海洋石油工程防腐涂装的研究

李桂忠　穆胜军

摘 要：随着近些年国家对海洋石油工程重视程度的加强，相关重点技术的研究已经提上日程，尤其是防腐涂装技术的研究，已经成为各个涂料研究所的重要研究方向。本文简要介绍了海洋石油工程的防腐要求，详细描述了几种防腐技术方案，包括液体涂层、热浸镀锌、热喷涂铝、主动防腐、蒙乃尔耐蚀合金和氯丁橡胶涂层等防腐技术，并根据经验提出了海洋石油工程防腐涂装需要注意的事项。

关键词：海洋石油；工程；防腐

中图分类号：TQ63 文献标志码：A

0 引言

近些年，国家对海洋石油资源的开发越来越迫切，海洋工程中除了最基本的生产系统，对于海水腐蚀的防范工程也尤为重要，海水侵蚀的严重程度直接影响着生产设备的使用寿命，尤其是对于难以修补的设备，一旦出现腐蚀现象，就必须进行更换，这就可能会影响正常的海洋石油开采。因此，海洋石油工程的防腐方案要针对不同的腐蚀环境选择合理科学的防腐方案。对于海上石油平台的钢结构、管道、海底的生产设备，他们都位于海水腐蚀最严重的位置，在设计海水防腐方案时应当考虑最严格的防腐措施，尽一切可能降低腐蚀的可能性，保护好生产设备。

本文首先介绍了海洋石油工程的防腐要求，详细描述了防腐涂装的技术方法，包括液体涂层、热浸镀锌、热喷涂铝、主动防腐、蒙乃尔耐蚀合金和氯丁橡胶涂层等这些防腐技术，以及从防腐材料的选择到施工检验过程中的注意事项都进行了介绍，并对海洋石油工程中存在的问题提出了建议。

1 海洋石油工程防腐要求

对于海洋石油工程中的海水防腐要求一般都是满足15年的使用寿命，而对于飞溅区域的防腐是根据设备第一次维护的时间进行确定的，对于水下工程的防腐要求更是严格，要求设备在使用期间不能出现腐蚀情况，同时要有不被外力损伤的防护措施。

一般来说，防腐涂层的设计寿命是包括了海洋石油工程的建设期间和生产期间，所以设计寿命一般要比使用寿命多2年左右。对于水下设备在水下施工建设和安装时，一定要能够防止紫外线和腐蚀的要求。飞溅区域的海洋工程设备不需要维护，正常情况下能够使用到整个海洋石油工程报废为止。当飞溅区域出现了外力破坏时，损坏区域需要尽快进行修补，修补时间要小于1年的时间。这个修补时间要在工程项目设计时就确定好。另外，水下钢结构要有一定的防撞击的设计要求，同时还要能够适应高温和腐蚀的环境，这些要求在设计阶段都要进行充分的试验，确保在海洋石油工程项目应用时不会出现重大问题，满足国家相关防腐的技术标准。

2 防腐涂装

海洋石油工程的防腐涂装技术方法主要包括：液体涂层、热浸镀锌、热喷涂铝、主动防腐、蒙乃尔耐蚀合金和氯丁橡胶涂层等，下面分别对这几种方法进行详细介绍。

2.1 液体涂层

液体涂层一般需要多道工序，多層涂刷，在海洋石油工程中应用的一般是经过实验室的多次试验并经过反复验证的防腐涂料。液体防腐涂料在涂刷水下设备时应当使用厚膜涂料，从而预防外力的伤害。由于国内的防腐技术刚刚起步，还没有经过长期实践经验的防腐涂料，因此为发展国内防腐技术，国内设备的防腐涂料在招评标时一般采用一个系统的评价方法，为海洋工程选择最为合适的防腐涂料，这个评价方法首先需要参与投标的各个厂家提供自己的涂料，在指定的海域进行挂板试验，然后定期采集相关数据，最终分析选择出适合本海域的最好的防腐涂料。

