海上油田飞溅区海管立管防腐工艺

王涛

摘要：海洋环境会对管线产生一定的腐蚀作用，根据大量的实践证明，海洋环境通常分为海泥区、全浸区、潮差区，飞溅区、大气区，不同区域的海洋环境对管线的腐蚀程度存在的差异，其中飞溅区对管线的腐蚀情况最为明显。该区域海洋环境在多种因素的影响下，加快了管线的腐蚀速度。针对这些问题，我们应当积极采取相应的措施，对海洋管线进行相应的防腐处理。本文主要围绕海上油田飞溅区管线防腐的实施意义，根据ISO12944、ISO20340、NORSOK M-501系列标准的要求，管线防腐技术要点进行分析，探讨完善海上油田飞溅区海管立管防腐的有效方式，从而为相关领域提供一定的理论参考，促进我国海上油田项目的快速发展。

关键词：海上油田；飞溅区；防腐；工艺

一、海上油田海管立管防腐的意义

在我国的海上油田项目中，对管线腐蚀存在最大影响的是海洋环境。海洋环境五大区域特点对海管腐蚀程度存在着差异，管线腐蚀的速度也不相同。根据相关资料统计显示，海洋飞溅区的管线腐蚀破坏最严重。除此之外，海洋飞溅区的管线是平台的登陆管线，在海洋内部压力的影响下，飞溅区的管线会受到海水的冲击，加快了管线的腐蚀。为了完善我国海上油田管线的防腐工作，大部分区域都使用了性能更强的防腐材料。在施工的過程中，施工单位应当不断优化施工工艺，完善我国的海上油田防腐工艺，使得海上油田管道能够取得理想的使用寿命。

二、目前我国海上油田管线防腐的处理现状

（一）我国的海管立管防腐材料使用寿命

在我国的海洋工程中，防腐设计有着较高的标准。依据ISO12944-2017第2部分环境分类，海洋环境属于腐蚀最严重的CX级，因此海上平台结构设施的防腐要求很高。通常情况下，管线防腐寿命设定是15年，涂层设计需要根据腐蚀程度进行相应的调整。对海洋飞溅区的防腐层系统而言，管线的设计寿命一定要跟整个平台的设计相符，值得一提的是，除特殊情况外，在管线设计寿命期内，该区域海洋防腐涂层必须是免维护的。针对被机械损伤的部位，根据国家相关规定，允许最大的维护间隔不能超过一年。在对飞溅区防腐层进行设计的过程中，应当根据该区域的管线的运行情况，调整维护时间。

（二）我国海洋飞溅区对海管立管的腐蚀特点

海水高潮位的上方就是飞溅区，该区域受到海洋环境的影响，管线常常受到侵蚀。飞溅区的钢结构表面通常与海水中的水分和氧气直接接触，并且，在海洋风浪的影响下，管线受到海水的冲击，会加剧防腐层的腐蚀。因此，跟其他四个区域相比，飞溅区钢结构腐蚀程度最高，该区域钢结构的防腐层更容易受到腐蚀。

（三）我国常用的海管立管防腐方法

目前，我国海上油田在建设期间，对管线的防腐通常是采用三层PE外防腐层进行处理。三层PE外防腐层主要是由胶粘层、聚乙烯层和熔接环氧层组成。这种方法也是目前国际上最常用的防护措施，在我国海上油田建设中应用广泛，并取得了理想的效果。凭借其机械强度高、吸水率低、防腐性能好的特点，在海上油田建设中发挥着重要作用。其中，熔接环氧粉末涂层，又被称为FBE，在海上油田的建设过程中，施工技术人员需要将管线加热到230摄氏度左右。但是在后续更换立管或者是维修的情况下，由于技术条件的限制，无法对管线进行加热，难以满足施工要求。这就需要施工技术人员用其他的施工工艺代替FBE技术。通常会用粘弹体防腐技术或者是碳纤维包覆技术来代替。

