气相缓蚀剂在陆地模块电仪设备船运保护中的应用

2019-07-29胡瑾华

中国设备工程 2019年14期

胡瑾华

（海洋石油工程（青岛）有限公司，山东青岛 266520）

近年来，陆地工厂越来越广泛地采用模块化的方式进行建造，各个模块分布在世界各地建造，通过船运方式运送到投产地进行集成和组装。由于陆地项目的设计环境通常适用陆地环境标准，而船运过程中海洋环境具有高盐分、高湿度的特点，其大气腐蚀性相对陆上大气要高百倍，陆地模块内的金属电仪设备，如灯具、插座、接线箱、仪表、阀门、探头、通讯设备等的防锈和防潮性能很难达到要求，如果长时间裸露于空气中，很容易生锈和受潮，造成损坏。为了降低大气腐蚀带来的损害，目前的常用做法是使用气相缓蚀剂材料对金属设备进行保护，其具有操作方便、防锈期长和不污染保护对象等优越性，且相关实验已经证明，气相缓蚀剂对于金属的大气腐蚀有较好的缓蚀作用，并成功应用于Yamal LNG，Ichthys LNG及SDA等陆地模块化项目的船运保护过程中，对于金属电仪设备起到了很好的防锈缓蚀效果。

1 气相缓蚀剂材料

气相缓蚀剂，以下简称VCI(Vapor-phase Corrosion Inhibitor)。VCI是以气相防锈材料为主体，可以直接使用，也可以涂覆或浸渍在载体上使用，这些载体可以是纸，也可以是塑料薄膜等，可以将VCI粉末装入纱布，无纺布袋内或直接散布于机械设备的不同部位，也可以将其压制成不同形状的片、丸、锭剂，还可以制成气相防锈纸、气相防锈水、气象防锈油和气相防锈薄膜等。目前，海洋工程领域通常选用VCI热缩防锈膜和VCI防锈挥发剂这两类VCI材料作为金属电仪设备的船运保护材料。

1.1 VCI热缩防锈膜

使用VCI热缩防锈膜包裹或包装金属时，VCI中的化学成分作用于包装内，在金属表面形成分子层保护，如图1所示。保护层形成一道屏障，阻止水分、盐、灰尘、氧气及其他腐蚀性物质直接接触金属表面，造成金属锈蚀。VCI防锈膜遇热收缩，使其可以与金属部件表面完全贴合，起到很好的保护效果。目前，应用较为广泛的的VCI防锈膜为美国Cortec公司的VpCI-126系列产品以及美国Daubert Cromwell公司的X-O Wrap系列产品。

图1 VCI热缩膜的工作原理

1.2 VCI防锈挥发剂

VCI防锈挥发剂是专为内部封装环境和电控箱而设计的防腐装置。防锈挥发剂内的气化防锈分子挥发到密闭空间，在金属表面形成一层无形保护层，从而防止湿气、盐类、污垢、氧气及其他污染物质在金属表面堆积造成锈蚀。一般来说，1平方英尺的VCI可保护每1～3平方英尺的金属表面，根据密闭空间的大小决定防锈挥发剂的使用量。目前，应用较为广泛的的VCI防锈挥发剂为美国Cortec公司的VCI-105、VCI-111等产品以及美国Daubert Cromwell公司的Daubrite 5和Daubrite 10等系列产品。

2 气相缓蚀剂材料在电仪设备船运保护中的应用原则

2.1 陆地模块电仪设备船运保护的必要性

陆地模块中，电仪设备包含灯具、插座、现场仪表、阀门、火气探头、扬声器、盘柜、接线箱等，大多为金属材质，且气密性能很难达到要求，如果不采取保护措施，一旦暴露于海洋环境中，容易造成潮气侵入，引起内部元器件锈蚀，由于大部分元器件精密程度高，锈蚀后很难维修，只能更换，代价相当大。因此，电仪设备的船运保护必要性和优先级相当高，通常的陆地模块船运前，会优先考虑对电仪设备进行保护。

2.2 电仪设备船运保护材料的应用原则

按保护方式来划分，电仪设备的船运保护通常分为外部保护和内部保护，保护方式不同，采用的VCI保护材料也不同，且电仪设备类型繁多，综合成本和施工工期等因素考虑，有些材质和类型的设备无须保护，下表结合以往项目经验，归纳了陆地模块船运过程中对于不同材质、类型电仪设备VCI保护材料的应用原则，见表1。

3 气相缓蚀剂材料的使用要求及推荐做法

3.1 VCI热缩防锈膜的使用

设备的内外表面应保持干燥，无污垢、灰尘和其他污染物；包裹热缩膜前及过程中，为防止水分滞留，设备表面温度应至少高于露点3℃；用热缩膜包裹设备时，接缝处重叠至少300mm，薄膜应尽可能与设备密切接触；松开的接缝处使用热缩胶带粘紧；薄膜热缩需参照厂家指导进行，通常使用厂家提供的工具枪进行热缩；热缩膜应包裹至接线箱底部填料函下方至少5cm处；所有设备包裹完热缩膜后应当在最底部预留一个5mm左右的孔，便于内部形成的水能够及时排除。

3.2 VCI防锈挥发剂的使用

设备内部表面应保持完全干燥，无污垢、灰尘和其他污染物。

根据挥发剂厂家定义的单个挥发剂的保护体积，结合受保护设备的体积，确定需要的挥发剂数量；拆卸胶粘剂衬垫并在设备内部容易接近的位置安装挥发剂；安装挥发剂的设备外壳上应粘贴警示标志，并在标识上注明挥发剂安装位置及安装数量，设备内部挥发剂本体上应注明安装日期及更换日期，并在密封的不透气包装内附上MSDS副本；通常情况下，安装完成后设备内部打开进行操作时都需要更换一次挥发剂。