海洋用塗装および防食

製品概要

海洋環境で稼働する海洋構造物は,塩化物,紫外線,および腐食速度を加速させる湿潤・乾燥の繰り返しに絶えずさらされています。Leading Top Unionの海洋用塗装および防食システムは,C5-M（極めて高い腐食性,海洋）環境に関するISO 12944-9の厳しい要件を満たすよう設計されています。 多層塗装システムは,大気暴露ゾーンでは乾燥膜厚（DFT）320μm以上,飛沫暴露ゾーンでは450μm以上を基準として施工されます。空調管理された塗装ホールでは,施工中に温度を18～25°C,相対湿度を50%以下に維持し,エポキシおよびポリウレタン仕上げ塗料の最適な硬化条件を確保しています。 下地処理は,大気暴露区域ではISO 8501-1のSa 2.5,浸漬および飛沫区域ではSa 3に準拠し,機械的密着性を確保するため,ISO 8503-2に基づき表面粗さの深さを75～125μmに維持しています。

飛沫防止システム

潮位範囲の上方で陰極防食が効果を発揮しないスプラッシュゾーンの保護には,NORSOK M-501およびDNV-RP-B401に準拠し,厚さ200～350μmの熱噴射アルミニウム（TSA）が施されます。TSAはアルミニウムの酸化による犠牲防食を提供し,北海の環境下において25年を超える耐用年数を実現します。 自動ブラスト洗浄装置により,長さ40メートルまでの構成部品全体で一貫した表面清浄度と粗さを実現し,統合された集塵システムにより,OSHA基準に基づき空気中の粉塵濃度を2 mg/m³未満に維持します。コーティングは,250～350バールの圧力でエアレススプレー装置を用いて施され,反復的な形状には自動ロボットアームを使用することで,±15μmの許容範囲内で均一な塗膜厚（DFT）分布を確保します。 各塗装層は,SSPC-PA 2に準拠して校正されたElcometer 456 DFTゲージを用いた非破壊検査を受け,絶縁完全性の検証のためにASTM G62に準拠した67.5ボルトでのホリデー検出が行われます。

陰極防食の設計と試験

陰極防食設計では,DNV-RP-B401に準拠して印加電流方式と犠牲陽極方式を統合しており,海水の比抵抗が0.2～0.3オーム・メートルの範囲において,設計寿命25年を見込んだアルミニウム・亜鉛・インジウム陽極を採用しています。 陽極質量の要件は,熱帯海域において,素地鋼材の場合は0.1～0.15 A/m²,被覆表面の場合は0.01～0.02 A/m²の電流密度要件に基づいて算出される。ジャケット構造物および海底マニホールドについては,Ag/AgCl参照電極に対して-800 mV～-1050 mVの範囲で均一な電位分布を実現するため,陽極アレイは3～5メートルの間隔で設計される。 コーティングシステムは,ASTM B117に基づく4,000時間の耐塩水噴霧試験およびASTM D5894に基づくサイクル腐食試験を受け,ブリスタの発生やスクライブマークから2mmを超えるクリープが生じないことが確認される。また,ASTM G8に基づき,1.5Vの分極電圧で90日間陰極剥離試験を実施し,剥離半径を8mm未満に維持する。

用途・産業

洋上風力発電において,水深20～60メートルの海域で稼働するモノパイル基礎,トランジションピース,およびタービンタワーには,防食システムが導入されています。北海のジャケット構造物については,飛沫帯に450μmのDFT（乾燥膜厚）でC5-Mコーティングシステムを,潮汐帯には300μmの厚さでTSAを組み合わせることで,DNV-OS-J101に基づく30年の設計寿命を実現しています。 また,飛沫帯が平均海面から6～12メートル上方に及ぶ8MWタービン基礎向けにもコーティングシステムが供給されており,ボート用着岸施設やJチューブといった複雑な形状において,DFTの厳密な管理が求められています。気候制御された施設により,周囲の環境条件にかかわらず通年での施工が可能となっており,これは冬季の気温が-20°Cまで下がり,年間6ヶ月間にわたり湿度が80%を超えるバルト海でのプロジェクトにおいて極めて重要です。

