性 和特定性。

二、海洋工程結(jié)構(gòu)和船舶防腐蝕技術(shù)應(yīng)用中的挑戰(zhàn)
2.1 海水中的隱含成分腐蝕性強(qiáng)
將海洋環(huán)境與其他類型的環(huán)境進(jìn)行對比,我們會發(fā) 現(xiàn)海洋環(huán)境具有惡劣的特點(diǎn),并且海水中含有許多隱含 成分,如氧氣、鹽分和微生物等。如果沒有意識到這些 物質(zhì)的危害性,就無法及時采取措施進(jìn)行管控,很容易 產(chǎn)生“溫床腐蝕”問題。這不僅會加劇各種材料的腐蝕 程度,還會導(dǎo)致嚴(yán)重的海洋污染問題。此外,海水飛沫 中含有較多的氯化鈉成分,具有強(qiáng)烈的腐蝕性且侵蝕范 圍廣,會對海岸帶百里以內(nèi)的地區(qū)造成侵蝕。船舶在海 上長時間作業(yè),腐蝕問題的發(fā)生概率較高。此外,船舶 在海上作業(yè)的時間也非常長,這會加劇腐蝕問題的嚴(yán)重性,埋下安全隱患,并影響船舶的使用效果。
鋼結(jié)構(gòu)是船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)中常見的形式。在實(shí) 際劃分海洋工程過程中,我們可以將各種類型的施工環(huán) 境作為劃分依據(jù),包括海泥區(qū)、海水浸沒區(qū)、浪濺區(qū)和 海洋大氣區(qū)。每個區(qū)域海洋工程發(fā)生腐蝕問題的情況都 不同。海泥區(qū)具有土壤鹽分非常高的特點(diǎn),在海洋工程 作業(yè)期間,腐蝕成分是其中重要的因素。一旦滲透問題 出現(xiàn),就會嚴(yán)重影響海洋建筑物的安全性 [2]。海水浸沒 區(qū)與之不同,鋼結(jié)構(gòu)會長時間被海水淹沒,這是腐蝕問 題的重要原因,難以保證結(jié)構(gòu)的安全性符合標(biāo)準(zhǔn)要求。浪濺區(qū)的特征明顯,海水含有養(yǎng)分,鋼結(jié)構(gòu)建筑物難以 避免地會受到海浪和泥沙的破壞。一旦發(fā)生氧化反應(yīng), 就會加速腐蝕。海洋大氣區(qū)具有一定的特殊性,如發(fā)生 電解質(zhì)反應(yīng)的概率非常高,這無疑是引發(fā)腐蝕問題的關(guān) 鍵原因。經(jīng)過深入研究和分析,我們發(fā)現(xiàn)大氣區(qū)中鋼結(jié) 構(gòu)的腐蝕速度更快。海洋工程和船舶本身的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。如果在海洋 中長時間運(yùn)行,腐蝕問題將變得非常嚴(yán)重。一般情況下, 船殼、上層建筑和壓載艙是出現(xiàn)腐蝕問題的主要部位。然而,由于不同部位與海水接觸的時間不同,各個部位 的腐蝕程度存在差異。
2.2 被腐蝕的海洋工程數(shù)量呈現(xiàn)出逐步上漲的趨勢
現(xiàn)階段,我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提升,人類的生產(chǎn) 活動也在逐步增多,使得能源需求狀況發(fā)生較大變化。海洋中儲存著風(fēng)能、天然氣、石油等多種資源,我們對 這些能源的需求也越來越高 [3]。為了加大海洋資源開發(fā) 力度,在海洋工程建設(shè)過程中需要充分考慮多個方面的 內(nèi)容,以保證各個環(huán)節(jié)的工作有序進(jìn)行。目前,海洋工 程結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢,包括混凝土、鋼結(jié)構(gòu)、 復(fù)合材料的海岸工程等。為了提升海洋工程結(jié)構(gòu)和船舶 的安全性,我們應(yīng)根據(jù)具體需求,高效地開展研發(fā)性能 優(yōu)良的抗腐蝕材料和技術(shù),從而為提升我國海洋產(chǎn)業(yè)發(fā) 展水平奠定基礎(chǔ)。與其他國家相比,我國具有較長的海 岸線,擁有許多海港和碼頭。在這種情況下,我們應(yīng)確 保各個方面的基礎(chǔ)建設(shè)有序進(jìn)行,尤其是不能忽視海洋 資源開發(fā)工作,因?yàn)樗苯雨P(guān)聯(lián)著海底管線和運(yùn)輸行業(yè) 的實(shí)際發(fā)展情況。同時,海洋資源開發(fā)也會對一些海洋 工程結(jié)構(gòu)和船舶產(chǎn)生不同程度的腐蝕影響。因此,在實(shí)際落實(shí)海洋工程結(jié)構(gòu)與船舶防腐蝕技術(shù) 和材料研發(fā)工作時,應(yīng)嚴(yán)格遵循施工簡單、保障安全、 性能優(yōu)異等多項(xiàng)原則。同時還需要結(jié)合環(huán)境保護(hù)和降低 成本等多項(xiàng)原則,既要顯著提高設(shè)備的防腐蝕能力,又 要在確保有足夠資金的前提下解決實(shí)際問題。這樣才能為后續(xù)推動我國海洋產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ) [4]。
三、高效應(yīng)用海洋工程結(jié)構(gòu)和船舶防腐設(shè)計(jì)技術(shù)的方式
