海洋平台的腐蚀及防腐技术_胡津津
海洋石油平台工艺管线发生腐蚀的原因及防腐技术的应用
海洋石油平台工艺管线发生腐蚀的原因及防腐技术的应用孙晔
【期刊名称】《全面腐蚀控制》
【年(卷),期】2024(38)2
【摘要】在开发海洋石油时,腐蚀问题是海洋石油平台工艺管线常出现的问题,一旦海洋石油平台管线发生腐蚀,极有可能会造成海洋石油开采设备故障的情况,影响正常开展进度,使海洋石油开采经济效益难以得到提升,因此防腐技术的应用对海洋石油开发而言有着至关重要的作用。
本文对造成海洋石油平台工艺管线腐蚀的原因进行分析,对腐蚀技术在海洋石油平台工艺管线中的应用展开探究,从而为避免海洋石油平台工艺管线遭受腐蚀而提供参考建议。
【总页数】3页(P122-124)
【作者】孙晔
【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司
【正文语种】中文
【中图分类】U673.2
【相关文献】
1.海洋石油平台工艺管线防腐技术的发展研究
2.海洋石油平台工艺管线防腐技术的发展分析
3.浅谈海洋石油平台工艺管线的防腐技术
4.试析海洋石油平台工艺管线防腐技术的发展
5.海洋石油平台工艺管线防腐技术的发展
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海洋石油平台工艺管线防腐技术进展
海洋石油平台工艺管线防腐技术进展发布时间：2022-08-15T08:02:20.528Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷7期作者：张沛曾玲珑[导读] 本文提出了各种工艺管线防腐技术的具体应用,为有关部门提供借鉴。
张沛曾玲珑中海石油（中国）有限公司天津分公司天津市滨海新区 300452摘要:近几年,随着海洋石油开发项目的不断增多,海洋石油开发过程中,工艺管线防腐技术是其中的关键环节。
在海洋石油开发过程中,工艺管线经常出现腐蚀问题,增加钻井的费用,减少石油开发的经济效益。
因此,在海洋石油资源开发中,必须重视工艺管线防腐技术的运用。
本文提出了各种工艺管线防腐技术的具体应用,为有关部门提供借鉴。
关键词:海洋石油平台工艺管线;腐蚀缘由;防腐技术引言:海洋是一种腐蚀性极强的环境,在开发和生产过程中,都会受到严重的腐蚀。
海洋石油平台管线一旦发生严重的腐蚀,不仅会使钻井作业时间缩短,而且增加了钻井作业的难度和存在的安全风险。
但是,由于多种原因,有关部门应积极采取相应的技术措施。
一、海洋石油平台的环境腐蚀因素(一)环境因素根据海洋自然侵蚀的特征,通常将其划分为:大气变化、波浪冲击,海水浸泡在水中,最主要的侵蚀环境是大气的改变。
海洋中的大气变化是指在海绵之上的大气区域,由于其原因,海洋中的空气湿度都比较高,很容易在海面上和海岸周围的物体上留下一层水滴,而在海水中,这些水滴中含有一定的盐分,这些水滴会被电侵蚀,从而导致水滴变成导电的液体,加快腐蚀的速度。
所以,海洋中的金属材料,都会受到更大的侵蚀。
同时,在海洋的大气中,也会因为降雨的强度和范围而加快金属的侵蚀,天空中的雨水和空气中的杂质混合在一起,形成了一种侵蚀的效果。
当金属材料表面发生锈蚀或断裂时,应及时采取防护措施,以减少海水的附着,减缓腐蚀速率[1]。
(二)中介物质在海洋石油平台上,输送石油、污水等液体,在输送管线时,会与管线的内壁产生摩擦而产生腐蚀。
海洋平台组块腐蚀特点及防腐涂层应用
