海洋石油工程防腐涂装的研究

刘斌 池福源 李森 屈刚 王胜来

海洋工程技术服务分公司 天津 300452

海洋工程及其油田设施的腐蚀环境最为恶劣，必须引起特别的重视。一方面需要对腐蚀进行有效的控制，以延长其使用寿命，另一方面降低了安全风险和运行成本。本文对我国海洋石油开发过程中防腐涂料的设计与施工提出了最低要求，并给出了海洋设施及相关设备施工安装过程中防腐涂料材料的选择、表面制备及应用程序。并要求对保护层进行检查。

1 海洋石油工程概述

海上石油工程不仅具有极其复杂的工程内容，而且具有极高的专业技术要求。因此，只有确保海上石油工程的安全稳定应用，才能稳定石油生产。然而，海洋石油工程在实际操作中往往面临着一个重要的问题，那就是海洋环境对海洋石油工程结构造成的腐蚀问题。由于海洋环境的变化和复杂，海洋石油工程在实际运行中会受到腐蚀问题的影响。例如，在目前的海洋石油工程中，大气区、飞溅区以及内外水淹区都受到了一定程度的影响，并存在不同程度的腐蚀问题，严重影响了海洋石油工程的运行。在此基础上，针对海洋石油工程的腐蚀问题，如果能够加强海洋环境涂层体系的建设，就可以有效地避免海洋石油工程的腐蚀，这对于海洋石油工程的正常建设具有重要意义。

2 海洋石油工程面临的腐蚀风险分析

必须保证海上石油开采的效率性的稳定，从而确保海上石油工程的安全的信赖。因此，这不仅需要工程师的专业技能，还需要设备的安全性和耐久性。海洋环境变化复杂，受海水中众多电解质、海水温度、pH值、氧气、二氧化碳等多种海洋生物影响，特别是钢材、钢材等材料相对容易。周围的环境和化学反应逐渐发生。例如，现在海洋石油工程平台上的一些设施在大气区，一些设施在飞散区，长期在海水渗水区和外水淹。不同环境因素会招致不同程度的腐蚀，进而影响海洋石油的开采工作和安全。加强海洋石油工程材料涂层系统建设，可以避免腐蚀一系列不良影响，为海洋石油工程正常运行发挥重要作用。为此本文分析了海洋石油工程涂料的防腐设计和施工，促进了涂料防腐设计的实际有效应用。

3 防腐涂装方法措施

3.1 液体涂层

海洋结构物涂料中液体涂料的使用主要是通过多层涂料的方式进行的，这就保证了涂料对结构物的充分应用，从而有效地避免了涂料或涂料效果不良的发生。在液体涂料中，主要涂料内容为:1．底漆。底漆是涂装系统中最重要的一层，对涂装系统的质量有着很大的影响。该底漆主要通过屏蔽、电化学保护和缓释作用来实现对结构的保护。目前，海洋石油工程底漆的应用要求是材料中锌粉含量不低于80%，这使得富锌底漆材料成为目前海洋石油工程底漆的主要选择材料。中间涂层和表面涂层。海洋结构中间层和面漆主要为底漆提供保护层，减少氧分子和化学活性离子通过底漆边缘的渗透，从而降低底漆的保护效果。此外，有效地应用面漆还可以提高结构的耐磨性、抗冲击性、抗紫外线性等，以保护结构。中间涂层和表面涂层材料的选择主要根据底漆的实际情况，选择最合适的涂层。

3.2 热喷涂铝

用有机密封剂包裹的热喷涂铝（TSA）涂层（火焰或电弧喷涂）已用于大气环境，特别是高温环境，如火炬臂。表面处理应符合SSPC-SP5的要求。密封剂应确保稀释到足以渗透到热喷涂铝涂层中，并密封涂层的孔隙。封闭层与热喷涂铝应有色差，便于目测。后的密封层热喷涂铝涂层应用程序最好小于38μm。封层材料为温度低于或等于120℃的双组分环氧树脂，温度高于120℃的硅酮。所有的热喷铝涂层应该按照NACENo．12标准施工。

3.3 不锈钢和高镍铬合金涂层

对海洋大气中的缝隙腐蚀敏感的不锈钢应涂以防腐涂层。不锈钢或高镍铬合金的防腐涂层不应包含超过200mg/kg的可浸出氯（根据ASTMC87116分析）。防腐涂层不应含有金属锌，因为有可能导致液态金属开裂。对于室内温度和工作温度在60℃以下，点蚀系数PRE≥35的非绝缘不锈钢，需要涂层保护。对于用于控制仪表管等的不锈钢管，在没有应力的情况下，它们不能被涂覆。

3.4 氯丁橡胶涂层

立管浪溅区涂层系统在海洋石油工程中，400μm领域涂防腐涂层系统+13毫米抵抗一般选用氯丁橡胶机械损伤引起的船舶和海上浮动对象。当该防腐涂料的设计寿命超过30年时，要求使用25毫米以上的氯丁橡胶防腐涂料。该系统在南海工程和渤海工程中得到了广泛的应用。需要注意的是，由于氯丁橡胶在现场施工中很难硫化，施工过程中有必要避免现场节点。

3.5 典型涂层系统

①碳钢大气区涂装系统。由于大气区碳素钢温度的不同，涂层、涂层材料和干膜厚度都受此影响，并有不同程度的变化。为了使碳钢大气涂层系统达到高质量，对碳钢材料进行了分析，选择了合适的含锌涂层，以确保所选择的涂层是保护碳钢而不是腐蚀碳钢。根据大气区温度，确定涂层和干膜厚度，从而使涂层科学合理。②不锈钢大气区涂装系统。海洋环境中的不锈钢应涂覆以防止缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂。在不锈钢大气区涂装系统的混凝土施工过程中，根据不锈钢材料选择涂装层、涂装层、干膜厚度、大气区温度等，然后按照相关标准进行施工。

4 结语

随着科学技术的进步，海洋石油工程防腐涂料的研究将不断发展。各种防腐涂料研究机构和涂料使用单位的经验还不够。为了保证海洋工程的顺利进行，在涂料的使用过程中不断研究新的涂料技术也是十分必要的。该设备符合使用要求。目前，防腐涂料最重要的问题是防腐老化问题。其关键在于涂料的日常维护、涂料的涂装工艺、施工质量保证的控制等。每一个环节都会影响油漆的使用寿命。这些问题需要使用单位。特别注意施工单位，避免造成不必要的财产损失。