[发明专利]用于离岸防腐蚀包覆系统的磨损指示器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于金属管的磨损指示器系统，所述金属管是离岸建筑物的一部分并且用防腐蚀系统包覆。

背景技术

建在海岸线前的开阔海域中的固定建筑物称作离岸建筑物。针对这种离岸建筑物的例子是风力设备、钻井平台和灯塔。与多层结构的柔性管不同，合适的管路系统是具有金属构成的实心壁的刚性管。

金属管例如是离岸建筑物的基础结构的一部分。离岸建筑物的基础结构是支承实际功能单元的区域。在风力设备中，基础结构支承包括涡轮机和转子在内的塔架。在钻井平台中，基础结构支承包括上层建筑在内的平台。在灯塔中，基础结构支承塔架（只要存在）以及信号灯。基础结构在水下、在潮间带中、在浮沫带中以及必要时在气雾带（Aerosolzone）中。基础机构包括基础元件，利用基础元件将基础结构锚固在海床中。

在规划建造风力利用设备的过程中，在未来一年中不仅在北海而且在其他海以及内陆湖中规划了许多离岸风力设备。离岸风力设备的机械的整个系统由于部件：涡轮机、转子、塔架和基础结构构成。

为了将这些设备建立在水域底部，在达到距离海岸超过100km的位置处需要特殊的构造，其与岸上区域中的构造极为不同。昂贵的构造的部分区域譬如单堆柱（Monopile）、罩、三脚架、三堆柱（Tripile）受到高静态并且尤其动态以及腐蚀性负荷。根据相应所考察的位置处的位置和水深，应当考虑所谓的50年一遇海浪以及潮位变幅。为此出现强UV辐射、含盐水浪、水沫、气雾、温度变化、机械负荷、贝壳和其他生物的积垢和与此相联系的由动物引起的磨蚀以及由动物和其他海洋生物的乳头溢液引起的化学磨蚀。对于这些构造使用钢管，钢管出于防腐蚀原因可以气密封闭或以混凝土填充。此外，电力线路或者其他供电线路可以穿过钢构造管。

到目前为止，构造所需的金属管设计得比直接所需的壁厚显著更厚（达到25%）并且在此常用的漆，通常基于环氧树脂或聚亚胺酯用于防腐蚀。通常，涂装系统并不提供对机械负荷的特别防护。此外，涂装系统通常通过手工涂覆到很大高度，这导致质量检查是困难的。这种涂覆的质量不能与在工厂中进行的涂覆相比较。

在EP 2 511 430中描述了，以由聚酰胺模塑材料构成的被挤出的层包覆的钢构造管可以使用在离岸建筑物的基础结构中。由此，实现了与目前已知的相关管的情况相比对机械负荷以及对腐蚀或UV辐射的更好防护。包覆部也可以多层地构建。

金属构成的管道目前通常以聚烯烃譬如聚乙烯或聚丙烯包覆（WO 2002/094922、US 2002/0066491、EP-A-0 346 101）。涂覆或包覆主要用于防腐蚀；其通过相应的标准来描述。对于聚烯烃包覆，标准例如是DIN EN 10288或DIN 30678。在聚烯烃包覆的情况下，该层例如借助管挤出或卷曲挤出（Wickelextrusion）来制造。为了增强粘附，在挤出之前可以相继地施加环氧树脂层和粘合剂层。

由DIN EN 10310（德语版本EN 10310:2003）规定的其他现有技术设计为借助聚酰胺粉末涂覆埋入地中和埋入水中的管路的金属管。聚酰胺涂覆通过浸入液浴、喷射或以辊涂方法（Walz（en）auftrag）来施加。由于方法所限，借助粉末涂覆只能将相对薄的层施加到金属上。特别不利的是，对于涂覆而言必须使用由比较低分子聚酰胺构成的粉末，以便保证熔融物在热金属表面上的良好分布。这样获得的涂覆首先用于防腐蚀。此外，也公开了基于环氧树脂或聚亚安酯的热固涂覆。

在管路构造中，对管路涂覆提出了越来越高的技术要求，因为环境条件、埋设条件和工作条件变得越来越富有挑战性。用于防止埋入地中的管路腐蚀的最有效方法之一（尤其在阴极腐蚀防护）是多层镀装。多层镀装由作为第一层的氧化树脂层、作为第二层的共聚体（作为粘合剂）和由聚乙烯或聚丙烯构成的外部聚烯烃层。镀装方法可以应用于小型管直至大型管。然而，在离岸区域和岸上区域中经常对抗机械应力的耐受性提出了附加高要求。为了附加地考虑该问题，WO 2010/094528建议使用金属管道，金属管道以由聚酰胺模塑材料构成的被挤出的层包覆，用于制造埋设在水中的管路。

对这种防腐蚀涂覆的损伤导致要保护的钢构造的腐蚀并且这样会导致建筑物或管道的结构性危险。因此，现有技术一方面（尤其是在离岸建筑物的情况下）是对防腐蚀的有规律地现场检查；而另一方面设计包括安全系数在内的刚构造，安全系数允许由受损的保护层引起的、时间上有限的对缸构造的腐蚀。