海洋平台组块腐蚀特点及防腐涂层应用海洋平台是海洋油气开采中的重要设备，具有造价昂贵、维护费用高、技术难度大等特点，加之平台长期处于海洋浸泡、海风吹蚀、日晒雨淋等恶劣的自然环境中，平台金属设备极易发生腐蚀，并形成严重经济、安全隐患。
为此，应加强对海洋平台腐蚀类型及特点的认识，并提升防腐涂层的技术应用水平。
标签：海洋平台；平台腐蚀；防腐涂层1 引言据统计，我国每年石油石化行业因腐蚀造成的损失约占行业总产值的6%。
而海上平台油气生产是最受腐蚀问题困扰的工业之一。
近年来，海上平台油气田腐蚀问题更加突出。
截至到2013年底，中国海洋石油总公司运营了近二百五十座座海上设施，遇到腐蚀方面的问题越来越多，不仅使海洋石油工业蒙受了巨大的经济损失，同时也形成了重大安全风险隐患。
因此，深入开展关于腐蚀类型及特征的研究，提出有针对性的防腐涂层技术，对于优化海洋平台防腐性能具有十分重要的意义。
2 海洋平台腐蚀类型及其特点2.1 均匀腐蚀均匀腐蚀又称为全面腐蚀，其特征是，化学反应或电化学反应在整个表面均匀地进行，结果使金属均匀变薄或完全破坏。
腐蚀手册中所引用的大量腐蚀数据和腐蚀速率，大多数是以金属表面发生均匀腐蚀为出发点进行测量和计算的。
金属由于化学作用发生氧化还原反应及钝化膜的生成，也属于均匀腐蚀。
2.2 孔蚀孔蚀又称点蚀或坑蚀，是一种集中于金属表面的很小范围内，并深入到金属内部的特殊局部腐蚀形态。
孔蚀是一种破坏性、隐患性较大的腐蚀形态之一，是各种气体和液体输送管道上“跑冒滴漏”的主要原因，难以预测和控制。
孔蚀的特点为：经常发生在未开展清管作业的长输碳钢管道的底部；多发生在表面生成钝化膜的金属材料上，如海水中的不锈钢、铝合金或有阴极性镀层的金属上，这些金属钝化膜上如果某点发生破坏，则钝化膜下的金属基体呈活化状态，活化点形成阳极、钝化膜形成阴极，而且呈现小阳极/大阴极的不利面积比，腐蚀向深处发展成小孔；孔蚀引起设备和管道的失重很小，甚至觉察不到重量的变化，一旦穿孔就会使设备和管道有报废的危险，通常采用智能清管器对长输管道的局部腐蚀和孔蚀开展检测；一般来说，孔蚀通常需要一个很长的诱导期。
海洋平台的腐蚀及
涂层保护
涂层保护是海洋平台防腐的主要手段之一，通过在平台表面涂覆防腐蚀涂层，隔离 平台与海水，降低腐蚀介质与平台的接触，从而减缓腐蚀速率。
常用的涂层材料包括有机涂层和无机涂层，如油漆、防腐涂料等。这些涂层材料应 具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、附着力和抗冲击性能。
涂层保护的关键在于涂层的完整性和连续性，应定期检查涂层的破损和剥落情况， 及时进行修复和重新涂覆。
性。
展望
随着科技的不断进步和研究的深入，相信未来对海洋平台腐蚀的认识将更加深入，防腐 技术和措施将更加成熟和有效，为保障海洋平台的安全和稳定运行提供更加可靠的保障。
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数据分析与预测
通过对大量监测数据的分析，建立腐 蚀预测模型，实现对平台腐蚀发展趋 势的预测，为预防性维护提供支持。
06 结论与建议
总结海洋平台腐蚀的研究现状与挑战
现状
目前对海洋平台腐蚀的研究已经取得了一定的成果，但仍然面临许多挑战，如腐蚀机理的复杂性、腐蚀环境的恶 劣性、腐蚀监测的困难性等。
挑战
在役平台的再评估与修复技术
结构健康监测
利用无损检测和结构健康监测技术，对在役平台进行定期检 测和评估，及时发现腐蚀等损伤，为修复提供依据。
修复技术
