海上风电基础钢桩的防腐方法与流程

本发明属于基础钢桩防腐技术领域，具体涉及海上风电基础钢桩的防腐方法。

背景技术：

海水是一种盐度介于32～37‰，ph值在7.9～8.4之间的天然强电解质溶液，同时含有悬浮泥沙、溶解的气体、生物以及腐败有机物的复杂体系；由iso-12944典型腐蚀环境分类表，可以看出，典型腐蚀环境分为5级，海洋属于腐蚀性最高的环境；这是由于高盐度、电解能力强、溶解氧与生物体的存在使得暴露于海洋环境中的钢构造物中的钢铁与周围介质发生电化学而受到严重腐蚀；因此对海上的电基础钢柱必须进行防腐才能够保证钢柱的使用寿命。

现在的海上风电基础钢桩后期防腐的主要方法有三类：

1）围堰法,在需要进行防腐处理的钢桩外围另外设置封闭围堰设施，将代处理的钢桩和围堰之间的水排除及钢桩表面干燥后，进行防腐施工，包括除锈、喷涂/刷防腐涂料（油漆）、涂料（油漆）固化、外部缠绕保护层等；最后将围堰再拆除。

缺点：必须设置围堰，所采用的的防腐材料，如涂料、油漆等均需要在干燥环境下才能施工。施工周期较长，围堰设置也费时费力。

2）套筒法，根据需要进行防腐处理的钢桩的外形尺寸，事先预制一个/多个套筒（套筒具有一定的防腐能力和机械强度），吊装到待处理的钢桩周围进行安装/拼装。后期在待处理的钢桩和套筒之间的夹层中灌注填充砂浆类的材料，将水排出，起到密封防腐的效果。

缺点：套筒必须事先预制，现场需要吊装设备，安装周期也很长，成本很高。

3）复层矿脂包覆防腐蚀技术，包括钢结构表面处理、涂抹矿脂防蚀膏、缠绕矿脂防蚀带、防蚀保护罩安装、密封缓冲层安装、安装护腰、密封处理、安装卡箍、安装保护试片等工艺。

缺点：矿脂只可带水作业，不能直接在水下作业，因此只能选择在海水低潮期进行作业，局限性较大。

技术实现要素：

针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供海上风电基础钢桩的防腐方。为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

海上风电基础钢桩的防腐方法，包括以下步骤，

s1：钢桩表面处理：用铲刀或高压喷枪对钢桩表面进行处理；

s2：粘弹体防腐带施工：揭开粘弹体防腐带隔离膜，采用螺旋搭接的方式在钢桩外表面上进行缠绕操作；从一端开始，保持适当的紧固张力螺旋缠绕粘弹体防腐带，缠绕过程中保持粘弹体防腐带平整，边缠绕边按压粘弹体防腐带搭接部位，保证搭接部位平整、密封，出现褶皱的部位应用手用力按压，使防腐带完全密封，直至缠绕结束；

s3：水下固化包覆带施工：将水下固化包覆带在水中浸泡10s～200s，在水中操作部位可去掉浸泡步骤，直接进行操作；从一端开始，包覆带以1/2搭接的方式螺旋缠绕在需要防腐处理的钢桩外表面，缠绕时需带有一定张力，并保持包覆带平整，出现翘边等不服帖现象，应拉伸调整包覆带，使包覆带能够平整缠绕在钢桩与防腐带表面；包覆带包覆区域的上沿与下沿的应至少超出粘弹体防腐带所缠绕区域的上沿与下沿，或同时为承台底面与钢结构交界处；

s4：拉伸缠绕膜施工：包覆带末端用塑拉伸缠绕膜进行临时固定。

作为本发明的一种优选方案，所述水下固化包覆带为纤维织物在水下固化专用树脂中浸渍而成，所述水下固化专用树脂为耐海水、耐候的湿固化专用树脂，所述纤维织物克重不小于300g/㎡。

作为本发明的一种优选方案，所述纤维织物为玻璃纤维织物、玄武岩纤维织物、碳纤维织物和芳纶纤维织物中的一种。

作为本发明的一种优选方案，所述水下固化专用树脂为水下固化聚氨酯树脂和水下固化环氧树脂中的一种。

作为本发明的一种优选方案，所述粘弹体防腐带层与层间重叠宽度应不小于10mm、接头部位的搭接长度应最小不低于50mm。

作为本发明的一种优选方案，所述水下固化包覆带包覆区域的上沿与下沿的应至少超出防腐带所缠绕区域的上沿与下沿100mm、或同时为承台底面与钢结构交界处。

作为本发明的一种优选方案，所述水下固化包覆带缠绕第一圈时，可用磁吸将水下固化包覆带起始端临时固定在钢管表面，并垂直于管道缠绕两圈后再进行1/2搭接的缠绕操作，所述水下固化包覆带缠绕结束时应垂直管道平行缠绕两圈，用磁吸进行末端的临时固定。

