海洋平台设备的防腐维护管理*

刘百臣

（中海石油深海开发有限公司南海深水天然气作业区，广东深圳518067）

工程师园地

海洋平台设备的防腐维护管理*

刘百臣

（中海石油深海开发有限公司南海深水天然气作业区，广东深圳518067）

海洋平台设备的使用性能受到腐蚀的严重影响，埋下了许多的安全隐患，再加上海洋平台不能像船舶那样定期到陆地维修保养，长年都处于远离海岸的状态，因此，海洋平台设备的防腐维护管理极为重要。本文首先分析了海洋平台设备的防腐意义，其次，深入探讨了海洋平台设备的防腐维护管理措施，具有一定的参考价值。

海洋平台；设备；防腐；维护管理

腐蚀的防护和控制一直以来都是国内外研究的重点课题，应用领域广泛。海洋平台设备长期处于海水、潮气和盐雾等恶劣环境中，饱受海生物和海水的侵蚀,进而出现严重的电化学腐蚀。海洋平台设备的使用性能受到腐蚀的严重影响，埋下了许多的安全隐患，再加上海洋平台不能像船舶那样定期到陆地维修保养，长年都处于远离海岸的状态，因此，海洋平台设备的防腐维护管理极为重要[1]。

1海洋平台设备的防腐意义

在海洋平台设备中,金属是其主要的材料。由于金属材料长年是在介质、磨损、高压、高温等不利条件下工作,很容易被腐蚀。腐蚀不仅会对设备的使用寿命造成严重的影响，而且还会使得设备的使用周期和检修周期大幅度缩短,增加维修费用和辅助时间。同时，腐蚀还会使得设备出现“漏、滴、冒、跑”的概率大幅度增加，污染环境，影响产品质量。另外，腐蚀还容易造成设备出现火灾、爆炸等事故。据统计，66.7%的设备爆炸事故都是由于腐蚀而造成的[2]。

仅2012年，我国就由于腐蚀而造成了超过1万亿元人民币的直接经济损失，其中有40%左右都是由于海洋腐蚀所造成的损失。已有研究表明，若能够采取有效的防腐维护管理措施，那么至少可以减少25%～40%的损失，节约人民币2500～4000亿元。

海洋平台设备腐蚀的原因主要有：

（1）介质介质的浓度、成分等因素都会直接决定了海洋平台设备的腐蚀程度，而实际上，导致海洋平台设备出现腐蚀的介质往往有多种，如NO3-、、溶解氧、OH-等。当这些介质浓度发生变化时，或减缓腐蚀速度，或加剧腐蚀速度，效果各不相同。

（2）流速溶液流速的增加会进一步加大对保护膜的冲刷和腐蚀产物的脱落，也能强化物质的对流和扩散,与此同时，流速的提高还会使得金属的腐蚀速度加大，造成严重的磨损腐蚀。

（3）压力主要是由于压力所造成的高应力来引起腐蚀。在特定介质中，许多金属都会有临界应力值，临界应力值一旦被超出，那么就会破坏设备生产，出现严重的应力腐蚀。海洋平台设备很容易受到操作压力带来的应力腐蚀，与此，务必要将海洋平台操作压力控制在合理、有效的范围内。

（4）温度海洋平台设备腐蚀速度的快慢直接受到温度的影响，温度越高，海洋平台设备反应活化能也就会随之增加，从而使得腐蚀速度加快。

海洋平台设备腐蚀现象的出现总是悄无声息，即便在发生重大安全事故之前都不会有任何预兆。由于绝大多数的海洋平台设备都是持续工作在高压、高温的环境中，设备中的介质还具有有毒有害、易爆易燃的特点，一旦由于腐蚀而穿孔，进而出现火灾、爆炸，必将造成严重的人员伤亡和财产损失。因此，做好海洋平台设备的防腐维护管理，正确判断其在运行过程中可能出现的腐蚀缺陷，对于提高海洋平台设备的经济性、安全性具有极为重要的作用。

2海洋平台设备的防腐维护管理措施

2.1 涂料涂装防腐

涂料涂装防腐是海洋平台设备防腐措施中一种有效的方法。可以根据设备的工作环境和工作特点来采取相应的涂料涂装防腐方法。海洋石油平台的工作环境与大陆完全不同，面临着诸多特点，如冬季有整体冰和浮冰、海水微生物较多（海蛎子、藻类等）、海上盐雾较重、海水温差波动大、各区块流速不等、随水深增加海水含沙量变化、海水中含氧量高等。

2.1.1 涂装工艺

（1）涂装前，应将设备钢铁表面的各种残存物、杂质进行彻底清除，同时再进行喷砂（丸）除锈。设备表面清洁度要达到美国SSPC-SP10标准，或者《GB8923.Sa2.5A-B-88》的规定标准，对于那些喷沙不便、氧化层厚的部位，可采用敲锈锤、刮刀等工具进行手动除锈,然后再对其表面用净化的压缩空气进行清扫，最后在涂车间上防护底漆。推荐工作参数见表1。

表1 推荐工作参数Tab.1Recommended operating parameters

（2）涂装环境要求

在施工中出现新锈蚀、烈日直射、雨雾天气等情况下都不能进行涂装施工，涂装作业必须在无大风沙天气下进行,同时设备表面温度不得低于露点3℃，相对湿度需要≤85%，环境温度≥5℃。

（3）涂装工艺要求

在涂装施工前，应该配备有关的施工机具，采用高压无气喷涂方法，所用涂料需与设计要求相同，务必按照工艺程序来严格进行喷涂。若设备在安装、就位、运移过程中出现油漆脱落的现象，那么应该在第一时间内进行补涂,以此来确保涂装有效。常见涂装问题及处理见表2。

