海洋钻井平台防腐技术的研究
对海上钻井技术的几点分析

对海上钻井技术的几点分析【摘要】本文介绍了国内外海洋石油钻井平台发展的现状,并对我国海洋石油钻井平台技术特点做了介绍,也简单说明海上钻井技术特点,最后提出展望。
【关键词】海洋,石油,钻井,现状,展望一.海上钻井发展及现状(一)海上钻井可及水深方面的发展历程正规的海上石油工业始于20世纪40年代,此后用了近20年的时间实现了在水深100m的区域钻井并生产油气,又用了20多年达到水深近2000m的海域钻井,而最近几年钻井作业已进入水深3000m 的区域。
图1显示了海洋钻井可及水深的变化趋势。
20世纪70年代以后深水海域的钻井迅速发展起来。
在短短的几年内深水的定义发生了很大变化。
最初水深超过200m的井就称为深水井;1998年“深水”的界限从200m扩展到300m,第十七届世界石油大会上将深海水域石油勘探开发以水深分为:400m以下水域为常规水深作业,水深400~1500m为深水作业,大于1500m则称为超深水作业;而现在大部分人已将500m作为“深水”的界限。
(二)海上移动式钻井装置世界拥有量变化状况自20世纪50年代初第一座自升式钻井平台“德朗1号”建立以来,海上移动式钻井装置增长很快,图2显示了海上移动式钻井装置世界拥有量变化趋势。
1986年巅峰时海上移动式钻井装置拥有量达到750座左右。
1986年世界油价暴跌5成,海洋石油勘探一蹶不振,持续了很长时间,新建的海上移动式钻井装置几乎没有。
由于出售流失和改装(钻井平台改装为采油平台),其数量逐年减少。
1996年为567座,其中自升式平台357座,半潜式平台132座,钻井船63座,坐底式平台15座。
此后逐渐走出低谷,至2010年,全世界海上可移动钻井装置共有800多座,主要分布在墨西哥湾、西非、北海、拉丁美洲、中东等海域,其中自升式钻井平台510座,半潜式钻井平台280座,钻井船(包括驳船)130艘,钻井装置的使用率在83%左右。
目前,海上装置的使用率已达86%。
海洋超高温高压油气钻井关键设备技术研究

石 油 机 械
CHINA PETROLEUM MACHINERY
2024 年 第 52 卷 第 1 期
◀海洋石油装备▶
海洋超高温高压油气钻井关键设备技术研究
王 蓉 王定亚 郝和伢 刘文霄 赵 海
( 中国海洋工程装备技术发展有限公司)
王蓉, 王定亚, 郝和伢, 等. 海洋超高温高压油气钻井关键设备技术研究 [ J] . 石油机械, 2024, 52 ( 1) :
品, 其中: Solar175 最高工作温度 175 ℃ , 最大压
2024 年 第 52 卷 第 1 期
华北荣盛公司于 2010 年成功研制出国内第一
套 28 ~ 140 MPa 防喷器组, 防喷器极限高温达到
力 155 MPa; Quasar Pulse 于 2013 年实现了产品技
132 ℃ , 并已成功应用 8 组, 完成 20 余口井的钻
最大工作压力 206 MPa; HEATWAVETM 最高工作
温度 200 ℃ , 最 大 工 作 压 力 206 MPa。 另 外 还 有
APS 公司、 TOLTEQ 公司也能够研制出最高工作温
度 175 ℃ 、 最大工作压力 172 MPa 的产品 [11] 。
摘要: 为了提升我国海洋超高温高压钻井设备的国产化水平, 对海洋超高温高压钻井主要设
备进行了简要介绍, 分析了海洋超高温高压钻井设备的国内外技术现状, 重点阐述了海洋超高温
高压钻井设备的关键技术及其研发思路。 分析结果表明: 钻井防喷器及控制系统、 井口装置、 泥
线悬挂装置及井下工具等为当前急需攻关突破的超高温高压钻井关键设备; 我国在这些关键设备
design, manufacturing and testing of these key equipment, mainly reflected in four key technologies: development
海洋工程结构与船舶防腐蚀技术探究