石油・ガスプラットフォームの要件

タイ湾および南シナ海の石油・ガス生産プラットフォーム向けに,トップサイド配管では120°C,海底設備では80°Cでの連続使用に耐えるコーティングシステムが提供されています。これらのシステムは,熱水浸漬耐性に関するNACE TM0170規格,およびH2S濃度が最大15%のサワー環境に関するNACE TM0184規格に適合しています。 90°C,50バールの圧力下で生産水を輸送する内部配管には,ガラスフレーク強化エポキシ塗料を600～800μmの乾燥膜厚（DFT）で塗布します。摩耗抵抗はASTM D4060に基づき,CS-17ホイールを使用し1,000グラムの荷重で試験を行い,1,000サイクルあたりの重量減少が100mg未満であることを確認しています。 FPSO トップサイドモジュールには,3 層システムが採用されています。75μm の高亜鉛エポキシプライマー,200μm の高膜厚エポキシ中間塗料,80μm のポリウレタントップコートで構成され,NORSOK M-501 システム 1 に基づき,合計 DFT 355μm を実現しています。

鉱業および発電分野での用途

鉱業および鉱物処理の分野では,オフショアグレードのコーティングシステムが,pH 2～4の酸性環境下で,重量比最大40%の研磨性固形分を含むスラリーパイプライン,濃縮槽,および浮選槽を保護します。 耐摩耗性を確保するため,ポリウレタンおよびエポキシライニングシステムは,ASTM D4060 に基づくテーバー摩耗指数が 1,000 サイクルあたり 50 mg 未満となるよう,1,500～2,500 μm の DFT で塗布されます。 沿岸地域の発電所では,これらのシステムにより,35°Cの塩素を含む海水にさらされる海水取水パイプ,凝縮器水箱,および冷却水排出構造物を保護します。 コーティングシステムは,ACI 546.3Rに準拠して厚さ3～5mmのエポキシモルタルを使用し,ASTM D4541に基づき2.5 MPaを超える接着強度を持つように設計されています。これらのシステムは,塩水排出温度が45°Cに達し,TDS（総溶解固形分）が60,000 ppmを超える中東の海水淡水化プラント向けに指定されています。

オフショア用コーティングおよび防食対策にLeading Top Unionを選ぶ理由

蘇州には,5,000平方メートルの専用気候制御塗装施設が稼働しており,長さ40メートル,幅6メートル,高さ8メートルまでの部品に対応可能な自動ブラスト室6基とスプレーブース4基を備えています。 この施設は,年間を通じて温度を20±3°C,相対湿度を45%以下に維持しており,露点凝縮のリスクなしに,湿気硬化型ウレタンや高固形分エポキシの塗布が可能です。 溶接品質管理についてはISO 3834-2,構造用鋼材の製造についてはEN 1090-2 EXC3,溶接手順についてはAWS D1.1の認証を取得しており,塗装工程と構造物製造のシームレスな統合を保証しています。品質管理システムはISO 9001:2015の認証を取得しており,塗装検査手順はISO 12944-8およびNORSOK M-501に基づいて文書化されています。

検査および品質管理

当チームには,NACEレベル3の塗装検査員およびFROSIOレベル3の検査員が在籍しており,すべての表面処理および塗装施工作業を監督しています。すべての検査機器については,国家標準にトレーサブルな校正記録が管理されており,DFTゲージはSSPC-PA 2に準拠して12ヶ月ごとに,付着試験機はASTM D4541に準拠して校正されています。 各プロジェクトにおいて,下地処理基準,施工パラメータ,硬化スケジュール,および検査保留ポイントを含む詳細な塗装仕様書が提供されます。品質管理計画には,ISO 8501-1に基づく100%目視検査,SSPC-PA 2に基づく10m²あたり5箇所のDFT測定,およびASTM D4541に基づく100m²あたり1回の頻度での付着試験が含まれます。 また,ISO 8502-6に準拠し,ブレスルパッチを用いて塩分汚染試験を実施し,塗装施工前に可溶性塩分濃度を20 mg/m²未満に維持します。

保証およびテクニカルサポート

コーティングシステムには,環境暴露カテゴリーに基づき15～25年の延長保証が提供され,コーティングの状態,塗膜厚（DFT）の保持率,および陰極防食電位測定値を記載した年次点検報告書が作成されます。 技術サポートには,複雑な形状における陰極防食電流分布の有限要素解析,DNV-RP-B401に基づく陽極サイズの算出,および使用温度,化学的暴露,機械的負荷に基づいたコーティングシステムの選定が含まれます。Jotun,Hempel,International Paintなどの主要なコーティングメーカーと在庫契約を締結しており,安定した材料供給とロット追跡性を確保しています。 EPC請負業者向けには,塗装システム試験報告書,施工手順仕様書,品質管理マニュアルを含む事前資格審査用書類を提供しており,これによりプロジェクトの承認サイクルを4～6週間短縮します。当施設は上海港から80km圏内に位置しており,世界各国への出荷に向けたコンテナへの直接積み込みが可能で,製造済み構造物への塗装施工の標準リードタイムは8～12週間です。

技術仕様

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