表2 常见涂装问题及处理Tab.2Common painting problems and solution

2.1.2 涂装质量要求应该充分考虑到海洋平台设备的使用寿命和工作环境,必要时还应该适当加厚涂层干膜厚度，力争做到海洋平台设备“施工严谨无漏涂、外观平整无褶皱、涂层均匀无流挂、表面洁净无气泡”，同时，还应该测量涂层总厚度和每道涂层厚度，采用电磁式干膜厚度计来检查厚度大于50μm的涂层,用精密测厚仪来检查厚度小于50μm的涂层。涂装完毕后，务必要进行涂层膜孔检测（检测范围要百分之百），采用火花检漏仪（电压应该大于3.5kV）检测厚度大于50μm的涂层,采用湿式膜孔测试仪检测厚度小于50μm的涂层，若检测不合格，那么予以补漏[3]。

2.2 设备的防腐结构设计

设备防腐蚀结构设计是指在设备设计之初，就应该全面考虑通过何种措施来避免其腐蚀，它是一个系统设计的问题，包括了管道系统的布置和设备间的安装情况，而不仅仅只是单个设备的设计。

2.2.1 避免产生间隙许多海洋平台设备都或多或少地存在着一些缝隙，大多位于连接部位、密封面、开孔补强部位，这样一来就很容易形成缝隙腐蚀。缝隙腐蚀又很容易导致出现应力腐蚀和孔蚀，进一步损害设备。而避免出现缝隙腐蚀的最佳方法就是要采取良好的结构设计，笔者建议多用焊接联接，少用螺栓连接。

2.2.2 避免死角的出现设备中若出现固体物质堆积沉降或者局部液体残留的现象，很容易导致设备内出现局部聚集或局部浓缩，进一步引起腐蚀，因此，应该尽量防止出现排液不尽的死区和死角。

2.3 建立预防性保养维护制度

（1）维护区域负责人员定期对其区域内的设备腐蚀情况进行巡查，发现问题及时处理。（2）当设备发生严重的腐蚀问题时，使用部门应及时报修，及时通知维修区域负责人员赶赴现场予以维修。若设备处于保修期，应及早与厂家联系进行保修；若在保修期外，则购置相应零配件修复或送厂家维修；若维修周期较长，则先用备用机顶替，然后再进行维修。维修完成后请使用部门填写维修单。（3）待修设备必须挂待修标签，注明使用部门、故障原因、经办人、维修日期。当维修完成返回使用部门时，摘除待修标签，同时收回备用机。（4）备用机有专人负责管理。若需要出借备用机，则必须登记，包括借用部门、借用日期、经办人签字。当收回备用机时，则注销出借记录。（5）应该建立基本备用的零配件仓库，以保证维修需要。零配件有专人负责采购，坚持质量优良、价格合理的采购原则，在保证质量的前提下，最大限度为单位节约。

2.4 牺牲阳极防腐

牺牲阳极最主要的特点是不需外部电源供电,对于开发早期、油井分散又无电站的海洋平台尤为实用。作为牺牲阳极要有一定的负电位,而作为被保护对象钢铁的最低保护电位为-0.85V,是较稳定的数值。那么,阳极与被保护金属的最低保护电位差——阳极的驱动电位则成了主要参数,其驱动电位数值越大,发生电流也越大,保护面积也就愈多,防腐效果也越明显。

设计选用阳极的类型应依据条件而定,为抑制其在工作过程中的钝化现象,阻止表面形成致密的高电阻保护层,在海水含沙量低、冲蚀较轻的区域推荐选用定型产品,在其它区域使用阳极的组成、结构应依据环境工况作出配比调整,使得阳极极化曲线平稳,电位稳定,阳极溶解均匀,产生出稳定的电流自我牺牲保护钢结构物。

3结语

总之，海洋平台设备的腐蚀速度较快，因此，我们必须根据海洋平台设备的实际情况来选用经济、有效、合理的防腐方法，积极采取新措施、新方法来优化海洋平台设备的防腐维护管理。

［1］Fischer K P,Thomason W H,Rosbrook T,et al.Performance History of Thermal-Sprayed Aluminum Coatings in Offshore Service［J］. Materials Performance，2005，35（11）:134-140.

［2］Klfnvik,BH Leinum,E BHeirer,et al.Material Risk-ageingOffshore Installations［J］.Petroleum Safety Authority Norway（PSA）Report，2006,43（5）:156-162.

［3］Greenwood-Sole G,Watkinson C J.Newglassflack coatingtechnologyfor offshore applications［J］.Corrosion，2004,29（13）:144-150.

Corrosion maintenance management of offshore equipment*

LIU Bai-chen
（Deepwater Natural Gas Operation Area，CNOOC Deepwater Development Limited，Shenzhen 518067，China）

The functional performance of offshore platform equipment is severely affected by erosion,planted a lot of security risks.Plus shipping offshore platforms can not be like that on a regular basis to the land maintenance for many years are in a state far from the coast.Therefore,offshore equipment corrosion maintenance management is extremely important.This paper analyzed the significance of offshore platform equipment corrosion,and secondly,in-depth study of the offshore platform equipment corrosion maintenance management measures has certain reference value.

offshore platform;equipment;corrosion;maintenance management

X55

A

1002-1124（2014）02-0048-03

2013-11-11

省部共建“石油天然气装备”教育部重点实验室资助项目（2006STS02）

刘百臣（1970-），男，工程师，长期从事海洋石油生产及设备维修管理等工作。