海洋工程结构与船舶防腐蚀技术探究摘要:如今时代发展的迅速推动了我国经济的发展,不光是在城市建设和人口扩展方面,同时在一些比较偏的领域也有所涉及,例如船舶与海洋工程。
海洋中的资源奥秘是当今世界人们比较关注的话题之一,对于海洋的保护也是每个国家重中之重需要商讨的对策。
为了对海洋的了解多多关注,这就需要船舶的帮助。
然而船舶的使用寿命对于船员的安全性是有直接影响的。
海洋对船舶的腐蚀是影响船舶寿命的重要因素之一。
钢铁的船舶在海洋中被腐蚀是无法被避免的,这会影响船舶的性能和安全性,但是我们可以通过一些方式控制船舶的海洋腐蚀速度。
关键词:海洋工程结构;船舶;防腐蚀技术在经济快速发展的进程中,船舶维修养护工作的模式、侧重点都在发生变化,现实工作中也会出现一些全新的问题,需要去认真地考虑和解决。
船舶防腐涂料是油漆涂料中必不可少的一种涂料。
常规船舶防腐涂料是在一般条件下,对金属船舶等起到防腐蚀的作用,保护船舶使用的寿命。
但是海洋由于其中所蕴含成分较多,因此对于金属的腐蚀作用还是十分严重。
尽管海洋工程结构以及船舶自身都是用了防腐处理,但是其每年因为海洋腐蚀所造成的经济损失都极为严重。
所以,我们要在防腐材料上做出改善和处理,增加材料的耐腐蚀性。
再通过技术进行改造和创新。
和国外相比,我国海洋防腐技术还具有较大差距,应该通过不断学习提高防腐技术,在这条路上我们还有很长的距离要走。
1船舶与海洋工程防腐蚀技术的意义相关研究表明,我国在船舶腐蚀维修这一问题上每年的花费已经高达数百亿人民币,而导致这一问题出现的原因,就是船舶与海洋工程之中的腐蚀问题[3]。
为了减轻船舶的腐蚀维修损耗,让我国的航海业得到更加稳定的发展,就需要根据如今市场的现状对防腐蚀技术进行研究。
在船舶建造过程中应用防腐蚀技术对船舶进行防护,能够有效减缓船舶在后续航行过程中的腐蚀程度,延长船舶的使用寿命,减少不必要的损耗。
大部分的船舶在建造过程中会采用大量的金属构造来完成船舶工程。
海洋平台海底管道立管环空区域封堵灌浆防腐施工工艺

海洋平台海底管道立管环空区域封堵灌浆防腐施工工艺摘要:因早期海洋平台海底管道立管设计建造的是单层结构,立管外护管往一直通到海底,造成海水进入海管与外护管间环空区域,长期存在海水冲刷导致潮差区的海管外部腐蚀。
经内窥镜排查后发现该结构形式的海底管道立管结构多存在不同程度的腐蚀情况。
将海管立管环空区域填充满高性能灌浆材料,待固化后防止海水,起到隔离海水防腐的作用。
关键词:海底管道立管;环空区域;灌浆防腐,高性能灌浆材料1、海洋平台海底管道立管环空区域封堵灌浆材料选型1.1高性能灌浆材料高性能灌浆材料是一种配以多种添加剂的无机超细微粒组成的水泥材料,满足DNV-OS-C502,Offshore Concrete Structures,2012标准要求,材料通过检测后出具认证报告并通过DNV船级社认证。
且符合以下条件要求:(1)高性能灌浆材料流动性:初始流动性大于300mm,120分钟流动性大于280mm,240分钟流动性大于240mm;(2)高性能灌浆材料凝固时间:在环境温度24℃条件下,初凝时间大于8小时,终凝时间大于10小时。
温度越高,初凝时间越短;(3)高性能灌浆材料强度:试验在150×300mm罐体内压缩强度大于110MPa;(4)高性能灌浆材料蠕变系数:28天蠕变系数小于0.52,140天蠕变系数小于0.62,365天蠕变系数小于0.72;(5)高性能灌浆材料其他技术参数:沁水率为0,含气率小于2%,比重大于2.35,静态弹性模量大于52GPa。
1.2 封堵设备及密封工具材料(1)环空封隔器:采用套筒模式使用机械机关驱动的锚固装置,其设计最大承载重量超过3吨,套筒向外伸长的张力抓,抓住护管的内壁且不能伤及内管壁,在海管环空区域的水下至少1米处完成锚固安装。
