對海洋重防腐涂層體系通常有如下要求:①涂層總干膜厚度在240~1000μm;②能達到15年以上的使用壽命;③底漆必須有中間漆或面漆覆蓋,富鋅底漆不論是有機或無機,干膜中的金屬鋅含量要求大于80%。中間漆要有良好的屏蔽、阻隔作用,可以有效地阻止、延遲水蒸氣、氧氣、化學離子進入涂層內(nèi)。面漆要求耐腐蝕、耐曝曬、耐溶劑、耐碰撞,具有警示、裝飾作用。
海洋重防腐涂料涂層通常要滿足如下主要國際標準的要求:①ISO12944防護涂料體系對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護;②NORSOKM501表面處理和保護涂料;③1SO20340近海及相關(guān)結(jié)構(gòu)防護涂層體系的性能要求;④NACESPO108防護涂層對近海結(jié)構(gòu)的腐蝕控制;⑤IMO船舶壓載艙保護涂層性能標準(PSPC)。其中ISO12944是國際防腐蝕行業(yè)通用的、權(quán)威的防護涂料與涂裝技術(shù)指導性標準;ISO20340是對ISO12944的補充,主要闡述海洋工程及相關(guān)結(jié)構(gòu)的涂層防護;NORSOKM501是在海上平臺防腐涂裝領(lǐng)域廣為推崇采用的標準;NACE SPO108是對近海及相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕的最新標準;PSPC是國際海事組織對船舶壓載艙涂層性能的強制性規(guī)定。
海洋平臺防腐蝕涂料最初采用醋酸乙烯共聚物和環(huán)氧胺樹脂。隨后采用低水汽滲透的氯化乙烯,但由于其固體含量較低,較難進行厚涂,一般涂5~7層才能達到250-300pm的厚度,經(jīng)濟性能差。以硅酸鋅為底漆的多層涂層體系,在大多數(shù)情況下可成功使用30~40年,但對涂裝工藝要求嚴格,在國內(nèi)應用較少。
由于環(huán)氧富鋅底漆施工方便,在很多海域得到廣泛的應用。環(huán)氧樹脂是被廣泛使用的防腐涂料,在海洋環(huán)境中厚涂(3000~6000pm)環(huán)氧具有很好的防腐蝕效果。富鋅底漆、厚涂環(huán)氧和聚氨酯涂層體系具有突出的耐大氣老化和耐石油化學品性能,從1970年開始用于墨西哥灣的海洋平臺防腐,隨后應用到波斯灣和北海采油平臺中。適用于海洋工程腐蝕保護的新涂料不斷被開發(fā)出來,如厚涂聚氨酯、柔性環(huán)氧酚醛、聚氨酯和聚硅氧烷等。聚硅氧烷具有很強的耐候性,但是聚硅氧烷必須采用有機樹脂進行改性來增加彈性、柔韌性、黏結(jié)性。在丙烯酸改性的聚硅氧烷涂料內(nèi)形成無機骨架,能夠忍受更殘酷的環(huán)境,具有很好的耐磨、耐沖擊能力和良好的外觀。
無機富鋅涂料在海洋環(huán)境中具有優(yōu)異的防腐蝕能力和耐久性,且是一種良好的陰極保護性涂料。用于浪濺區(qū)結(jié)構(gòu)防腐蝕的最合適的配方是先涂50~100um厚的無機富鋅漆,再涂100~200um厚的環(huán)氧煤焦油瀝青面漆。美國殼牌化學公司研制的無溶劑環(huán)氧聚酰胺涂料曾在墨西哥灣、大西洋沿岸等的外海采油平臺上做過多年現(xiàn)場試驗,在浪濺區(qū)應用效果良好。
另外,重防腐涂料要獲得良好的防腐效果,還需要注意多方面的因素,包括基材的表面處理、高品質(zhì)涂料、合理的涂層體系、外界施工條件、涂層施工的質(zhì)量控制等。