研究和发展高效、环保的修复技术，如电化学修复、微生物 修复等，对已腐蚀部位进行修复，恢复平台性能。
智能化与远程监控技术的应用
智能化监测系统
研发智能化监测系统，利用物联网、 大数据等技术，实时监测平台的腐蚀 状况，实现远程监控和预警。
防污与防生物附着的维护需要定期检查和清洁平台表面，及时去除附着 的生物和污垢，保持平台的清洁和良好的工作状态。
05 海洋平台腐蚀的未来研究 方向
海洋平台的腐蚀及防腐技术
腐蚀原理
海洋平台腐蚀的主要原因是电化 学、化学反应和生物侵蚀等。
电化学腐蚀是由于海洋平台结构材料与海水、海洋生物等接触，形成原电池反 应，导致金属腐蚀。这种腐蚀在海洋平台中最为普遍，严重时可能导致平台结 构削弱。
化学反应腐蚀主要是由于海洋平台结构材料与海水、盐分等化学物质发生反应， 导致腐蚀。例如，钢铁材质的海洋平台在海水中会发生氧化反应，形成铁锈， 导致结构材料的腐蚀。
挑战与机遇
当前，微生物腐蚀及防腐技术的研究仍面临着一系列的挑战。首先，微生物腐 蚀的机制尚不完全清楚，需要进一步深入研究；其次，现有防腐技术的效果还 需要进一步提高，以满足更为严苛的防腐要求；此外，新型防腐技也带来了诸多机遇。随着环境保护意识的 提高和绿色可持续发展的要求，对于环保型防腐技术的需求不断增加。例如， 生物防腐剂和生物防护技术的发展前景十分广阔。此外，随着材料科学和纳米 技术的快速发展，新型防腐材料的研发和应用也将为微生物腐蚀及防腐技术的 发展带来新的机遇。
2、化学方法
化学方法主要包括使用缓蚀剂和杀菌剂。缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀的物 质，如亚硝酸盐、铬酸盐等。杀菌剂则用于消灭海洋生物，防止生物污损引起 的腐蚀。然而，这些化学物质有可能对海洋生态系统造成负面影响，因此需要 慎重使用。
3、生物方法
生物方法主要利用某些生物的耐腐蚀特性，如海藻、珊瑚等，以降低海水的腐 蚀性。此外，生物污损也可以形成保护层，提高金属的耐腐蚀性能。生物方法 具有环保性和长效性，但需要充分考虑生物生态平衡以及不同生物对不同材料 的适应性。
未来展望
随着科技的不断进步，海洋环境腐蚀控制技术将迎来更多的发展机遇。新型材 料和涂层技术的研发将为海洋腐蚀控制提供更多选择。此外，智能防腐技术也 将成为未来的研究热点，包括智能涂层、自修复材料等。同时，随着海洋工程 的发展，针对深海和极地等特殊环境的腐蚀控制技术也将得到进一步研究和发 展。
海洋石油平台腐蚀防控技术探讨
海洋石油平台腐蚀防控技术探讨摘要：涵盖了海洋生产平台不同区域的腐蚀环境和腐蚀规律，对海洋石油平台防腐涂料的选择及配套体系进行简要叙述。
针对海洋时候平台的长效防腐防护要求，介绍了几种具有长效的防腐材料和防腐技术特点，包括海洋石油平台热喷涂长效防腐技术、锌加保护技术、海洋石油平台桩腿防腐套包缚技术等，为我们石油生产平台防腐实际工作提供参考。
关键词：海洋石油、腐蚀区、防腐技术、"锌加保护"1．海洋石油平台的腐蚀规律1.1海洋石油平台环境的腐蚀区域界定南海石油平台的使用环境极其恶劣，阳光暴晒、盐雾、海浪的冲击、复杂的海水体系、温度和湿度的变化及海洋生物的侵蚀等使得海洋石油平台的腐蚀速率较快。
海洋石油平台在不同的环境下，腐蚀过程和腐蚀特点会有比较大的差异。
因此要对海洋石油平台结构在海洋环境中腐蚀区域的腐蚀情况进行分析和界定，才能针对性地提出有效的保护措施。
