聚焦海洋工程全寿命服役安全细分领域,珠海加速推进高性能涂料产学研用融合

为充分发挥粤港澳大湾区建设中的区位优势及产业优势,加快推动珠海海洋经济发展,珠海聚焦海洋工程全寿命服役安全细分领域,于3月7日在珠海华发金湾万豪酒店召开珠海市船舶与海工装备高性能涂料产学研用交流会。


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会议现场


本次会议由珠海市科技创新局、珠海市工业和信息化局主办,金湾区人民政府,珠海市委军民融合办,珠海市自然资源局,珠海市科学技术协会协办,珠海市威旗防腐科技股份有限公司承办。广东省涂料行业协会秘书长吕水列担纲会议主持。

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广东省涂料行业协会秘书长吕水列担任会议主持


广东省委原常委、政法委书记、省政协原副主席梁伟发,珠海市政府副市长、党组成员李翀,广东省科学技术厅二级巡视员夏奇峰,珠海市科技创新局局长王雷,珠海市科学技术协会主席刘治民,金湾区人民政府副区长敖炜,珠海市科技创新局副局长伞景辉,珠海市工业和信息化局副局长扶志,珠海市自然源局副局长邱烨,珠海市科学杂协会副主席刘建飞,广东省科学拉术厅二级主任科员鄢羿,广东省工业和信息化厅干部李扬,珠海市威旗防腐科技股份有限公司董事长赖华生,华南理工大学船舶与海洋工程系主任樊天慧,南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)重点任务核心成员王申,广东腐蚀科学与技术创新研究院船舶涂料课题组负责人王玉杰,珠海市威旗防腐科技股份有限公司总工程师龙乃健等领导嘉宾出席本次交流会。

此外,中国科学院南海海洋研究所、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)、中国船级社广州分社、国家船舶及海洋工程装备材料质量检验检测中心(广东)、广州船舶及海洋工程设计研究院、广东腐蚀科学与技术创新研究院、广东广船国际海洋科技研究院有限公司,华南理工大学,广东省船东协会、广东省船舶工业协会、广东省涂料行业协会、广东省青年科学家协会,珠海科技创业投资有限公司、珠海格力金融投资管理有限公司、横琴金投产业投资基金管理有限公司、中船黄埔文冲船舶有限公司、广船国际有限公司、中船桂江造船有限公司、招商局工业集团有限公司、友联船厂(蛇口)有限公司、广东省珠江航运有限公司、中交第四航务工程局航通船业有限公司、中国三峡新能源(集团)股份有限公司、广东粤新海洋工程装备股份有限公司、珠海东方重工股份有限公司、中海福陆重工有限公司、三一海洋重工珠海有限公司等企业代表出席本次会议,涂料经作为媒体代表受邀出席本次会议。

珠海向海图强:
海工装备制造业是最大“发力点”

全球范围内,海洋经济已成为重要的经济增长点。深圳、上海、青岛等城市明确提出建设海洋中心城市,海洋经济赛道日益激烈。

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珠海市副市长李翀

珠海市副市长李翀在会议致辞中表示,当前,广东正全面推进海洋强省建设,着力培育壮大海洋新兴产业。珠海“因海而兴”,海域面积9348平方公里,大小海岛262个,素有"百岛之市"的美誉,是珠三角海洋面积最大、岛屿最多的海滨城市。如今,珠海正谋划实现“海洋资源大市”向“海洋经济强市”跨越。

目前,珠海已初步建立起以海洋旅游业、海洋船舶工业、海洋工程装备制造业、海洋交通运输业等为支柱的现代海洋产业体系,规模以上涉海企业数量超过500家。作为中国造船和海工装备三大基地之一的珠江三角洲的龙头,珠海志在打造珠江西岸先进装备制造产业带龙头,海工装备制造业则是最大“发力点”,并已集聚了中海福陆、三一海洋重工、玉柴船舶、巨涛油气装备、烽火海洋、珠江钢管、太阳乌游艇等一大批企业,形成了总装、配套、加工、服务协作完整的船舶与海工装备制造产业链。

