海洋能源钢结构的防腐技术研究与应用

随着“海洋强国战略”和“十四五规划”的提出与实施,钢结构被越来越多的应用在海洋能源开发工程中。然而,海洋钢结构的腐蚀问题不可避免且对结构安全的威胁日益加剧。因此,文章概述了海洋钢结构的服役环境,总结了相关防腐技术,并分析了不同工程实例下的防腐技术应用,为海洋能源钢结构的防腐设计和安全服役提供了一定科学依据。

重防腐涂料在海洋工程钢结构中的研究进展

海洋重防腐涂料是金属腐蚀防护的重要手段,具有相对于常规防腐涂料更长的保护期。简述了海洋工程钢结构的腐蚀现状以及海洋重防腐涂料研究的必要性,总结了国内外在重防腐涂料领域的研究进展,介绍了溶剂型重防腐涂料的主要种类和目前的制备工艺,水性重防腐涂料的种类和发展趋势,以及新型纳米改性涂料的特点和应用情况。

海洋钢铁件锌铝喷涂技术典型工程实例回顾

我国的热喷涂防腐蚀技术起步晚,在腐蚀严重的海洋环境中钢铁设施的热喷涂长效防护应用目前仍是空白。研究热喷涂锌、铝及其合金涂层在腐蚀严重的海洋环境中钢铁设施的热喷涂长效防护性能,对于人类开发和利用海洋具有重大的战略意义。介绍了喷涂锌铝涂层技术在国内外海洋平台、海上大桥和海上舰船等海洋钢铁构件的应用实例,结果表明,热喷涂锌铝及其合金涂层已成为一种成熟的近海和海洋钢铁设施的防护技术,经过适当封闭的热喷铝涂层在常温和高温下对处于飞溅区的钢结构均表现出优良的防腐蚀性能。

欧洲海洋平台用厚板品种及工艺的发展

介绍了欧洲海洋平台用厚板的种类、供货尺寸、生产工艺的发展及其性能,并通过欧洲典型海洋平台实例介绍了其应用情况。认为欧洲钢铁企业对于海洋平台用钢的研发、品种系列化及标准化方面值得借鉴,国内钢铁企业应加快推进海洋工程用钢国家标准的制订,加快高附加值品种的开发进度,以满足国内市场的需求。

10CrNi3MoV船体钢力学性能的聚类分析

运用多元统计分析中的聚类分析方法 ,对 1 0 Cr Ni3 Mo V船用钢的力学性能进行了统计分析 ,通过数值计算评价钢材的综合性能 ,并按照分析结果对该船体钢的质量进行分类 ,以便深入掌握船用钢的质量状况 ,为完善船厂的质量管理及保证体系提供切实有效的方法和途径。首先 ,选取钢材的强度、塑性和韧性作为分析对象 ,包括屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率和冲击功等五项性能指标。根据船体钢强度、塑性与韧性相互之间的制约关系和相关的钢材验收标准 ,结合船体钢力学性能试验数据分析结果 ,提出了船体钢最优综合性能评价标准。然后 ,运用马氏距离和离差平方和法对 1 6张合格钢板的力学性能进行了聚类分析 ,获取了钢材综合性能聚类树图 ,此分类情况下的相干系数为0 .71 1 8。通过分析 ,获得下列结论 :( 1 )运用聚类分析方法对钢材力学性能进行统计分析以评价钢材质量具备可行性。( 2 )对于 1 0 Cr Ni3 Mo V船体钢 ,提出最优综合性能评价标准。其屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率和冲击功分别为 :667.5 MPa、760 MPa、2 3 %、72 %和 1 83 J( -2 0℃ )。( 3 )各项性能指标都合格的钢板 ,其综合性能也存在差异。选取的 1 6张合格钢板中 ,性能较佳的占3 1 .2 5 % ,性能一般的占 5 6.2 5 % ,性能较?