根据海洋环境的腐蚀特点和腐蚀速率的不同，海洋石油平台在海洋环境中可分为海洋大气区、飞溅区和潮差区、海水全浸区和海泥区，即5大腐蚀区域。
1.2海洋钢结构腐蚀情况海洋大气区：钢铁在潮湿的空气中，会在表面形成一层薄水膜，这层水膜会导致钢铁表面产生电化学腐蚀。
钢铁腐蚀的产物，是铁的氧化物的水合物（铁锈），其质地疏松，不能隔绝钢铁与氧和水的继续接触，因此，在潮湿的空气中，腐蚀会不断地继续发展。
钢铁表面形成引起腐蚀的水膜与空气的相对湿度有关，当空气的相对湿度达到100%或者钢铁表面温度低于露点时，潮气就会在国内钢铁表面结露。
飞溅区：金属构件在海水飞溅条件下发生的腐蚀。
飞溅区指风浪、潮汐等激起的海浪、飞沫溅散到的区域。
通常，金属构件在海洋飞溅区的全面腐蚀速率最高。
由于经常潮湿的表面，表面供氧充足，无海生物污损。
长时间湿润表面与短时间干燥表面的交替作用和浪花的冲刷，造成物理与电化学腐蚀为主的腐蚀破坏，且破坏最大。
潮差区：钢结构在潮差区的腐蚀最低，甚至低于海水全浸区和海泥区的腐蚀速率。
海洋平台腐蚀特点及防腐分析
海洋平台腐蚀特点及防腐分析海洋平台防腐措施可以有效延长使用寿命，为海上安全运行提供有力保障。
通过分析海洋平台腐蚀特点及相应的防腐措施，旨在为防腐技术在平台防腐工程中的应用提供参考。
标签：海洋;平台;防腐1 海洋平台腐蚀特点海洋平台处于严酷的工作环境中，长期面临腐蚀危害。
海洋平台的主要结构材料为钢铁，海洋大气中水分含量较大，氯化钠微粒会在钢铁表面形成有强腐蚀性的水膜。
空气中的某些强腐蚀性介质如二氧化硫，溶于钢铁表面的水膜中，加大了水膜的腐蚀性。
海洋平台的飞溅区是一个特殊的腐蚀环境，在这一区域，平台表面会受到海水的周期冲击润湿[1]。
这种干湿变换的情况，加重了该区域的腐蚀状况。
海洋平台的水下部分，焊缝部位容易出现电化学腐蚀。
2 涂层防腐涂层防腐措施是海洋平台防腐技术中比较常见的方式之一，主要通过隔断平台钢结构与腐蚀介质实现防腐工作。
涂层的防腐蚀作用可归纳为以下几点：第一，性能优良的涂料可抑制水、氧、二氧化碳等物质透过涂层接触钢结构，并可以抑制微生物活动，减少微生物的附着污损。
第二，由于钢结构在海水中会出现电化学腐蚀，而涂层可通过抑制阳极金属离子在腐蚀介质中的溶解和阴极的放电现象，起到保护作用。
为了实现较好的涂装效果，在喷涂之前，应该对平台表面进行洁净度检查，并将表面残留物及杂质清除。
可以采用喷砂除锈，不方便喷砂的区域，可进行刮刀手动除锈，然后用压缩空气吹扫，并需要涂抹防护底漆。
如对旧涂层进行修缮涂装，则要根据旧涂层的状态，确定表面处理的方法。
轻度缺陷用刮刀和砂纸等打磨处理即可，中等缺陷要采用动力工具打磨光滑，而情况严重的区域，则要采用喷砂处理方式。
高性能涂料对表面光滑度的要求，要高于普通的油性涂料。
防锈漆的附着性能及渗水性能是关键参数，所含成分应避免电化学腐蚀，并且干燥后弹性良好，保证不开裂，不剥落。
采用上述处理，可以保证涂装的质量，减少平台表面腐蚀性。
海洋平台的使用时限及其特殊的作业环境，会对涂装的整理质量要求产生影响。
海洋环境中的防腐蚀涂层技术及发展_刘晓建
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结语
随着世界海洋工业的迅速发展和环境保护法对海 洋涂料工业的影响，海洋防腐蚀涂层也向高性能及环 保型方向发展。 研究和推广海洋防腐蚀涂层的新品种、 新技术， 提高其防腐蚀效果和质量， 减轻有毒物质对海 洋环境的污染， 降低有害物质对海洋管道、 平台钢结构 等工程设施的腐蚀破坏，具有十分重要的现实意义和 经济意义。 参考文献：