2.1.1 底漆

海洋石油工程的防腐涂装中底漆是非常重要的一道工序，底漆一般是在对设备表面进行清理后的第一道工序，它是后续涂层的一个中间过渡层，一般会涂刷两遍以上，防止有漏刷的位置。按照国家海水防腐相关标准的要求，底漆一般会选择一种防腐属性：屏蔽、电化学保护或缓蚀保护。在海洋石油工程的飞溅区域一般会选择电化学保护的防腐方案，其他涂料在飞溅区域容易被外力损坏。对于海洋石油工程的水下设备，由于这些设施非常重要，施工难度和成本比较高，所以会要求不能用临时的防腐涂料作为底漆。

2.1.2 中间涂层和面漆

海洋石油工程的防腐涂料一般要求涂刷中间涂层和面漆，而且在关键部位需要多次涂刷中间涂层和面漆，以保障足够的防腐性能。同时，要增加厚膜的涂刷，保证在环境恶劣的海底下能够到达防碰撞的要求。对于面漆的颜色，设计院一般不会特意研究多种颜色，因为海洋石油工程项目更注重于防腐的性能，不追求特别的视觉效果，但是对于潜艇一类的水下机器就需要有一个鲜艳的外观，容易辨识，利于使用，一般选择黄色作为面漆的颜色。另外，对于有一定深度的水下设备，由于存在一定的水压，因此按照国标要求，这种水下设备的防腐面漆不能使用能够溶解的面漆，因其容易产生一定的空洞，最终可能造成设备的腐蚀。

2.1.3 表面处理

对于海洋石油工程防腐涂装的表面处理，重点区域要满足粗糙度的要求，同时还需要满足可溶性盐检验，确保各项指标能够满足国标的要求，设备才能投入使用。

2.2 热浸镀锌

海洋石油工程中对于复杂的钢构件，一般采用热浸镀锌的防腐方法。但是这种方法不易长期使用，而且它只能在大气环境下使用，在飞溅区或水下区域不能使用这种防腐方法，容易产生腐蚀。

2.3 热喷涂铝、主动防腐

海洋石油工程在高温环境时，宜采用热喷涂铝涂层的防腐方法。但是这种方法只能采取封闭处理，不能涂刷面漆，而且需要采用特殊的颜色。海洋石油工程中的水下设备一般选用热喷铝+封闭涂料的防腐方法，这种防腐方法虽然价格比较昂贵，但是使用寿命一般能够达到30年。

2.4 蒙乃尔耐蚀合金

国外的壳牌及BP等石油公司多数选择了蒙乃尔合金作为防腐材料，这是因为这种材料具有较强的抗海水腐蚀及抗海生物附着能力，厚度一般为3mm，可以不进行任何防腐处理。目前我国的海洋石油工程还没有选择这种防腐系统，更多的是采用1mm 玻璃鳞片作为飞溅区的防腐涂层系统。

2.5 氯丁橡胶涂层

对于海洋石油工程中的立管飞溅区涂层系统，一般选择基于400μm的FBE 涂层防腐涂装系统+13mm的氯丁橡胶用于抵抗船舶及海上漂浮物造成的机械损伤。当这种防腐涂层的设计寿命超过30年时，就需要超过25mm的氯丁橡胶防腐涂层。该系统已经在南海项目及渤海项目中得到广泛的应用，需要注意的是，由于氯丁橡胶在现场施工时硫化十分困难，因此在施工过程中一定要避免现场的节点。

结语

海洋石油工程的防腐涂装研究将随着科技的进步不断发展，各防腐涂料研究院和涂料使用单位的经验仍不足，还需要在涂料使用过程中不断研究新的涂装技术，确保海洋工程的设备满足使用要求。目前防腐涂装最主要的问题是防腐的老化问题，关键在于涂料的日常维护、涂料的涂刷过程、施工质量保证的管控等等，每一个环节都会影响涂料的使用寿命，这些问题需要使用单位和施工单位特别注意，避免出现不必要的财产损失。

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