作为本发明的一种优选方案，所述粘弹体防腐带的厚度尺寸不小于1.8mm，所述水下固化包覆带的厚度不小于0.3mm，所述拉伸缠绕膜的厚度尺寸为15μm～200μm。

作为本发明的一种优选方案，所述缠绕膜可采取1/5至1/2搭接方式进行绕包、且末端至少平行缠绕两圈。

作为本发明的一种优选方案，所述水下固化包覆带的宽度尺寸小于钢桩的直径尺寸。

本发明的有益效果：

1、无需预制围堰或套筒，不像传统的围堰/套筒方法还需考虑尺寸、重量所带来的作业限制；可直接由施工人员使用材料进行施工，即用即缠，便捷性强，且周期短，施工效率高，节省人工成本；

2、材料可在水面以下直接施工，由于是湿固化树脂体系，施工结束后聚氨酯包覆带可在水中2～3小时内自行完成固化，起到封闭和保护的效果；

3、粘弹体包覆带可以直接缠绕在钢桩表面，为粘弹体，具有冷流特性，起到将空气和水与钢桩隔离的作用，具有自融合、自修复、绝缘、与钢结构粘结力强、耐腐蚀性能佳的特点从而可以使得防腐效果较好；

4、水下固化包覆带缠绕在粘弹体包覆带的外面，由纤维织物在水下固化专用树脂中浸渍而成，具有轻质高强、可自由塑形、耐腐蚀、耐海水冲击、施工快捷、防止海洋附着侵蚀的特点；最大的特点是树脂体系可以在水中完成固化，故可以直接在水下进行作业，无需额外的辅助措施，从而使得作用范围更广。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明实施例海上风电基础钢桩防腐包覆的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

钢桩1、粘弹体防腐带层2、水下固化包覆带层3。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

海上风电基础钢桩的防腐方法，包括以下步骤，

s1：钢桩表面处理：用铲刀或高压喷枪对钢桩表面进行处理；除锈等级可略低于现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(gb/t8923)中规定的st2级别。如条件有限，至少应去除表面可见的油脂、污垢和海生物，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆、涂层等附着物的状态；尤其节点处的除锈质量要特别注意；

s2：粘弹体防腐带施工：揭开粘弹体防腐带隔离膜，采用螺旋搭接的方式在钢桩外表面上进行缠绕操作；从一端开始，保持适当的紧固张力螺旋缠绕粘弹体防腐带，缠绕过程中保持粘弹体防腐带平整，边缠绕边按压粘弹体防腐带搭接部位，保证搭接部位平整、密封，出现褶皱的部位应用手用力按压，使防腐带完全密封，直至缠绕结束；

s3：水下固化包覆带施工：将水下固化包覆带在水中浸泡10s～200s，在水中操作部位可去掉浸泡步骤，直接进行操作；从一端开始，包覆带以1/2搭接的方式螺旋缠绕在需要防腐处理的钢桩外表面，缠绕时需带有一定张力，并保持包覆带平整，出现翘边等不服帖现象，应拉伸调整包覆带，使包覆带能够平整缠绕在钢桩与防腐带表面；包覆带包覆区域的上沿与下沿的应至少超出粘弹体防腐带所缠绕区域的上沿与下沿，或同时为承台底面与钢结构交界处；向液面以上包覆带表面喷洒水使其加速固化。

s4：拉伸缠绕膜施工：包覆带末端用塑拉伸缠绕膜进行临时固定。

如图1所示，包覆粘弹体防腐带层2直接缠绕在钢桩1表面，粘弹体防腐带层2为粘弹体，具有冷流特性，起到将空气和水与钢桩隔离的作用；具有自融合、自修复、绝缘、与钢结构粘结力强、耐腐蚀性能佳的特点；水下固化包覆带层3缠绕在粘弹体防腐带层2的外面、粘弹体防腐带层2不能单独使用，必须在外部增加固定保护层，水下固化包覆带层3由由纤维织物在水下固化专用树脂中浸渍而成，具有轻质高强、可自由塑形、耐腐蚀、耐海水冲击、施工快捷、防止海洋附着侵蚀的特点，最大的特点是树脂体系可以在水中完成固化，故可以直接在水下进行作业，无需额外的辅助措施，从而使得作用范围更广。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。