三、海洋飞溅区海管立管防腐施工工艺

（一）利用粘弹体防腐技术进行海管处理

在我国的海上油田建设项目中，粘弹体防腐技术是一种新型的防腐工艺。其技术核心所使用的粘弹体是一种高性能聚合物材料，凭借其独特的分子结构，发挥着良好的防腐性能。该材料在-50℃～70℃的温度范围内，既不会随意流淌，也不会固化，不仅具有液体的物理性质，同时也有固体的特点，可以对钢管进行防腐保护。粘弾体的冷流特性可以帮助它填补钢管表面包覆层出现的孔洞，防止海洋中的微生物、水分进入到钢管结构体内侵蚀钢管，从而保证钢管的密封性，防止被海水侵蚀。同时，粘弾体材料有着较长的使用寿命，通常情况下可以保持30年不损坏，而且施工过程中对管材表面处理等级要求较低（一般要求处理达到ST2.0级即可），操作简便。使用粘弹体防腐胶带缠绕海管后，然后使用PVC外护带缠绕在粘弹体防腐胶带外面，对内部的粘弹体起到很好的机械保护作用，最后使用水固化环氧玻璃钢胶带。其固化后具有很强的耐冲击性能，为粘弹体提供机械保护。同时环氧玻璃钢本身具有耐酸、耐碱、耐高温性能，能够抵抗恶劣的腐蚀环境。粘弹体防腐技术可以直接应用到各种型号的管道和设备中，极大地满足了目前海上油田海管的防护需要。

由于粘弹体防腐工艺要求较低，容易进行质量控制，对施工人员的技术要求不高，能够极大地提高施工效率，降低人力成本的开支。同时，粘弹体防腐工艺可以进行纯手工的实施，能够极大程度上保障施工进度。另外，对钢管表面要求处理较低，一般不需要进行喷砂处理，能够快速应用到海洋油田建设项目中。粘弾体材料对存储条件没有特殊要求，在常规的环境下便可以储存，不会产生消耗，具有很强的经济效益。随着粘弹体防腐技术的不断完善，在我国的海洋油田项目中发挥了越来越重要的作用，是一种理想的防腐技术。

（二）利用碳纤维包覆技术进行海管处理

碳纤维具有低密度、优良的力学性能、低热膨胀系数、高的热导率等优点成为金属基复合材料一种重要的增强体。随着碳纤维应用领域的不断扩大，人们提高了对碳纤维的认识，碳纤维市场得到了稳步的扩展，目前我国海上油田飞溅区广泛采用碳纤维包覆技术。根据海管腐蚀情况，碳纤维材料可以进行补强处理。施工用补强材料为碳纤维布、基体树脂、底漆和专用修补剂，补强施工后采用的防腐材料为聚乙烯胶粘带或其它防腐材料。补强施工前，应先将管道表面处理至ST3.0级，补强施工一般在管道表面处理4小时内进行，避免基材表面再次氧化。根据施工位置的温度、湿度、选择适当的缺陷修补剂。待修补剂满足使用要求后，进行底漆的涂刷，而后将碳纤维片材配合树脂胶黏剂进行包覆施工。碳纤维包覆施工适应性比较广泛，在一定程度上解决了飞溅区海管的防腐问题。

四、结语

随着我国社会经济的快速发展，海洋油田项目建设不断完善，为了保障海上油田管道不被海水的腐蚀，应当充分优化海管立管防腐工艺，施工技术人员可以根据钢管的结构特点和飞溅区的海水性质，选择相应的施工技术，对管道进行防腐处理。其中，粘弹体防腐技术和碳纤维包覆技术有着不同的应用优势，施工技术人员要进行灵活的选择，从而保障飞溅区海管立管的防腐要求，满足实际的建设需求，促进我国海上油田项目取得理想的收益。

参考文献

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（作者单位：中海油能源发展股份有限公司上海环境分公司）