【甬派】寧波研制出新一代海洋重防腐材料,已在寧波舟山港主通道項目應(yīng)用
甬派客戶端記者 金鷺 通訊員 張超梁 高曉靜

近日,隨著舟岱大橋最后一片重達(dá)1800多噸的箱梁完成架設(shè),寧波舟山港主通道項目舟岱大橋?qū)崿F(xiàn)主線貫通。
剛剛,記者從中科院寧波材料所獲悉,由中科院寧波材料所薛群基院士和王立平研究員帶領(lǐng)的海洋功能材料團(tuán)隊,與浙江科鑫重工有限公司聯(lián)合研制出的有機(jī)/無機(jī)纖維復(fù)合增強(qiáng)新一代海洋重防腐涂層材料,在舟岱大橋建設(shè)中所需的鋼管樁等方面實現(xiàn)工程應(yīng)用。

隨著海洋經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,海上交通工程、油氣資源、風(fēng)能資源與海洋空間的開發(fā)利用力度不斷加大,海洋大型工程建設(shè)方興未艾。鋼管樁是大型工程結(jié)構(gòu)所采用的主要基礎(chǔ)形式,但其服役環(huán)境異常嚴(yán)苛。
在水位變動區(qū),鋼管樁處于周期性干濕交替狀態(tài),在飽和氧氣、陽光、潮濕海風(fēng)和浪花飛濺等因素形成的“力學(xué)—電化學(xué)—老化”多因素耦合損傷環(huán)境持續(xù)作用下發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。“與在海水中相比,鋼管樁在水位變動區(qū)的腐蝕速率高出3至10倍。這嚴(yán)重影響其使用壽命,與工程安全建設(shè)?!蓖趿⑵秸f。

在船舶停靠、拋錨、夾樁施工及在拆卸承臺底模板過程中,處于潮汐區(qū)的鋼管樁涂層易受劃傷或撞傷。
“在海水和泥下的分界線因泥沙、海水流體方向的改變,易形成紊流和湍流,鋼管樁涂層也易受沖刷磨損、空泡腐蝕導(dǎo)致的損壞?!蓖趿⑵秸f,這為海工結(jié)構(gòu)耐久性埋下安全隱患。
開發(fā)出長壽命、高可靠性和耐撞擊的鋼管樁防護(hù)涂層,保障海洋重大工程設(shè)施安全、持久運行,具有重要的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)過多年努力,寧波材料所與浙江科鑫重工有限公司、寧波科鑫腐蝕控制工程有限公司等單位聯(lián)合攻關(guān),突破技術(shù)瓶頸。
“相關(guān)性能已達(dá)到國際同類產(chǎn)品領(lǐng)先水平。”王立平說,聯(lián)合研制的纖維增強(qiáng)復(fù)合涂層材料擁有比強(qiáng)度高、抗腐蝕性和耐久性能好、熱膨脹系數(shù)與混凝土相近等優(yōu)點,有效破解海洋工程用鋼管樁在水位變動區(qū)抗沖耐磨耐劃傷效果差、維護(hù)間隔時間短、維修成本高、主體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)等技術(shù)瓶頸,可滿足現(xiàn)代海工結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載、輕質(zhì)高強(qiáng)與在惡劣條件下工作的重大發(fā)展需求。
目前,該項研究成果已在寧波舟山港主通道項目、國內(nèi)海上風(fēng)電建設(shè)進(jìn)行工程應(yīng)用,申請國家發(fā)明專利21項,其中已獲授權(quán)14項。
“該成果的應(yīng)用,為國內(nèi)提供具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高耐久性鋼管樁防護(hù)涂層設(shè)計方案,為我國重大海洋工程裝備和‘一帶一路’海洋基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐?!蓖趿⑵秸f。
(原文發(fā)布于2021年1月25日甬派客戶端)