海洋石油工程防腐涂裝的研究

劉斌 池福源 李森 屈剛 王勝來

海洋工程技術服務分公司 天津 300452

海洋工程及其油田設施的腐蝕環境最為惡劣，必須引起特別的重視。一方面需要對腐蝕進行有效的控制，以延長其使用壽命，另一方面降低了安全風險和運行成本。本文對我國海洋石油開發過程中防腐涂料的設計與施工提出了最低要求，并給出了海洋設施及相關設備施工安裝過程中防腐涂料材料的選擇、表面制備及應用程序。并要求對保護層進行檢查。

1 海洋石油工程概述

海上石油工程不僅具有極其復雜的工程內容，而且具有極高的專業技術要求。因此，只有確保海上石油工程的安全穩定應用，才能穩定石油生產。然而，海洋石油工程在實際操作中往往面臨著一個重要的問題，那就是海洋環境對海洋石油工程結構造成的腐蝕問題。由于海洋環境的變化和復雜，海洋石油工程在實際運行中會受到腐蝕問題的影響。例如，在目前的海洋石油工程中，大氣區、飛濺區以及內外水淹區都受到了一定程度的影響，并存在不同程度的腐蝕問題，嚴重影響了海洋石油工程的運行。在此基礎上，針對海洋石油工程的腐蝕問題，如果能夠加強海洋環境涂層體系的建設，就可以有效地避免海洋石油工程的腐蝕，這對于海洋石油工程的正常建設具有重要意義。

2 海洋石油工程面臨的腐蝕風險分析

必須保證海上石油開采的效率性的穩定，從而確保海上石油工程的安全的信賴。因此，這不僅需要工程師的專業技能，還需要設備的安全性和耐久性。海洋環境變化復雜，受海水中眾多電解質、海水溫度、pH值、氧氣、二氧化碳等多種海洋生物影響，特別是鋼材、鋼材等材料相對容易。周圍的環境和化學反應逐漸發生。例如，現在海洋石油工程平臺上的一些設施在大氣區，一些設施在飛散區，長期在海水滲水區和外水淹。不同環境因素會招致不同程度的腐蝕，進而影響海洋石油的開采工作和安全。加強海洋石油工程材料涂層系統建設，可以避免腐蝕一系列不良影響，為海洋石油工程正常運行發揮重要作用。為此本文分析了海洋石油工程涂料的防腐設計和施工，促進了涂料防腐設計的實際有效應用。

3 防腐涂裝方法措施

3.1 液體涂層

海洋結構物涂料中液體涂料的使用主要是通過多層涂料的方式進行的，這就保證了涂料對結構物的充分應用，從而有效地避免了涂料或涂料效果不良的發生。在液體涂料中，主要涂料內容為:1．底漆。底漆是涂裝系統中最重要的一層，對涂裝系統的質量有著很大的影響。該底漆主要通過屏蔽、電化學保護和緩釋作用來實現對結構的保護。目前，海洋石油工程底漆的應用要求是材料中鋅粉含量不低于80%，這使得富鋅底漆材料成為目前海洋石油工程底漆的主要選擇材料。中間涂層和表面涂層。海洋結構中間層和面漆主要為底漆提供保護層，減少氧分子和化學活性離子通過底漆邊緣的滲透，從而降低底漆的保護效果。此外，有效地應用面漆還可以提高結構的耐磨性、抗沖擊性、抗紫外線性等，以保護結構。中間涂層和表面涂層材料的選擇主要根據底漆的實際情況，選擇最合適的涂層。

3.2 熱噴涂鋁

用有機密封劑包裹的熱噴涂鋁（TSA）涂層（火焰或電弧噴涂）已用于大氣環境，特別是高溫環境，如火炬臂。表面處理應符合SSPC-SP5的要求。密封劑應確保稀釋到足以滲透到熱噴涂鋁涂層中，并密封涂層的孔隙。封閉層與熱噴涂鋁應有色差，便于目測。后的密封層熱噴涂鋁涂層應用程序最好小于38μm。封層材料為溫度低于或等于120℃的雙組分環氧樹脂，溫度高于120℃的硅酮。所有的熱噴鋁涂層應該按照NACENo．12標準施工。

3.3 不銹鋼和高鎳鉻合金涂層

對海洋大氣中的縫隙腐蝕敏感的不銹鋼應涂以防腐涂層。不銹鋼或高鎳鉻合金的防腐涂層不應包含超過200mg/kg的可浸出氯（根據ASTMC87116分析）。防腐涂層不應含有金屬鋅，因為有可能導致液態金屬開裂。對于室內溫度和工作溫度在60℃以下，點蝕系數PRE≥35的非絕緣不銹鋼，需要涂層保護。對于用于控制儀表管等的不銹鋼管，在沒有應力的情況下，它們不能被涂覆。

3.4 氯丁橡膠涂層

立管浪濺區涂層系統在海洋石油工程中，400μm領域涂防腐涂層系統+13毫米抵抗一般選用氯丁橡膠機械損傷引起的船舶和海上浮動對象。當該防腐涂料的設計壽命超過30年時，要求使用25毫米以上的氯丁橡膠防腐涂料。該系統在南海工程和渤海工程中得到了廣泛的應用。需要注意的是，由于氯丁橡膠在現場施工中很難硫化，施工過程中有必要避免現場節點。

3.5 典型涂層系統

①碳鋼大氣區涂裝系統。由于大氣區碳素鋼溫度的不同，涂層、涂層材料和干膜厚度都受此影響，并有不同程度的變化。為了使碳鋼大氣涂層系統達到高質量，對碳鋼材料進行了分析，選擇了合適的含鋅涂層，以確保所選擇的涂層是保護碳鋼而不是腐蝕碳鋼。根據大氣區溫度，確定涂層和干膜厚度，從而使涂層科學合理。②不銹鋼大氣區涂裝系統。海洋環境中的不銹鋼應涂覆以防止縫隙腐蝕和應力腐蝕開裂。在不銹鋼大氣區涂裝系統的混凝土施工過程中，根據不銹鋼材料選擇涂裝層、涂裝層、干膜厚度、大氣區溫度等，然后按照相關標準進行施工。

4 結語

隨著科學技術的進步，海洋石油工程防腐涂料的研究將不斷發展。各種防腐涂料研究機構和涂料使用單位的經驗還不夠。為了保證海洋工程的順利進行，在涂料的使用過程中不斷研究新的涂料技術也是十分必要的。該設備符合使用要求。目前，防腐涂料最重要的問題是防腐老化問題。其關鍵在于涂料的日常維護、涂料的涂裝工藝、施工質量保證的控制等。每一個環節都會影響油漆的使用壽命。這些問題需要使用單位。特別注意施工單位，避免造成不必要的財產損失。