《珠海市海洋经济发展“十四五”规划》提出,要打造具有国际影响力的现代海洋产业集群,发展海洋高端装备、海洋生物、海洋新能源、海水综合利用四大海洋新兴产业,加快发展海洋金融和航运服务两大海洋高端服务业。至2025年,全市海洋生产总值达到1530亿元,年均增速达到8%左右,海洋生产总值占全市地区生产总值比重达到25.5%左右。同时提出,“十四五”期间实现形成两个超五百亿级产业集群(海洋旅游业、海洋油气化工),一个超三百亿级产业集群(海洋高端装备),两个超百亿级产业集群(海洋生物、海水利用业)。

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涂料经记者注意到,对内,珠海已划定180平方公里工业用地控制线,保障实体经济发展空间,遴选打造全市产城融合十大特色专业园区,承接新产业、新项目落户;对外,珠海将开展“5+1”战略性新兴产业集群全链条梳理,采取龙头企业带动上下游聚集、优质企业相互吸引连片落户、国有资本投资抢抓产业链核心环节等方式,全力建链补链延链控链,力争在“十四五”期间引进亿元以上投资项目600个。

威旗科技精准对接:
加速推进高性能涂料产学研用融合

威旗科技相关负责人告诉涂料经记者,船舶和海洋工程装备产业是综合性较强配套产业,需要提供原材料、配套产品、运输系统、石化产业等众多基础配套产业。当前,珠海尽管已经形成钢铁、电子、石化等八大产业,产业基础殷实,但与船舶和海洋工程装备产业配套要求仍有距离,相关配套产业链条需要加强。此次交流会聚焦海洋工程全寿命服役安全细分领域,成立产学研用四方联动平台,就是希望能在未来的一些关键技术和装备研发,形成一批具有自主知识产权的国产化关键产品,助力珠海打造国际海洋高端装备制造基地。

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签约仪式。威旗科技分别与南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)、华南理工大学、江龙船艇科技股份有限公司、珠海东方重工股份有限公司签约合作

交流会同期,主办方还邀请到珠海市威旗防腐科技股份有限公司董事长赖华生、华南理工大学船舶与海洋工程系主任樊天慧、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)重点任务核心成员王申、广东腐蚀科学与技术创新研究院船舶涂料课题组负责人王玉杰、珠海市威旗防腐科技股份有限公司总工程师龙乃健等行业专家,分别就高性能防腐涂料研究与应用、海上风电的发展与挑战、海洋牧场防腐防污当前面临问题、船舶与海工装备的腐蚀防护涂料研究进展、海洋环境混凝土表面防腐技术应用等主题进行了分享。

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珠海市威旗防腐科技股份有限公司董事长赖华生


珠海市威旗防腐科技股份有限公司董事长赖华生表示,近年来国内外对海洋腐蚀与防护日趋重视,虽然各种耐海水腐蚀材料不断推出,各种防腐蚀施工技术也大有发展,但仍远不能满足实际需求。我国对海洋工程结构设施的防腐蚀研究与国外发达国家有明显的差距,一些关键技术尚未解决,没有形成具有我国自主知识产权的技术,而且缺少相应的防腐规范和标准,这些都严重影响了海洋工程结构的设计、建造和安全运行。

因此,针对我国重点海域和重大海洋工程所面临的共性和关键防腐蚀问题,开展海洋工程结构设施的长效防腐蚀关键技术研究,不但可以防止腐蚀发生,避免或减少后期服役的维修、维护费用和因维修造成的经济损失,减少重大恶性事故的发生,而且能够使海工设施的安全性大大提高,具有重大意义。

目前,海洋高性能防腐涂料的研发主要侧重在长寿命,低表面处理,高固体分、无溶剂,水性化,环保新材料等几个方面。威旗科技在会上重点介绍其行业领先的三款产品,分别是2019年研发成功的无溶剂重防腐涂料的技术和工艺,突破长寿命(15年以上,正常8年);WP351无毒环保型自抛光防污涂料;钢结构防火涂料。

