深水鉆井隔水管電弧噴涂防腐涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià).pdf

1、鉆井隔水管的主要功能是隔離海水為浮式鉆井船或半潛式鉆井平臺(tái)與海底井口之間鉆井液循環(huán)提供回路，并為鉆具送入海底井口進(jìn)行導(dǎo)向。深水鉆井隔水管是一種細(xì)長(zhǎng)的柔性結(jié)構(gòu)，它外與海水接觸，同時(shí)承受波浪和海流的作用，主要失效形式為腐蝕和腐蝕疲勞，被喻為深水鉆井開(kāi)發(fā)的“咽喉”。目前，普遍采用的有機(jī)防護(hù)涂層遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足隔水管設(shè)計(jì)壽命的要求，鑒于海洋工程結(jié)構(gòu)維修不便以及昂貴的保養(yǎng)費(fèi)用，迫切需要研究一種更為長(zhǎng)效的腐蝕防護(hù)涂層。
　　 本文設(shè)計(jì)制備了鋁、鋁

2、鋅偽合金、Zn-15wt％Al合金和鋅底面鋁復(fù)合涂層等四種電弧噴涂層，并對(duì)部分試樣進(jìn)行封閉處理。通過(guò)室內(nèi)腐蝕試驗(yàn)、實(shí)海現(xiàn)場(chǎng)掛片試驗(yàn)結(jié)合電化學(xué)腐蝕測(cè)試評(píng)價(jià)不同涂層的耐蝕性，利用光學(xué)電鏡、立體顯微鏡、掃描電鏡(SEM)等進(jìn)行腐蝕形貌觀察、組織分析，結(jié)果表明：鋁鋅偽合金涂層耐蝕性能最好；鋁涂層組織缺陷較多，腐蝕以點(diǎn)蝕為主；Zn-15wt％Al合金涂層耐蝕性較差，易發(fā)生剝落；鋅底面鋁涂層鼓包嚴(yán)重。封孔處理涂層均表現(xiàn)出良好的耐蝕性能，鋁鋅偽合金涂

3、層與封孔涂料的相容性最佳。鋅鋁合金/偽合金涂層隨著鋅含量的增加，海生物附著呈減少趨勢(shì)，含鋅涂層起到了一定程度的防生物污損效果。
　　 鋁涂層在測(cè)試期內(nèi)電化學(xué)阻抗譜(EIS)變化可分成4個(gè)階段：孔蝕萌生階段、孔內(nèi)酸化析氫階段、介質(zhì)滲達(dá)鋼基體后涂層作為犧牲陽(yáng)極階段和孔蝕群急劇發(fā)展階段。鋅鋁合金/偽合金涂層在EIS測(cè)試過(guò)程中始終伴隨著低頻實(shí)部收縮現(xiàn)象，主要是涂層發(fā)生富鋅相選擇性腐蝕和腐蝕產(chǎn)物活性溶解引起的。
　　 設(shè)計(jì)制作了一