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引言
随着海上运输、 深海采矿、 港口码头、 油气开发、 海 洋生物技术等新兴海洋产业的兴起，加上近年来深海 开发中的油气勘探和生产活动的大大增加，人类对海 洋的开发利用规模不断扩大， 逐步从传统走向深入。 正 是由于海洋经济和海洋产业对人类社会的发展起着极 为重要的作用，因此海洋环境中各类设备装置的防腐 蚀涂层及其技术的开发将成为研究的重点。
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2010 年 4 月 第 13 卷第 4 期
Apr．2010 Vol．13 No．4
⑷外部面漆必须具有优异的耐候性、耐紫外线照 射和保光保色性； ⑸与电化学保护系统相容性好； ⑹符合健康、 安全、 环保的要求。 目前海洋平台中各设备的防腐蚀涂层主要用在大 气区， 其配套体系有如下几种： 环氧富锌底漆 2 层+环氧中间漆 2 层+环氧面漆 3 层； 环氧富锌底漆 2 层+乙烯基中间漆 3 层+乙烯基丙 烯涂层 2 层； 无机富锌底漆 3 层+环氧中间漆 2 层+聚 氨酯面漆 3 层。 其中富锌底漆要求含锌粉比例高，且与基材附着 力强； 中间漆要求综合防腐蚀能力强； 面漆是为底漆 、 中间漆提供保护层， 减少和限制水汽、 氧及化学活性离 子的渗入。 4.2 锌加防腐蚀保护技术 锌加保护技术与传统有机涂料相比，具有更强的 阴极保护作用和涂层保护双重作用，其耐腐蚀能力高 于常规的富锌底漆 5 ~ 6 倍，防腐蚀保护年限可达到 25 ~ 30 年。 用于钢结构防腐蚀保护的锌加涂料是由电解锌粉 （纯度高于 99.995% ） 、有机树脂和挥发性溶剂 3 部分 配制而成的单组分系列产品。 由于含锌量高， 锌加干膜 含有 96%以上的纯锌， 足以为钢结构材料提供较好的 阴极保护， 当锌加涂层被氧化时， 会在锌加涂层表面缓 慢产生一层锌盐层来提供屏障保护，同时锌加涂料中 的黏结剂能提供一层附加的屏障保护，从而减缓锌的 氧化。锌加涂层与钢结构表面具有优良的机械结合和 化学结合， 即使受到磨损破坏， 锌加涂层也不会剥落。 经国内外海洋平台的工程证明，锌加保护涂层技 术的防腐蚀性能十分优异。1988 年， 日本濑户大桥采 用锌加涂料作为底漆， 使用至今未发现任何锈蚀。 2000 年锌加保护技术被应用在深圳蛇口海上钻井平台和东 海平湖油田海上钻井平台的局部维修上，修复的锌加 涂层至今未发现锈蚀， 防腐性能良好[8-9]。 4.3 聚氨酯重防腐涂料保护 100% 固体含量的长效刚性聚氨酯防腐蚀涂 料 （RPU ） 不含溶剂、 利于环保， RPU 膜中除含有氨基甲酸 酯键外， 还含有部分脲键等， 其它基本为惰性的碳链结 构。基于以上特点， RPU 具有多种优异的性能， 如优良 的物理机械性能， 涂膜坚硬 、 柔韧 、 光亮， 尤其是耐磨 性、 黏附力特别好； 水解稳定性及耐生物污损性优异； 耐温性能好， 可制成高温涂料， 也可制成-70 ℃下使用 的低温涂料； 另有耐腐蚀、 寿命长 （可适应工程 50 年 ） 、 施工性能优良等优点。 RPU 涂料已先后应用于上海国际航运中心洋山
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第23卷第6期2008年12月中国海洋平台CHINA OFFSHORE PL A TFORM Vol.23No.6Dec.,2008收稿日期:2008-08-26作者简介:胡津津(19792)女,工程师,从事非金属材料研究。
