本项目针对海洋风电机组、海洋装备和船舶在复杂海洋环境下的腐蚀问题,突破了现有防护期效短(防腐涂料期效一般为 1-10 年)、涂层结合强度低(3-6MPa)易剥落和涂料中所含有大量严重污染环境的有机挥发物(VOCs)的局限性,自主开发了系列高性能防腐合金材料和制备超长防腐寿命熔覆层的高速激光熔覆系统,防腐熔覆层与基体冶金结合(结合强度≥200MPa,为常用涂料的 35 倍以上),解决了常用防腐涂层在复杂海洋环境下防腐期效短、易局部脱落失效的难题,防腐熔覆层寿命可达 50 年以上。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、技术秘密 20 余项。本项目成果推广后,有望发展成为取代传统防腐涂料的绿色环保型新技术。
创新点
1、研发了系列专用于海洋风电机组、海洋装备与船舶长效腐蚀防护的高性能耐蚀合金粉末材料。
2、开发了基于高速激光熔覆的超长防腐寿命熔覆层制备技术与装备,防腐熔覆层与基体冶金结合(结合强度≥200MPa,为常用防腐涂层的 35 倍以上),解决了常用防腐层在恶劣环境中脱落失效的难题,防腐层寿命可达 50 年以上。
3、提供了一种长效、环保的腐蚀防护新技术,防腐材料不含 VOCs 及其他有毒化合物。
本项目的应用领域包括海上风电机组、海洋装备与船舶的腐蚀防护。可用于海洋风电机组(如水线附近浪花飞溅区及水线以下严重腐蚀部位)、海洋装备(钻井平台、海上设施、岛礁设备、浮标/潜标)、船舶外板与结构件的腐蚀防护,防腐熔覆层寿命≥50 年,具有广阔的市场前景。
根据新思界产业研究中心发布的《2022—2027 年中国防腐涂料项目投资可行性研究报告》,随着市场需求日益旺盛,我国防腐涂料产量不断增长,我国防腐涂料企业数量多,多集中于低端领域,市场竞争激烈。截至 2022 年,丹麦海虹老人 HEMPEL、英国国际牌 International、挪威佐敦 JOTUN、美国庞贝捷漆油 PPG、新加坡立邦漆 Nippon等外资厂商占据我国高端防腐涂料市场垄断地位,受技术壁垒高等因素限制,我国本土企业仅占据高端防腐涂料市场不到 20.0%的份额。在海上风电方面,2021 年,我国可再生能源发电装机容量达到 10.63 亿千瓦,风电装机容量突破 3 亿千瓦,海上风电装机容量跃居世界第一。全球风能理事会预计,2022—2031 年全球将新增超过 3.15 亿千瓦的海上风电装机容量。2050 年全球海上风电累计装机容量≥20 亿千瓦。
本项目的经济效益与社会效益如下:
1、大幅度提高海上风电机组、船舶和其他海洋装备等重要部件的耐蚀寿命。常规防腐涂料期效≤5 年,本技术开发的防腐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洋风电机组、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、本项目成果落地后,能快速孵化出高科技公司,并建立较为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。
3、本项目开发的防腐材料不含 VOCs 及其他有毒化合物,有望发展成为取代传统防腐涂料的绿色环保型新技术。
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