深水鉆井隔水管電弧噴涂防腐涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計和評價.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)長的柔性結(jié)構(gòu)，它外與海水接觸，同時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)不能滿足隔水管設(shè)計壽命的要求，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效的腐蝕防護(hù)涂層。
　　 本文設(shè)計制備了鋁、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，并對部分試樣進(jìn)行封閉處理。通過室內(nèi)腐蝕試驗(yàn)、實(shí)海現(xiàn)場掛片試驗(yàn)結(jié)合電化學(xué)腐蝕測試評價不同涂層的耐蝕性，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，含鋅涂層起到了一定程度的防生物污損效果。
　　 鋁涂層在測試期內(nèi)電化學(xué)阻抗譜(EIS)變化可分成4個階段：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測試過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)計制作了一