文章编号:100124500(2008)0620039204海洋平台的腐蚀及防腐技术胡津津, 石明伟(上海船舶工艺研究所,上海200032) 摘 要:概括了海洋平台不同区域的腐蚀环境和腐蚀规律,对海洋平台重防腐涂料的选择要求及配套体系进行简要叙述。
针对海洋平台的长效防腐防护要求,介绍了几种具有长效的防腐材料和防腐技术特点,包括海洋平台热喷涂长效防腐蚀技术、锌加保护技术、海洋平台桩腿防腐套包缚技术等,为我国对海洋平台长效防腐防护技术的研究提供参考。
关键词:海洋平台;防腐;热喷涂;锌加技术;防腐套中图分类号:T G 17 文献标识码:ACORROSION AN D ANTICORROSION TECHNOLOG YIN OFFSH ORE PLATFORMSHU Jin 2jin , S H I Ming 2wei(Shanghai Ship building Technology Research Instit ute ,CSSC 200032,China ) Abstract :This paper summarizes t he corro sion environment and rules of t he differentzones in off shore platforms ,also briefly int roduces t he requirement s and systems of t he an 2ticorro sion coating.According to t he long 2term anticorro sion requirement s in off shore plat 2forms ,t he paper int roduces several long 2term anticorro sion technology ,including t hermalspraying ,adding zinc protection and anticorrosion technology wit h platform legs wrapped etc ,which will provide some references to t he research of t he long 2term anticorrosion technology inoff shore platforms.K ey w ords :off shore platform ;anticorro sion ;t hermal spraying ;adding zinc technolo 2gy ;anticorrosion wrap海洋平台是一种海上大型工程结构物。
其钢结构长期处于盐雾、潮气和海水等环境中,受到海水及海生物的侵蚀,而产生剧烈的电化学腐蚀。
腐蚀严重影响海洋平台结构材料的力学性能,从而影响到海洋平台的使用安全[4]。
而且由于海洋平台远离海岸,不能像船舶那样定期进坞维修保养,因此海洋平台的建造者及使用者都非常重视海洋平台的防腐问题。
如何对海洋平台结构进行长效防腐,以及开发研究海洋平台结构长效防腐的新材料、新技术及新工艺都具有十分重要的意义。
1 海洋平台的腐蚀规律1.1 海洋环境的腐蚀区域界定海洋平台的使用环境极其恶劣,阳光暴晒、盐雾、波浪的冲击、复杂的海水体系、环境温度和湿度变化及海洋生物侵蚀等使得海洋平台腐蚀速率较快。