环空封隔器的设计直径应满足直径间隔4寸宽度,再减去内外管两个管壁的尺寸宽度,以便能卡在内外管环空空隙区域空间内;(2)两端封口板:材质为316不锈钢的环形圈板,用于海管立管环空段下上端封口,下端封口板防止高性能灌注材料漏入海里,上端封口板防止灌浆材料漫出环空区域内;(3)水下堵漏球:一种快干灌浆材料容量包,常温下5分钟之内固化,可实现水下固化封堵,球体直径大于10cm ,渗水率1GPM以下;(4)环氧粘接层UW:主要材质为聚乙烯,具有良好的柔韧性适用于海水以及潮湿的工况,自流平设计,零VOC, 耐化学腐蚀,耐磨,完全固化时间不得多于24小时。
海洋钻井海上钻井工艺技术

海洋钻井工程
第二节 海洋钻井过程升沉补偿装置
一、钻柱升沉运动的补偿措施
1、增加伸缩钻杆 这种办法是在钻柱的钻铤上方加一根可伸缩的钻杆。
伸缩钻杆由内、外管组成,沿轴向可作相对运动,行程一 般为 2m 。当平台上下升沉运动时,伸缩钻杆的内管随伸 缩钻杆以上的钻柱作轴向运动,而与伸缩钻杆外管相连的 钻艇则基本不作升沉运动.因而可保持钻压恒定,同时还 可避免平台上升时提起钻艇,平台下沉时压弯钻柱。
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海洋钻井工程 一般当工作水深超过 3l m 时,应有张紧器使其承受
拉力,还可以在管外加浮室以增加浮力。对于工作水深超 过 250m 的隔水管柱必须另外进行设计。一般隔水管的临 界压弯长度可按下式计算:
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海洋钻井工程
海水越深,隔水管越重,则需要的张紧力越 大。此张紧力最终要施加到浮动钻井平台上,增 大平台的吃水量。为了减小张紧力,可在隔水管 管外面贴上一层厚厚的泡沫塑料,或隔水管外系 以铝制浮筒(筒内充以高压气体),以便增大在 海水中的浮力,减轻隔水管系统的重量。
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海洋钻井工程
第二章 海上钻井工艺技术
泥线支撑器与泥线悬挂器区别 1.泥线支撑器用于固定式钻井平台,泥线悬挂 器用于移动式钻井平台; 2.泥线支撑器的内层套管悬挂于外层套管的座 环上。两层套管之间的密封在平台上套管头处。而 泥线悬挂器的套管挂之间不仅存在悬挂关系,而且 两层套管之间的密封在悬挂器处。
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海洋钻井工程
第二章 海上钻井工艺技术 二、水下井口装置
1、水下井口装置的使用背景及特点 2、水下井口装置的系统组成 3、本节重点
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海洋钻井工程
第二章 海上钻井工艺技术
1、水下井口装置的使用背景及特点
井口装置具有补偿浮动钻井平台随海水运动产生的6 个自由度的运动。补偿升沉运动的伸缩部件,补偿平移和 摇摆运动的弯曲部件(挠性接头或球接头)。
基于经济效益的海上石油平台加固方案研究与设计

基于经济效益的海上石油平台加固方案研究与设计海上石油平台作为石油产业链上的重要环节,其安全可靠性对于石油勘探与开采工作至关重要。
随着海上石油平台技术的不断升级,为了保障平台的长期可用性和经济效益,加固方案的研究和设计成为一项重要的工作。
本文旨在研究并设计基于经济效益的海上石油平台加固方案,以满足在不同海洋环境条件下的安全需求。
首先,为了制定合适的加固方案,我们需要分析海上石油平台的工作环境和结构状况。
海上石油平台通常面临风浪、海冰、海底地震等多种自然力的冲击,因此加固方案必须具备抗风浪、抗海冰、抗地震能力。
同时,石油平台自身的结构特点也需要考虑,例如平台类型(浮式平台、固定平台、半固定平台)、平台接触海底方式(螺栓锚固、粘接锚固、重力锚固)以及平台材料等因素。
基于以上分析,针对海上石油平台的加固方案,可以从以下几个方面进行考虑:1. 结构加固:对于已建成的海上石油平台,结构加固是一个常见的选择。
结构加固可以通过在平台上增加梁柱、钢板等材料,或者改变原有结构的构造方式,增强平台的稳定性和抗力。
加固方案的设计需要综合考虑平台的结构特点、环境载荷、施工难度和经济成本等因素。