海洋工程結(jié)構(gòu)和船舶長時間處于海洋環(huán)境中,因此 腐蝕是海洋工程發(fā)展過程中需要重點(diǎn)處理的問題。為了 解決這個問題,需要結(jié)合海洋工程的高產(chǎn)出、高附加值、 高風(fēng)險和高投入特征,制定安全可靠的建設(shè)方案,高效 地應(yīng)用船舶防腐蝕技術(shù)和材料。這既能提高海洋環(huán)境中 的防腐工作效果,也能減少損失,保障安全,為我國海 上交通事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
3.1 提高防腐涂層技術(shù)應(yīng)用效果,對腐蝕成分進(jìn)行隔絕
為了提升海洋工程結(jié)構(gòu)和船舶的防腐蝕設(shè)計(jì)效果, 需要實(shí)際應(yīng)用防腐蝕技術(shù)。通過仔細(xì)分析和研究“防腐 涂層”,我們可以了解到,主要內(nèi)容是將具有防腐功能 的材料涂敷在需要保護(hù)的表面上,主要目的是隔離表面 和周圍腐蝕性介質(zhì)。按照標(biāo)準(zhǔn)步驟操作,不僅能形成相 應(yīng)的保護(hù)層,還能提高防腐效果和保護(hù)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定 性。與其他類型的材料相比,防腐涂層具有較強(qiáng)的特殊性, 同時具備良好的電絕緣和隔水性能,在船舶防腐方面的 應(yīng)用能夠取得顯著效果。此外,防腐涂層在防腐蝕結(jié)構(gòu) 表面的應(yīng)用價值充分發(fā)揮,不僅形成了良好的附著力, 還可以防止化學(xué)破壞,并具備較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,對降低 腐蝕問題發(fā)生率有著重要意義。
1)在實(shí)際應(yīng)用防腐涂層技術(shù)過程中,首先需要將涂 料涂抹在被保護(hù)結(jié)構(gòu)的表面,形成相應(yīng)的保護(hù)層,以增 強(qiáng)保護(hù)面和涂料之間的粘結(jié)力。2)瀝青、環(huán)氧樹脂和聚 烯烴涂層是目前應(yīng)用較廣的材料,它們能夠有效提升防 腐蝕效果。3)保護(hù)層的包扎帶是非常重要的第三層涂料, 它能夠穩(wěn)固地固定保護(hù)層,并具有較大的機(jī)械強(qiáng)度,有 助于進(jìn)一步提高保護(hù)層的穩(wěn)定性。這樣就能夠避免施工 期間涂層受損和防腐蝕效果差的問題。
完成防腐涂層涂抹操作后,應(yīng)對保護(hù)層進(jìn)行嚴(yán)格檢 測。在耐沖擊性、抗剝離性和電絕緣性等方面的檢測工 作中需要投入充足的時間和精力,只有當(dāng)各項(xiàng)檢測結(jié)果 符合規(guī)范要求時才能開始使用。對防腐對象材質(zhì)和腐蝕 機(jī)理的差異進(jìn)行分類,可以將防腐材料具體分為鋼結(jié)構(gòu) 和非鋼結(jié)構(gòu) [5]。從鋼結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行研究,各種類型的 海洋工程設(shè)施,如碼頭鋼鐵設(shè)施和集裝箱輸油管道,都 需要選擇相應(yīng)的防腐涂料;而非鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際上指的是混 凝土構(gòu)造物,在充分發(fā)揮應(yīng)用價值的同時,對混凝土結(jié) 構(gòu)和腐蝕成分進(jìn)行隔離。無論使用哪種類型的防腐材料, 都需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析和研究,重點(diǎn)考慮混凝土結(jié)構(gòu)的特征,并制定出具有實(shí)用性和有效性的保護(hù)方案。
3.2 保證防污涂層發(fā)揮作用,使材料表面滿足光滑和清潔要求
在海洋工程結(jié)構(gòu)和船舶設(shè)計(jì)的防腐蝕過程中,高效 應(yīng)用防腐技術(shù)時不能忽視防污涂層技術(shù),并確保防污涂 料能夠充分發(fā)揮自身優(yōu)勢。為了有效減少海底微生物附 著的發(fā)生頻率和降低污染程度,需要保持海洋建筑物和 船舶材料表面的清潔和光滑狀態(tài),這有助于提升安全穩(wěn) 定性??梢钥隙ǖ氖牵牢弁苛显跐M足上述要求的同時, 能夠顯著提升海洋浸水結(jié)構(gòu)的安全性。在實(shí)際應(yīng)用防污 材料時,會在防銹底漆上進(jìn)行涂抹,以形成一層具有殺 菌作用的表面層,其主要目的是消滅已經(jīng)附著在涂膜上 的海洋生物,以確保防污效果符合預(yù)期要求。氧化亞銅和氧化鋅是兩種應(yīng)用率較高的防污涂料, 在具體應(yīng)用過程中不僅需要充分考慮其防污性能,還 需要結(jié)合環(huán)境保護(hù)要求進(jìn)行操作。然而,需特別注意 避免使用可能導(dǎo)致污染問題的防污原料 [6]。在海洋工 程和船舶的使用過程中,一定程度上會附著一定數(shù)量 的生物,但具體的附著機(jī)理和導(dǎo)致的損失問題的嚴(yán)重 程度存在差異。因此,在實(shí)際研究中需要投入更多的 時間和精力。通過有效開展這項(xiàng)工作,可以更好地控制 海洋生物與材料的接觸情況,最大限度地減少附著,從 而提高防腐效果。