海洋平台在不同的海洋环境下,腐蚀行为和腐蚀特点会有比图1 海洋平台钢结构腐蚀区域划分及典型腐蚀曲线示意图较大的差异。
因此要对海洋平台结构在海洋环境中腐蚀区域的腐蚀情况进行分析和界定,才能针对性地提出有效的保护措施。
根据海洋环境、腐蚀特点和平均腐蚀率不同,海洋平台在海洋环境中可分为海洋大气区、飞溅区和全浸区3大区域。
为了更好地分析海洋平台钢结构的腐蚀情况,许多研究者又将飞溅区分为飞溅区和潮差区,全浸区分为海水全浸区和海底泥土区,即分成5大腐蚀区域[5-7],见图1。
表1 典型的海洋平台大气区重防腐涂料配套体系配套体系涂层名称涂层数干膜厚度(μm )环氧富锌底漆260配套1环氧中间涂层2100环氧面漆3200环氧富锌底漆270配套2乙烯基中间涂层3100乙烯基丙烯涂层2150无机富锌底漆375配套3环氧中间涂层250聚氨酯面漆31501.2 海洋钢结构腐蚀情况海洋大气区:海洋大气区海盐粒子使腐蚀加快,干燥表面与含盐的湿膜交替变换形成物理、化学和电化学作用影响金属腐蚀。
飞溅区:在海洋环境中腐蚀最严重的部位是在平均海潮以上的飞溅区。
由于经常成潮湿表面,表面供氧充足,无海生物污损。
长时间润湿表面与短时间干燥表面的交替作用和浪花冲刷,造成物理与电化学为主的腐蚀破坏,且破坏最大。
潮差区:钢结构在潮差区的腐蚀为最低,甚至小于海水全浸和海底泥土的腐蚀率。
在平均低潮位以下附近区域的腐蚀出现一个峰值,这是因为钢桩在海洋环境中,随着潮位的涨落,在水线上方湿润的钢铁表面供氧总量比水线下方的浸在海水中的钢结构表面要充分得多,且彼此构成一个回路,由此成为一个氧浓度差宏观腐蚀电池。
腐蚀电池中富氧区为阴极,即潮差区;相对缺氧区为阳极,即平均低潮位水线下方的区域。
总的效果是整个潮差区中每一点分别受到了不同程度的阴极保护。
而在平均低潮位以下则经常作为阳极而出现的腐蚀峰值。
海水全浸区:在海水全浸区的腐蚀中,浅海腐蚀可能比海洋大气中更迅速,深海区的氧含量往往比表层低得多,水温近于0℃,腐蚀较轻。
海底泥土区:存在硫酸盐和还原菌等细菌,海底沉积物的来源及特征不一。
受海水影响少,且温度低,腐蚀程度小,只是在海流作用交界处有一定腐蚀。
2 海洋平台钢结构的涂料防腐技术海洋平台长期处于恶劣的腐蚀环境中,使用期间维修困难,因此在防腐蚀技术上规定只能使用高性能重防腐涂料[8、9]。
海洋平台使用的几种重防腐涂料各具下列特点:(1)富锌底漆:要求含高比例锌粉的涂料,同时要求与基材附着力强。
富锌底漆作用之一是起阴极保护,另外当涂层中有破坏或不连续时,锌粉可以起牺牲阳极作用而保护基材。
富锌底漆一般采用无机富锌底漆、环氧富锌底漆等。
(2)中间漆:中间漆要求综合防腐能力强,中间漆的特点是含高效的防锈材料或防渗透材料,如颗粒状或鳞片状锌粉、玻璃鳞片、不锈钢鳞片、纳米级的钛粉等为主的屏蔽型和阴极保护型涂料及各种新型缓蚀型涂料等等。
・04・中国海洋平台 第23卷 第6期(3)面漆:面漆的作用是为底漆和中间漆提供一个保护层,减缓和限制水气、氧及化学活性离子的渗入。
还要求有抗冲击性、抗老化性和抗溶性等。
面漆一般采用氯化橡胶、乙烯树脂、聚氨酯或丙烯树脂涂料等。
另外,重防腐涂料要获得良好的防腐效果,还需要注意多方面的因素,包括基材的表面处理、高品质涂料、合理的涂层体系、外界施工条件、涂层施工的质量控制等。
目前重防腐涂料主要还是使用在海洋平台的大气区,参考的涂层配套见表1[9-11]。