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华南理工大学船舶与海洋工程系主任樊天慧


华南理工大学船舶与海洋工程系主任樊天慧则指出,清洁低碳是全球能源转型发展的必然趋势,我国在“双碳”目标及构建新型电力系统、加快规划建设新型能源体系背景下,新能源迎来爆发式增长。

目前我国海上风电正在快速发展,国内首个海上风电机组于2007年投产,2021年新增装机16.9GW(超全球80%)累计装机容量26.4GW,世界第一,2022年新增装机超5GW(约占全球50%),预计2025装机容量超过60GW,其中广东为17GW,到2030年全国超过130GW。我国海风资源丰富,开发潜力大,在沿海各省份“十四五”规划中,海上风电都被列为重点发展对象。根据估测,广东省海上风能资源可支撑建设海上风电规模约2.87亿干瓦(287GW),未来增长空间巨大。

涂料经记者注意到,进入2024年以来,国内海风项目迎来陆续核准。2月20日,珠海市举行2024年第一季度重大项目集中签约开工活动,集中签约项目共222个,投资额1100.9亿元。其中,集中签约重大项目包括珠海高栏一海上风电项目、珠海高栏二海上风电项目。 

从全球海上风电项目开发趋势看,未来海上风电项目LCOE(即平准化度电成本)将不断下降,单体风机容量正逐渐增大,站址的选择不断地向深远海迈进,离岸越远,传统固定式风机建设成本越高、运维风险越大等。为更好地适应深远海风电发展,漂浮式风机、柔性直流输电、无人化智能运维等技术装备正在逐步应用到新建项目中。为进一步提高风电场整体收益,海上风电+农业、海上风电+制氢、海上风电能源岛等多种业态被引入海上风电项目开发领域,实现了产业融合发展。但是,目前我国海上风电产业也面临一些挑战,诸如:链主缺失导致产业链构建困难,国内海上风电政策导向不明,海上风电装备与建造存在技术瓶颈,电网对于清洁能源存在较大的消纳压力等。

针对在海洋复杂环境下出现严重海洋生物寄生附着、微裂纹损伤等对海缆结构安全造成严重危险的问题,华南理工大学与威旗科技联手从海生物污损条件对海缆力学性能和服役安全影响分析入手,以获得海缆容许的海生物污损阈值,并结合海缆的服役工况,开发了一种能够在高盐分海水浸泡、温度交变、生物及腐败有机物的苛刻环境下长期服役,具有良好防污-自修复一体化功能涂层,该产品能实现涂层小面积损伤涂层的快速原位修复和长效防污功能。

9.jpg南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)重点任务核心成员王申


近年来,珠海把加快经济发展的触角从陆地向海洋延伸,加快建设海洋牧场示范区,着力建强“蓝色粮仓”,目前拥有万山海域、外伶仃海域两大国家级海洋牧场,已建成“德海一号”“澎湖号”等大型深远海养殖装备,拥有60-90米周长重力式深水网箱190个,达26.2万立方水体,将海洋养殖区域从近海向深远海拓展,进一步推动海洋产业现代化转型升级。

作为全球第一艘浮体与桁架混合结构智能化养殖平台,“德海一号”由中国水产科学研究院南海水产研究所与天津德赛公司联合设计制造,面积相当于5个篮球场大小,4个硕大幽深的网箱与海水相通,养殖着金鲳鱼、大黄鱼、军曹鱼等南海的重要经济鱼类。

南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)重点任务核心成员王申在演讲中说到:航行在海洋中的船舶、海面上作业的海洋装备,都会面临一个共同难题:海洋生物污损。它是指海洋微生物、动物和植物在船体等设备表面吸附、生长和繁殖所形成的生物垢,不仅会增大船舶航行阻力,增加其能耗和二氧化碳排放;还会堵塞核电站、热电站的冷却水管路,降低其冷热交换效率,阻碍波浪能发电、潮汐发电等装备的正常运转;此外,它还会堵塞海水养殖网箱的网孔,导致大面积鱼虾死亡,降低海洋养殖产能等。