3.3 提高耐腐材料應(yīng)用率,強(qiáng)化防腐性能
目前在工程實(shí)施階段,主要采用鋼結(jié)構(gòu)材料,但應(yīng) 注意提高鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性?,F(xiàn)階段存在多種類型的鋼 結(jié)構(gòu),其中高分子材料和鈦合金是關(guān)鍵的 2 種類型。在海洋工程建設(shè)過程中,需要選擇性能優(yōu)良的金屬 鋼結(jié)構(gòu),并持續(xù)改進(jìn)金屬化學(xué)成分,合理調(diào)整金屬特性, 以確保鋼材本身的耐腐蝕性符合標(biāo)準(zhǔn)要求。提升耐腐蝕性有多種可選方法,如金屬表面鍍金技 術(shù),具有明顯優(yōu)勢,表現(xiàn)為不易發(fā)生快速腐蝕反應(yīng),提 高海洋工程結(jié)構(gòu)的安全性。通常情況下,工程結(jié)構(gòu)和船 舶航行工程是重要的防腐對象,因此需要高效應(yīng)用鋼結(jié) 構(gòu)和多種類型的復(fù)合材料,盡管大部分船舶零件傾向于 使用鋼材料 [7]。經(jīng)過長時間的發(fā)展,涂料既需要具備強(qiáng) 大的功能性,同時還需充分考慮防腐性,以便為未來資 源節(jié)約和水性化創(chuàng)造條件。
3.4 注重運(yùn)用電化學(xué)方式,提高重要構(gòu)件保護(hù)效果
鋼結(jié)構(gòu)是海洋工程結(jié)構(gòu)和船舶建設(shè)過程中應(yīng)用廣泛的一種結(jié)構(gòu)。在提升耐腐蝕性方面,可以高效運(yùn)用電化 學(xué)保護(hù)方式,為進(jìn)一步提升船舶的保護(hù)效果創(chuàng)造條件。在實(shí)際操作中,主要采用犧牲陽極和外加電流陰極作為 主要模式,以更高效地實(shí)施重要構(gòu)件的保護(hù)工作。對于“犧牲陽極”的深入研究發(fā)現(xiàn),其主要原理是 將具有較低電位的金屬與被保護(hù)位置相連,放置在相同的 電解質(zhì)環(huán)境中。這種方式對于提高金屬結(jié)構(gòu)的保護(hù)效果起 到關(guān)鍵作用,并且不會與海洋物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。此外, 采用這種方法可以避免使用外部電源,從而減少干擾。在 陽極材料發(fā)生反應(yīng)后,需要確保其處于通電狀態(tài)。而“外 加電流陰極”的原理則是利用被保護(hù)材料處于較低電位的 狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)保護(hù),特別適用于大型部件的保護(hù)工作。
四、結(jié)語
近年來我國海上交通事業(yè)發(fā)展速度逐步加快,在海 洋工程結(jié)構(gòu)和船舶防腐蝕設(shè)計(jì)方面提出了非常嚴(yán)格的要 求。金屬和混凝土是海洋工程結(jié)構(gòu)和船舶使用的重要材 料,不可避免地對海洋環(huán)境造成污染。為了提高海洋資 源的保護(hù)效果,需要投入大量時間和精力進(jìn)行防腐技術(shù) 和材料的研發(fā)與應(yīng)用工作,以最大程度地提高防腐設(shè)計(jì) 的效果,降低成本,并為我國海洋事業(yè)的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造 條件。目前,防腐涂層技術(shù)、防污涂層技術(shù)、耐腐蝕材 料和電化學(xué)方式的利用率較高。在實(shí)際進(jìn)行防腐蝕設(shè)計(jì) 工作時,應(yīng)結(jié)合具體情況進(jìn)行分析,并制定完善的防腐 蝕設(shè)計(jì)方案,從而為海洋資源的開發(fā)提供保障。
五、夢能服務(wù)與支持
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夢能對技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理,從專業(yè)培訓(xùn)到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì),以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì),每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進(jìn)行定期校驗(yàn),以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。
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