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面向海上風電機組、海洋裝備及船舶的腐蝕防護新技術

2023-08-03 11:53:08
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所屬領域:
新材料及其應用
項目成果/簡介:

本成果是基于新材料和高速激光熔覆的海上風電機組、海洋裝備和船舶的長效、環保防腐新技術。針對海上風電機組、海洋裝備和船舶的海水腐蝕問題,突破了現有防護期效短(防腐涂料期效一般為1—5年)、涂層易剝落以及涂料中所含有機化合物(VOC)污染環境的局限性,自主開發了激光熔覆用高性能耐蝕合金粉末材料和制備高耐蝕熔覆層的高速激光熔覆系統,利用高速激光熔覆技術在海上風電機組、海洋裝備和船舶的重要部件上制備超長壽命(≥50年)的耐蝕熔覆層,從根本上解決重要部件全壽命周期內腐蝕防護問題。該項技術的成熟度達到8級,具備批量生產條件。已獲授權發明專利20余項、授權GF發明專利2項。

創新點

1、研發了系列專用于高速激光熔覆的鎳基高性能耐蝕合金粉末材料。

2、開發了基于高速激光熔覆的耐蝕層制備技術與裝備,防腐層與基體冶金結合(結合強度≥200MPa)。

3、提供了一種長效、環保的腐蝕防護新技術,材料不含VOC及其他有毒化合物,耐蝕壽命≥50年。

市場前景

腐蝕使全球每年損失的鋼鐵約6000萬噸,隨著我國海洋經濟迅猛發展,我國海洋工程95%的材料都是鋼鐵或鋼筋混凝土,海洋工程防腐已成為發展中急需解決的重要課題。我國已成為世界海洋涂料使用量第一的國家,2010年我國海洋涂料市場規模已超350億元,海洋涂料的需求量年均增速超過20%。目前防腐涂料作為海上風電機組、海洋裝備及船舶應用最廣泛的腐蝕防護途徑,但存在有效防腐期較短、所含有機化合物污染環境等問題。因此,迫切需要開發防腐效果更好、時效更長、低毒環保的新方法。

應用案例

自2017年以來,成果已應用于船舶水線以下與海水接觸的鋼板、壓載泵大軸、尾舵及其它部件,已有的結果表明,熔覆層完全耐蝕,預計其耐蝕壽命大于50年。

獲獎情況

耐蝕新材料與制備技術成果于2021年經過由中國電機工程學會組織、劉振東院士任主任委員的鑒定,鑒定結論為“該項目成果整體技術居國際領先水平”。高耐磨耐蝕新材料與熔覆層的制備關鍵技術入選“2016中國黑科技百強”。

應用范圍:

本技術主要應用于海上風電機組、海洋裝備及船舶的腐蝕防護,可用于水線附近浪花飛濺區及水線以下海上風電機組、海洋裝備(鉆井平臺、海上設施、島礁設備、浮標/潛標)、船板等部件的腐蝕防護,耐蝕熔覆層壽命≥50年,具有廣闊的市場前景。

效益分析:

1、大幅度提高船舶和海洋裝備等重要部件的耐蝕壽命。常規防腐涂料期效≤5年,本技術開發的耐蝕熔覆層的耐蝕壽命可達50年及以上;可融入重要部件設計與維修環節,應用在水線附近浪花飛濺區及水線以下海上風電機組、海洋裝備(鉆井平臺、海上設施、島礁設備、浮標/潛標)、船板等重要部件,可顯著減少維修費用、大幅度減少因腐蝕而導致的維修時間。

2、本成果開發的耐蝕材料體系及激光熔覆生產線希望能夠繼續孵化、培育多家高科技公司,并建立完整的工業化生產體系,將產品應用推廣到更多應用場景,帶來可觀的經濟效益。

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