Page 74 - 2025年7月防腐蚀专辑
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相政乐等：聚脲在海管节点补口防腐涂层中的应用研究

             理后拉伸强度保持率满足要求，说明 2种涂层分子结                                由表 6 可知，A 公司涂层在 3 种溶液中浸泡后的
             构在高温下的稳定性较好。A 公司涂层经 75 ℃热水                         拉伸强度保持率均未能满足要求，经盐、碱、酸处理
             浸泡 9 d 和 28 d 后，和钢基材附着良好，无鼓包、剥离                    后，分子链可能发生大幅降解等反应，导致力学性能
             脱落和渗透等现象，说明其与钢基材在高温下始终                             大幅降低；B 公司涂层在 NaCl 溶液和 H SO 溶液浸泡
                                                                                                   2  4
             能够保持良好的黏结，能够满足在海水中的服役环                             后的拉伸强度保持率稍低于指标下限，而在 NaOH 溶
             境要求。                                               液浸泡后的拉伸强度保持率达到指标要求，表明 B公
             2. 6       性能                                      司涂层虽然耐盐和酸腐蚀性较差，但其耐碱腐蚀性

                 由于海管防腐通常采用防腐涂层+阴极保护的                           相对较好。
             双重保护方式，所以防腐涂层应具有良好的抗阴极
             剥离性能。2种涂层抗阴极剥离性能见表 5。                              3  结 语

                      表5 聚 涂层抗    性能                                 A、B 公司产品为市场上管道防腐涂料的高性
              Table 5  Cathodic disbonding of polyurea coating  能产品，研究成果具有一定的代表性。从现场模拟

                                       指标     A   B             海管节点聚脲喷涂试验开展情况来看，聚脲喷涂工
             项目
                                       要   a  涂层      涂层        艺流程简单，加工性好，成型快，可提高节点补口效
                                                                率。但是，海上节点施工空间 小，开放性喷涂施
                     -1. 5 V，65 ℃，48 h  ≤5    9. 66   10. 27
             阴极剥                                                工会导致现场施工环境污染，影响工人健康。聚脲
                     -1. 5 V，23 ℃，28 d  ≤5    4. 47   33. 35
             离/mm                                               涂层表现出优异的力学性能、电绝缘性和耐水性，
                     -1. 5 V，65 ℃，28 d  ≤12   31. 17  33. 99    且热处理后拉伸强度较高，但是其与基材的黏结会
                注：—  海  中 项目 点 口涂层性能  。                         在阴极剥离试验后出现失效的情形，且涂层经盐、
                   a
                                                                碱、酸处理后性能降幅较大。因此为推广聚脲涂层
                 由表 5 可知，A 公司涂层仅在−1. 5 V，23 ℃，28 d
                                                                在海管节点补口上的应用，还需进一步研究配套封
             条件下符合要求，表现出较差的抗阴极剥离性能。B
             公司的聚脲涂层同样表现出较差的抗阴极剥离性                               性旋转喷涂设备，同时通过基材改性、聚脲原材
             能，在 3个条件下均不能满足要求。这可能是当阴极                           料改性等方法提高聚脲与基材的黏结性能及耐盐、
             保护发挥作用时，涂层缺陷处的吸氧和析氢反应将                             碱、酸的性能。
             产生极强的碱性环境。与环氧涂料相比，这种强碱
                                                                                   参考文献
             性环境可能导致钢与聚脲之间键合的破坏，同时析
             氢反应也会加速聚脲涂层的剥离。因此，聚脲涂料                             [ 1 ] CHEN  B  Q，GUEDES  SOARES  C. Subsea  pipelines[J].
             未表现出较好的抗阴极剥离性能。                                         Journal of Marine Science and Engineering，2023，11（6）：
             2. 7  盐、 、酸处理 拉伸强度  率                                   1249.
                                                                [ 2 ] 王洪洲，刘永利，王志业，等 . 海底管线非  节点防腐
                 2 种涂层经盐、碱、酸处理后拉伸强度保持率
                                                                       施工技术探 [J]. 全面腐蚀控制，2021，35（9）：92-
             见表6。                                                    95，142.
              表6 聚 涂层  、 、酸处理后  强度  率                           [ 3 ] 王旭东， 立立，崔成杨，等 . 海底管道节点 IMPP 涂层的
             Table 6  Tensile  strength  retention  of  polyurea     施工[J]. 涂料工业，2019，49（10）：71-74.
                      coating  after  salt， alkali  and  acid   [ 4 ] 赵元元 . 海管 3LPE 热  节点防腐涂层的质量控制研
                      treatment                                      究[J]. 中国石油和化工标准与质量，2023，43（8）：33-35.
                                                                [ 5 ] IQBAL  N，TRIPATHI  M，PARTHASARATHY  S，et  al.
                                      指标     A   B
             项目                                                      Polyurea coatings for enhanced blast-mitigation： review[J].
                                                                                                       a
                                      要   a   涂层      涂层
                                                                     RSC Advances，2016，6（111）：109706-109717.
                       3%NaCl溶液      80~150   72. 52  76. 87    [ 6 ] CHE  K，LYU  P，WAN  F，et  al. Investigations  on  aging
             拉伸强度
                       1%NaOH溶液 80~150        78. 88  84. 22         behavior  and  mechanism  of  polyurea  coating  in  marine
             保持率/%
                                                                     atmosphere[J]. Materials，2019，12（21）：3636.
                       2%H SO 溶液 80~150       73. 07  78. 10
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                注：—GB/T 23446—2009的    。                        收稿日期       2024-05-25（修改稿）
                   a
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