随着我国海洋事业的不断推进,不止是航母,各类深海装备、远洋船舶、海上风电等,都要面临着海洋防污的问题。

由于海洋环境的复杂性和污损生物的多样性,海洋防污涂料研发技术难度极大,被称为海洋材料界的“桂冠”级难题。防污技术要想获得突破,必须在新概念、新理论、新材料、新工艺的源头上取得创新。特别是,在防污涂料关键基础材料方面寻找突破口。

提高网衣材料性能和防止海洋牧场金属材料腐蚀是需要解决的主要问题。目前,海洋牧场使用的网衣主要为金属网和高分子网,如何实现防止海生物附着、鱼苗逃逸、鲨鱼破坏,减小涌浪作用下摆荡及提升经济性,是今后对网衣材料及网衣安装结构要解决的主要技术问题。由于深远海牧场运维的特殊性,多数情况下牧场装备无法实现定期上坞检修和海上原地表面涂装处理,因而材料防腐、特别是主体结构材料的防腐必须具备超长时效(甚至要高达20年);现行的长时效金属材料表面处理工艺(如表面3PE、敷塑 处理等),其成本偏高且都难以施工,因而解决材料长效防腐是今后海洋牧场发展要解决的主要技术问题之一。

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广东腐蚀科学与技术创新研究院船舶涂料课题组负责人王玉杰


另外,广东腐蚀科学与技术创新研究院船舶涂料课题组负责人王玉杰则讲到,海洋环境较为恶劣,虽然当前,还缺乏一些具体的腐蚀损失具体数据,但是由于海水在盐度、微生物环境、富氧等方面具有造成腐蚀的形成条件,导致了海洋腐蚀必然十分严重。

由于海水飞沫存在大量的盐类成分,甚至沿海二百米范围内都存在一定的腐蚀现象。海洋工程结构及船舶深处海洋,必然受到大量的腐蚀,对设备的寿命影响非常大,导致海洋工程结构与船舶在安全性及可靠性方面受到严重挑战。

在海洋工程和船舶腐蚀控制上,利用防腐涂层进行腐蚀控制是一个重要手段。进行防腐涂层的施工即利用海洋防腐涂料及海洋防污涂料两种主要类型。

当前的耐腐蚀材料包括多种钢材类型,主要有耐腐蚀钢筋、钛合金、耐海水腐蚀钢、高分子材料等,在海洋工程结构与船舶的构成上钢筋混凝土及金属的使用量占到主要成分。

实现金属的耐腐蚀主要的措施就是要调整金属材料的微观结构、化学元素组成及构建腐蚀产生膜的性质等手段,最大限度降低电化学腐蚀的反应速度,有效改善金属材料的耐腐蚀性质。

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珠海市威旗防腐科技股份有限公司总工程师龙乃健


近年来,随着沿海地区经济建设的推进,一大批海洋工程陆续涌现。目前我国已建有200多个海上石油平台,与此同时,跨海、临海大桥工程也在我国如火如荼的进行。然而,由于海洋苛刻的腐蚀环境,处于海洋环境中的钢筋混凝土结构常因混凝土腐蚀和钢筋锈蚀而过早发生耐久性失效乃至破坏,这些问题给我国带来了巨大的经济损失。如果对海洋钢筋混凝土工程采取有效的防腐措施,就可以大大地降低因腐蚀而造成的损失。

珠海市威旗防腐科技股份有限公司总工程师龙乃健对此表示,发展节能、环保型的高性能涂料将会是海洋防腐涂料的研发趋势,主要致力于开发水性海洋混凝土防腐涂料、高固体份和无溶剂海洋混凝土防腐涂料以及超厚膜耐久性等高性能海洋混凝土防腐涂料。

目前,针对防腐涂层技术,美国和日本已形成了完善的国家标准和检测体系。我国自20世纪90年代起开始研发混凝土表面涂料,至今还没有独立的国家标准体系。

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随着本次会议的圆满举行,珠海正式发出“向海图强”的冲锋号角。对于以威旗科技为代表的海洋防腐科技企业来说,这意味着更大的市场蓝海徐徐打开大门;甚至对于广东省工业涂料领域,这都将是一场释放出向高质量发展进击信号的大会。