表2 海洋平台热喷涂涂层的基本配套配套体系涂层名称涂层数干膜厚度(μm )配套1金属涂层1200封闭涂层2100金属涂层1100配套2有机封闭涂层1125面层涂料275表3 海洋平台全浸区锌加保护涂层配套体系涂层名称涂层数干膜厚度(μm )锌加涂膜镀锌260氯化橡胶防锈底漆2100防污漆22003 海洋平台结构的几种长效防腐技术对于海洋平台各个区域的防腐,目前除了以防腐涂层与阴极保护或外加电流阴极保护系统配套外,还在海洋平台上使用其他具有长效防腐的技术,包括平台热喷涂长效防腐蚀技术,锌加保护技术、平台桩腿防腐套包缚技术等。
3.1 海洋平台热喷涂防腐技术热喷涂技术在海洋平台钢铁构件的应用已有很久的历史了。
热喷涂锌、铝及其合金涂层在国外海洋平台钢铁构件上都有成功应用实例[12-14],实例表明:热喷涂锌铝及其合金涂层已成为一种成熟的防腐技术,经过适当封闭的热喷锌铝涂层在常温和高温下对处于飞溅区的钢结构均表现出优良的防腐蚀性能。
热喷涂铝涂层在海洋平台中最大应用工程是1984年建造的Hotton 张力腿平台。
该平台设计寿命50年。
其使用8年后,在飞溅区没有发现腐蚀现象和褐色渗漏效应。
厚度测量表明,平台安装后涂层厚度没有减少,说明了海洋平台喷涂锌铝金属覆盖层的防腐蚀效果十分明显,即使表面有机涂层脱落也会保护基体免遭腐蚀。
同时经试验表明,200μm 厚的热喷锌铝涂层对钢结构在飞溅区的防护寿命可以确保超过30年。
对于海洋平台使用的高强度钢制件来说,喷涂铝及铝合金涂层不仅可提供一种铝屏蔽层,而且一旦涂层受到破坏,还可以作为牺牲阳极保护所出现的漏涂区。
在涂层上可涂覆封闭涂料,以封闭铝及铝合金涂层的孔隙,从而改进涂层性能,延长其总的使用寿命。
我国的热喷涂防腐技术起步较晚,目前用在海洋平台防腐还处于试验阶段,有待进一步发展和推广应用。
在海洋平台应用的热喷涂涂层的基本配套见表2[10]:3.2 海洋平台锌加保护技术锌加保护是一种优质便捷的钢结构防腐保护方法,锌加保护对基体材料拥有阴极保护和屏蔽保护双重作用。
锌加保护技术具有优异的防腐性能在于锌加镀锌涂层干膜中含锌量达96%,产品中锌粉纯度高达99.995%以上。
锌加保护还具备独特的重融性,新的锌加涂层与原有的锌加镀层可完全融合,便于维修补涂。
锌加保护与传统有机涂料相比,具有很强的阴极保护作用并且可以作为良好的底层,其耐腐蚀能力高于常规的富锌底漆5～6倍,防腐保护年限可达到25～30年。
在海洋平台全浸区的腐蚀程度比大气区严重,但比飞溅区要轻。
全浸区一般采用阴极保护或涂料与阴极保护的联合保护,而很少单独采用涂料保护,原因是目前防锈、防污涂料使用期限很难达到海洋平台永久性的保护。
锌加保护技术在涂层保护和阴极长效保护的双重作用下,具有较长的防腐保护年限从而弥补了一般涂料在防腐作用使用年限的不足。
锌加保护在海洋平台全浸区部位钢结构防腐蚀涂装方案如表3所示。
经国内外海洋平台的工程证明,锌加保护涂层技术的防腐性能十分优异。
2000年锌加保护技术被应用・14・第6期 胡津津等 海洋平台的腐蚀及防腐技术在国内深圳蛇口海上钻井平台和东海平湖油田海上钻井平台的局部维修上,修复的锌加涂层用到至今未发现锈蚀,防腐性能良好。
3.3 海洋平台桩腿防腐套包缚技术目前,海洋飞溅区这一腐蚀最严重部位的防腐问题得到了空前广泛的关注,并正在进行深入的研讨之中。
现在公认为最成熟的技术是防腐套包缚方法。
在美国、英国、日本等发达国家,越来越多的海洋平台对飞溅区桩腿的防腐采用了防腐套包缚技术。