2. 材料选择:海上环境的恶劣程度对于材料的选择有着重要的影响。
优秀的耐腐蚀材料和高强度材料可以提高加固方案的效果和可持续性。
在设计加固方案时,应选择能够承受海水、海风、海冰等恶劣环境影响的材料,并且要充分考虑材料的成本、供应稳定性和维护便捷性等因素。
3. 抗风浪设计:海上石油平台在遭遇强风和大浪的情况下需要保持稳定。
抗风浪设计包括结构抗风、平台自航性、缓冲装置以及锚固系统。
为了实现平台的良好稳定性,可以考虑增加抗浪墙和风帆等结构,采用动态定位系统以提高平台抗风能力,并增设缓冲装置以分散风浪的冲击力。
4. 抗海冰设计:对于处于极地和寒冷海域的海上石油平台,抗海冰设计是必要的。
可以采用冰杆、冰船和冰墩等结构来减少冰冲击力,并在设计上充分考虑海冰作用下的结构强度和稳定性。
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
海洋石油钻井平台防爆设备管理研究
Ke y wo r d s :o f f s h o r e o i l d r i l l i n g p l a t f o r m ,a n t i — e x p l o s i o n e q u i p me n t ,ma n a g e me n t
油气 资源 , 而油 气 资 源 又是 高 温 、 高压、 易 燃 和 易爆
的 物质 ; 因此 , 必须 要求对 海 洋石油 钻井 平 台配备 如 防爆 灯具 、 防爆 仪器 仪表 、 防爆 开关 和 防爆 配 电装 置 等在 内 的多种 防爆 电气设 备_ 1 ] 。海洋 石油 钻井 平 台 的危 险 区域通 常可 分 为 3种 , 即 2区 、 1区 和 0区 , 对其 所采 用 的电气设 备都 必须 取得 相应 部 门所 颁 发
( De e p wa t e r Na t u r a l Ga s Op e r a t i o n Ar e a ,C NOOC De e p wa t e r De v e l o p me n t Li mi t e d,S h e n z h e n 5 1 8 0 6 7 ,Ch i n a ) Ab s t r a c t :As t h e o f f s h o r e o i l d r i l l i n g p l a t f o r m e n v i r o n me n t h a s t h e c h a r a c t e r s o f h u mi d i t y ,h i g h s a l t c o n t e n t ,a n d h u mi d a i r ,wh i c h r e q u i r e e l e c t r i c a l e q u i p me n t s h a v e a h i g h l e v e l o f c o r r o s i o n a n d p r o t e c t i v e me a s u r e s .Of f s h o r e o i l d r i l l i n g p l a t f o r m o n t h e a p p l i c a t i o n o f t h e e l e c t r i c a l e q u i p me n t mu s t o b t a i n t h e a p p r o p r i a t e d e p a r t me n t i s s u e d p r o o f c e r t i f i c a t e .Fi r s t ,t h e p a — p e r d e s c r i b e d t h e o f f s h o r e 0 i l r i g e x p l o s i o n d a n g e r z o n e d i v i s i o n 。