海洋工程设施生物腐蚀、污损和防护技术研究进展

本文简要综述了海洋环境腐蚀规律、海洋微生物腐蚀和生物污损现象,简要介绍了微生物腐蚀和污损的主要研究进展和发展方向,生物污损控制的主要技术和发展趋势。

我国高品质船舶、海洋工程用钢研究进展

在介绍船舶、海洋工程用钢基本性能要求的基础上,重点介绍了具有代表性的原油船货油舱用耐蚀钢及大热输入量焊接用钢的材料特征、技术难点及研究进展。在比较国内外船舶和海洋工程用钢开发差距的基础上,提出了我国发展这两种钢的对策。

海洋工程紧固件用0Cr20Mn18N0.8高氮奥氏体不锈钢的性能

新开发了一种0Cr20Mn18N0.8高氮奥氏体不锈钢,研究了其静拉伸、缺口拉伸、偏斜拉伸、冲击、疲劳以及耐腐蚀等性能,并与316L不锈钢的进行了对比,分析了该钢用于海洋工程紧固件的可行性。结果表明:试验钢的静拉伸屈服强度和抗拉强度分别为640,970 MPa,伸长率为52.2%,断面收缩率为67.5%,20℃和-40℃下的冲击吸收功平均值分别为311,280J,疲劳极限为330MPa,耐腐蚀性能优于316L不锈钢的;试验钢对缺口不敏感,可以随较大偏斜力;该高氮奥氏体不锈钢的性能完全满足海洋工程紧固件的要求,并优于通用的海洋工程紧固件用钢的。

船舶柴油机排气管道钢架强度计算

针对船舶柴油机排气管道钢架结构,充分考虑机舱现实情况,采用结构单元模型,建立精确的排气管道钢架整体有限元模型.在均布载荷和非均布载荷下采用ANSYS软件对其进行空间结构静力分析和模态分析.分析结果表明:船舶柴油机排气管道钢架满足设计要求,不需局部加固.研究成果可为船用钢架以及其他类型的大型特种钢结构的强度分析和设计提供依据.

“海洋钢结构物”载体材料应用的探讨

主要从造船业的角度,聚焦在"船舶"和"海洋工程"油气钻采装置。描述了"海洋钢结构物"的特点、设计准则与钢材选用原则,并列出了典型运输船舶与海洋油气工程装置载体的钢材用量,以及海洋油气工程装置中典型钢管材料用量。讲述了造船业中常用的低碳钢、高强度钢、超高强度钢、特殊钢与铸钢5大类材料的共性要求,并列举了载体特殊要求的超高强度钢与特殊钢(主要是低温钢、耐腐蚀钢、抗层状撕裂钢、抗焊接裂纹钢、铸钢和低磁钢)。介绍了海洋钢结构物中钢管的应用。同时建议对我国造船用钢市场,应"理顺体系、沟通需求、重点突破、贴近工程"。

超高强海工钢EH890在模拟海洋环境下的腐蚀行为研究

为满足海洋工程用钢的发展需求,设计开发了高强高耐蚀含Cu海工钢EH890。通过动电位极化曲线与电化学阻抗谱测量,结合X射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段,对比分析了EH890和EH460在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为,并对腐蚀形貌与腐蚀产物物相进行讨论。结果表明:在3.5%NaCl溶液中,同EH460钢相比,EH890钢的腐蚀电流密度降低了20%,电荷转移电阻R_(t)提高了1.6倍,EH890具有更好的耐腐蚀性;在3.5%NaCl溶液中浸泡7 d后,EH890试样呈现均匀腐蚀特征,而EH460表现为不均匀腐蚀,表面锈层局部发生龟裂。在EH890锈层中生成的CuFeO_(2)和NiFe_(2)O_(4)提高了腐蚀初期锈层的致密性,抑制了腐蚀的进程,从而提高了EH890在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性。

大型船用柴油机缸套的铸造工艺

介绍了KQZ60/105E柴油机缸套的技术要求和采用镶铸钢管来形成细长孔的方法。为了获得高质量的铸件,采用多个分型面、立式浇注、先底雨淋后上雨淋浇注等铸造工艺。同时,制芯、合型、浇注等现场生产工艺也要严格控制措施。生产表明,本文所介绍的铸造工艺是可行的。

不同焊接方法下440 MPa级海洋工程用钢焊接接头组织和力学性能研究

使用CO2气体保护焊和手工电弧焊对16 mm厚的440 MPa级海洋工程用钢板进行了对接试验,对比了两种焊接方法下焊接接头的组织和力学性能。结果表明,CO2气体保护焊焊缝组织主要为针状铁素体、侧板条铁素体和少量残余奥氏体,而手工电弧焊的焊缝组织主要为针状铁素体、粒状贝氏体以及少量残余奥氏体,两者热影响区粗晶区组织均为板条结构;气体保护焊焊缝的硬度低于手工焊的,且其接头硬度分布更不均匀;相对于手工电弧焊,气体保护焊焊缝强度较高,塑性较差,-40℃下的冲击功远低于手工电弧焊的;两者冲击断口均为准解理断口形貌,但手工焊断口有许多延性脊,改善了韧性。

