氣相緩蝕劑在陸地模塊電儀設備船運保護中的應用

胡瑾華

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島 266520）

近年來，陸地工廠越來越廣泛地采用模塊化的方式進行建造，各個模塊分布在世界各地建造，通過船運方式運送到投產地進行集成和組裝。由于陸地項目的設計環境通常適用陸地環境標準，而船運過程中海洋環境具有高鹽分、高濕度的特點，其大氣腐蝕性相對陸上大氣要高百倍，陸地模塊內的金屬電儀設備，如燈具、插座、接線箱、儀表、閥門、探頭、通訊設備等的防銹和防潮性能很難達到要求，如果長時間裸露于空氣中，很容易生銹和受潮，造成損壞。為了降低大氣腐蝕帶來的損害，目前的常用做法是使用氣相緩蝕劑材料對金屬設備進行保護，其具有操作方便、防銹期長和不污染保護對象等優越性，且相關實驗已經證明，氣相緩蝕劑對于金屬的大氣腐蝕有較好的緩蝕作用，并成功應用于Yamal LNG，Ichthys LNG及SDA等陸地模塊化項目的船運保護過程中，對于金屬電儀設備起到了很好的防銹緩蝕效果。

1 氣相緩蝕劑材料

氣相緩蝕劑，以下簡稱VCI(Vapor-phase Corrosion Inhibitor)。VCI是以氣相防銹材料為主體，可以直接使用，也可以涂覆或浸漬在載體上使用，這些載體可以是紙，也可以是塑料薄膜等，可以將VCI粉末裝入紗布，無紡布袋內或直接散布于機械設備的不同部位，也可以將其壓制成不同形狀的片、丸、錠劑，還可以制成氣相防銹紙、氣相防銹水、氣象防銹油和氣相防銹薄膜等。目前，海洋工程領域通常選用VCI熱縮防銹膜和VCI防銹揮發劑這兩類VCI材料作為金屬電儀設備的船運保護材料。

1.1 VCI熱縮防銹膜

使用VCI熱縮防銹膜包裹或包裝金屬時，VCI中的化學成分作用于包裝內，在金屬表面形成分子層保護，如圖1所示。保護層形成一道屏障，阻止水分、鹽、灰塵、氧氣及其他腐蝕性物質直接接觸金屬表面，造成金屬銹蝕。VCI防銹膜遇熱收縮，使其可以與金屬部件表面完全貼合，起到很好的保護效果。目前，應用較為廣泛的的VCI防銹膜為美國Cortec公司的VpCI-126系列產品以及美國Daubert Cromwell公司的X-O Wrap系列產品。

圖1 VCI熱縮膜的工作原理

1.2 VCI防銹揮發劑

VCI防銹揮發劑是專為內部封裝環境和電控箱而設計的防腐裝置。防銹揮發劑內的氣化防銹分子揮發到密閉空間，在金屬表面形成一層無形保護層，從而防止濕氣、鹽類、污垢、氧氣及其他污染物質在金屬表面堆積造成銹蝕。一般來說，1平方英尺的VCI可保護每1～3平方英尺的金屬表面，根據密閉空間的大小決定防銹揮發劑的使用量。目前，應用較為廣泛的的VCI防銹揮發劑為美國Cortec公司的VCI-105、VCI-111等產品以及美國Daubert Cromwell公司的Daubrite 5和Daubrite 10等系列產品。

2 氣相緩蝕劑材料在電儀設備船運保護中的應用原則

2.1 陸地模塊電儀設備船運保護的必要性

陸地模塊中，電儀設備包含燈具、插座、現場儀表、閥門、火氣探頭、揚聲器、盤柜、接線箱等，大多為金屬材質，且氣密性能很難達到要求，如果不采取保護措施，一旦暴露于海洋環境中，容易造成潮氣侵入，引起內部元器件銹蝕，由于大部分元器件精密程度高，銹蝕后很難維修，只能更換，代價相當大。因此，電儀設備的船運保護必要性和優先級相當高，通常的陸地模塊船運前，會優先考慮對電儀設備進行保護。

2.2 電儀設備船運保護材料的應用原則

按保護方式來劃分，電儀設備的船運保護通常分為外部保護和內部保護，保護方式不同，采用的VCI保護材料也不同，且電儀設備類型繁多，綜合成本和施工工期等因素考慮，有些材質和類型的設備無須保護，下表結合以往項目經驗，歸納了陸地模塊船運過程中對于不同材質、類型電儀設備VCI保護材料的應用原則，見表1。

3 氣相緩蝕劑材料的使用要求及推薦做法

3.1 VCI熱縮防銹膜的使用

設備的內外表面應保持干燥，無污垢、灰塵和其他污染物；包裹熱縮膜前及過程中，為防止水分滯留，設備表面溫度應至少高于露點3℃；用熱縮膜包裹設備時，接縫處重疊至少300mm，薄膜應盡可能與設備密切接觸；松開的接縫處使用熱縮膠帶粘緊；薄膜熱縮需參照廠家指導進行，通常使用廠家提供的工具槍進行熱縮；熱縮膜應包裹至接線箱底部填料函下方至少5cm處；所有設備包裹完熱縮膜后應當在最底部預留一個5mm左右的孔，便于內部形成的水能夠及時排除。

3.2 VCI防銹揮發劑的使用

設備內部表面應保持完全干燥，無污垢、灰塵和其他污染物。

根據揮發劑廠家定義的單個揮發劑的保護體積，結合受保護設備的體積，確定需要的揮發劑數量；拆卸膠粘劑襯墊并在設備內部容易接近的位置安裝揮發劑；安裝揮發劑的設備外殼上應粘貼警示標志，并在標識上注明揮發劑安裝位置及安裝數量，設備內部揮發劑本體上應注明安裝日期及更換日期，并在密封的不透氣包裝內附上MSDS副本；通常情況下，安裝完成后設備內部打開進行操作時都需要更換一次揮發劑。

表1 電儀設備船運保護原則

圖2 VCI熱縮防銹膜

圖3 VCI防銹揮發劑

4 結語

陸地模塊船運過程中，對于各類型設備的防護越來越受到業主方的重視，而氣相緩蝕劑材料是目前應用最為廣泛的防銹緩蝕材料。了解氣相緩蝕劑材料的工作原理，掌握其使用的通用要求及方法有助于在后續模塊化項目船運過程中更高效地完成設備防護工作，以達到更好的設備防護效果。