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面向海上风电机组、海洋装备及船舶的腐蚀防护新技术

2023-08-03 11:53:08
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
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所属领域:
新材料及其应用
项目成果/简介:

本成果是基于新材料和高速激光熔覆的海上风电机组、海洋装备和船舶的长效、环保防腐新技术。针对海上风电机组、海洋装备和船舶的海水腐蚀问题,突破了现有防护期效短(防腐涂料期效一般为1—5年)、涂层易剥落以及涂料中所含有机化合物(VOC)污染环境的局限性,自主开发了激光熔覆用高性能耐蚀合金粉末材料和制备高耐蚀熔覆层的高速激光熔覆系统,利用高速激光熔覆技术在海上风电机组、海洋装备和船舶的重要部件上制备超长寿命(≥50年)的耐蚀熔覆层,从根本上解决重要部件全寿命周期内腐蚀防护问题。该项技术的成熟度达到8级,具备批量生产条件。已获授权发明专利20余项、授权GF发明专利2项。

创新点

1、研发了系列专用于高速激光熔覆的镍基高性能耐蚀合金粉末材料。

2、开发了基于高速激光熔覆的耐蚀层制备技术与装备,防腐层与基体冶金结合(结合强度≥200MPa)。

3、提供了一种长效、环保的腐蚀防护新技术,材料不含VOC及其他有毒化合物,耐蚀寿命≥50年。

市场前景

腐蚀使全球每年损失的钢铁约6000万吨,随着我国海洋经济迅猛发展,我国海洋工程95%的材料都是钢铁或钢筋混凝土,海洋工程防腐已成为发展中急需解决的重要课题。我国已成为世界海洋涂料使用量第一的国家,2010年我国海洋涂料市场规模已超350亿元,海洋涂料的需求量年均增速超过20%。目前防腐涂料作为海上风电机组、海洋装备及船舶应用最广泛的腐蚀防护途径,但存在有效防腐期较短、所含有机化合物污染环境等问题。因此,迫切需要开发防腐效果更好、时效更长、低毒环保的新方法。

应用案例

自2017年以来,成果已应用于船舶水线以下与海水接触的钢板、压载泵大轴、尾舵及其它部件,已有的结果表明,熔覆层完全耐蚀,预计其耐蚀寿命大于50年。

获奖情况

耐蚀新材料与制备技术成果于2021年经过由中国电机工程学会组织、刘振东院士任主任委员的鉴定,鉴定结论为“该项目成果整体技术居国际领先水平”。高耐磨耐蚀新材料与熔覆层的制备关键技术入选“2016中国黑科技百强”。

应用范围:

本技术主要应用于海上风电机组、海洋装备及船舶的腐蚀防护,可用于水线附近浪花飞溅区及水线以下海上风电机组、海洋装备(钻井平台、海上设施、岛礁设备、浮标/潜标)、船板等部件的腐蚀防护,耐蚀熔覆层寿命≥50年,具有广阔的市场前景。

效益分析:

1、大幅度提高船舶和海洋装备等重要部件的耐蚀寿命。常规防腐涂料期效≤5年,本技术开发的耐蚀熔覆层的耐蚀寿命可达50年及以上;可融入重要部件设计与维修环节,应用在水线附近浪花飞溅区及水线以下海上风电机组、海洋装备(钻井平台、海上设施、岛礁设备、浮标/潜标)、船板等重要部件,可显著减少维修费用、大幅度减少因腐蚀而导致的维修时间。

2、本成果开发的耐蚀材料体系及激光熔覆生产线希望能够继续孵化、培育多家高科技公司,并建立完整的工业化生产体系,将产品应用推广到更多应用场景,带来可观的经济效益。

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