a n d t h a n .a n a l y z e d t h e o f f s h o r e o i l d r i l l i n g p l a t f o r m e x p l o — s i o n - p r o o f e q u i p me n t t y p e a n d d e g r e e o f p r o t e c t i o n ,wh i l e t h e d e p t h o f t h e o f f s h o r e o i l r i g e x p l o s i o n - p r o o f e q u i p me n t ma n —
海上油气田的腐蚀与防护
海上油气田的腐蚀与防护【摘要】由于海上油气田作业平台所处环境恶劣,平台设施发生腐蚀的可能性大大增加,而海上工程投资昂贵,并且要求有较长的使用年限,同时需要尽可能减少维修的可能,因此海上平台的腐蚀防护问题就成为确保平台安全可靠长期运行的重要关键。
本文通过介绍了海洋环境对海上油气田设施的腐蚀情况,切实可行的提出了海洋环境中海上石油平台的腐蚀防护对策,以保证海上油气田设施的使用安全性及可靠性。
【关键词】海上油气田腐蚀防护<b> 1 海上石油平台的腐蚀环境</b>开发海洋石油,主要是战胜海洋环境所造成的困难,海洋环境与内陆环境有着显著的不同,其对钢铁的腐蚀是内陆的4—5倍,主要原因有:(1)海上石油作业平台所在的海域一般都在距离港口较偏远的地方,那里没有防风浪设施对其进行保护,除此之外,各种潮流、地震和大块的浮冰也会对平台产生破坏。
各种因素的综合作用使得平台潮差区腐蚀加剧,结构物上所承受的巨大冲击也导致应力腐蚀和腐蚀疲劳破坏的产生。
(2)海上石油平台具有复杂的结构,平台处在潮湿的大气和海水的共同作用下,会出现腐蚀现象,同时由于海水飞溅、潮汐、海泥等的作用,特别是海水飞溅所造成的腐蚀及保护问题已经引发越来越多的关注了。
(3)海上石油平台是由焊接而成的管桩式结构支撑着,但是由于焊接结点的特殊性,其容易产生腐蚀现象,因而对焊接结点的维护就显得更加重要。
(4)海上石油平台大多是固定的,不能像船舶那样可以定期进港维护,海上石油平台寿命一般为20—30年,这就需要保护系统的寿命与之相适应。
防腐蚀的措施要能保持如此之久,在实际应用上会有难度。
<b> 2 海上石油平台的腐蚀特点</b>2.1 平台腐蚀分区通过开展的许多研究,人们对海洋环境中的腐蚀特征已经有相当的了解了。
根据环境介质的差异,飞溅区、潮差区、海洋大气区、全浸区和海泥区等构成了海洋腐蚀环境。
2.1.1 飞溅区飞溅区也称为浪花飞溅区,位于高潮位之上,因此常受海浪溅泼而得名。
海洋工程重防腐涂料的应用技术现状及发展分析
海洋工程重防腐涂料的应用技术现状及发展分析黄红雨,宋雪曙 (上海振华重工(集团)股份有限公司,上海 200125)【摘要】摘要:针对海洋腐蚀对海洋工程的影响及防腐蚀的意义,详细论述了海洋防腐涂料的种类、性能、要求,国际海工防腐标准对涂层配套的技术要求和试验指标,对当前长寿命、低表面处理、高固体分、无溶剂、水性化、环保低毒等海洋防腐涂料的研究重点及进展进行了介绍,分析了海洋防腐涂料应用现状及存在的问题,探讨了长寿命防腐涂料和高耐久复合涂层体系,提出了同寿命涂层设计理念。
针对与国外的差距,提出了我国应加强基础性研究以及人才培养的建议。
【期刊名称】涂料工业【年(卷),期】2012(042)008【总页数】4【关键词】关键词:海洋腐蚀;海洋防腐涂料;涂装技术;分析海洋防腐蚀是海洋工程的关键技术之一,金属在海洋中腐蚀导致的应力腐蚀断裂(SCC)、氢脆(HE)、腐蚀疲劳(CF)、晶间腐蚀(IC)等会使海工钢结构发生突然断裂,导致海洋环境生态灾难,造成巨大损失。
此外,海工产品防腐涂层的提前失效和涂层维修带来的停工损失也相当大。
因此,必须采取合适的防腐蚀技术予以解决。
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。
1 海洋防腐涂料的要求海洋防腐涂料是指在海洋环境中使用的防腐蚀涂料。