海洋工程制造中的关键焊接技术分析

各类海洋工程的技术特性以及海洋工程制造中关键焊接技术的分析研究中提出了高强钢的焊接技术、复杂节点的焊接技术、焊接变形及焊接残余应力的控制技术、高压管线的焊接技术、大厚度钢板的切割技术、海洋工程焊工技能与素质的培训等六大技术问题,为全面提升海洋工程装备制造能力及科技自主创新能力,提供一份有参考价值的研究报告。

海洋工程钢结构焊缝超声波检测

以入级DNV的海洋钻井船钢结构平板对接焊缝为例,介绍了海洋工程钢结构焊缝超声波检测方法的相关要求以及检测的主要流程和技术要点。结果表明,超声波检测方法能够有效检测海洋工程钢结构焊缝中存在的缺陷。

安钢开发海洋工程用钢的分析研究

介绍了海洋工程用钢的种类、市场前景和发展趋势,就安钢开发海洋工程用钢的必要性和可行性进行了分析研究。

不同保护层厚度新型海工混凝土的钢筋锈蚀行为研究

基于线性极化电阻法,研究不同保护层厚度、暴露时间和钢筋类别新型海工混凝土(new marine concrete,NMC)的线性极化曲线、自腐蚀电位(E_(corr))与极化电阻(R_(p))等电化学参数,探明不同保护层厚度和钢筋类别对NMC中钢筋锈蚀行为影响。研究发现:随着保护层厚度的增加,E_(corr)和R_(p)逐渐增大,表明NMC中钢筋的耐蚀性能不断增强。此外,当保护层厚度为5.5 cm时,NMC具有较优防锈效果,且满足结构要求。当暴露时间小于180 d时,NMC中不同类别钢筋的耐蚀性能为改性环氧沥青涂层钢筋>316不锈钢筋>普通钢筋,表明暴露较短时间,改性环氧沥青涂层钢筋的耐蚀性能优于316不锈钢筋。基于不同防锈措施的耐蚀性能和成本因素分析,建议海洋NMC结构优先选用改性环氧沥青涂层钢筋,保护层厚度至少为5.5 cm,有利于提升NMC结构的耐蚀性能,延长其服役寿命。

550MPa级特厚海洋工程用钢连续转变行为研究

测定了550 MPa级特厚海洋工程用钢在不同冷速下的相变点并绘制了其CCT曲线,结合显微组织观察分析了其连续转变行为。结果表明:当冷却速度≤1℃/s时,试验钢CCT曲线上高温相变区和低温相变区分离,在高温区域产生先共析铁素体和珠光体,低温区则获得M/A,且珠光体发生了不同程度的退化。当试验钢冷却速度在3~20℃/s时,能够获得以贝氏体为主的组织,但贝氏体的类型由粒状贝氏体(GB)转化为板条贝氏体(LB);当冷却速度>20℃/s,组织中开始出现马氏体。

海洋工程钢结构焊缝腐蚀与防护研究进展

在社会全面发展的今天,海洋工程钢结构焊缝腐蚀的处理相当重要。其能够使得整体的处理效率得到显著性的提升。在进行防护研究的过程中,需要根据钢结构的特性对工程体系进行全面性的完善。本文主要针对海洋工程钢结构焊缝腐蚀与防护研究进展进行分析,并提出了相应的优化措施。

海工钢结构立片缆风绳设计

目前,在海洋工程建造领域,缆风绳的设计尚未形成系统完善的方法,也没有具体明确的规范标准作为支持。文章结合海洋石油工程(青岛)公司多个导管架项目中的立片缆风绳布设的施工经验,汲取现有各类规范中与缆风绳计算相关的方法,同时借鉴其他行业的经验,提出了一套完善可行的海工钢结构立片缆风绳设计方法。经过实践和完善,证明该方法是切实可行的,对海洋工程建造施工具有良好的指导价值。