海上油田采油平台及设施的防腐涂装防护

海上油田采油平台及设施的防腐涂装防护

刘文智

中海石油（中国）有限公司天津分公司 天津 300459

摘要：中国海上石油工业的快速发展,海洋石油生产设施的腐蚀与防护越来越受到人们的关注。海洋石油生产设施的腐蚀虽然严重，但多年的海洋石油开发实践告诉我们，只要认真做好防腐蚀的研究、设计、施工和管理，就可以避免腐蚀造成的损害。

关键词：海洋石油工程；涂装防腐设计；施工；

海洋石油工程设施应用过程中存在着极为严重的腐蚀问题，因此，在海洋石油工程建设中应当着重加强涂装防腐设计施工，这样才能够起到有效防范或者是控制腐蚀环境的作用，同时也能够使得海洋石油工程设施利用时间更长，并且也可以有效降低海洋石油工程中存在的安全风险问题。

一、海洋石油工程概述

海洋石油工程不但工程内容极为繁杂，同时也有着极高的专业技术要求，因此，只有确保海洋石油工程能够安全和平稳的应用，才能保证石油开采能稳定进行。但是，海洋石油工程在实际作业中经常面临一个重要问题，就是海洋环境对海洋石油工程结构所造成的腐蚀问题。因海洋环境多变、复杂，所以海洋石油工程在实际作业中就会受到腐蚀问题的影响。如现如今海洋石油工程开展中大气区、飞溅区和内外部全浸区却受到相应的影响而出现不同程度的腐蚀问题，给海洋石油工程作业造成严重影响。基于此，针对海洋石油工程受到的腐蚀问题，如果能加强海洋环境涂装系统的建设，以此能有效避免海洋石油工程遭受腐蚀的情况，这对海洋石油工程正常施工具有重要意义。

二、海洋石油工程面临的腐蚀风险分析

为了保证石油开采能够高效、稳定的进行，必须确保海洋石油工程的安全、可靠，所以，不仅需要工程人员的专业技术，还需要设施的安全、持久耐用。由于海洋环境复杂多变，加上海水中富含多种电解质，以及受海水温度、pH值、氧气、二氧化碳、以及各种海洋生物等因素的影响，使海上石油工程的设施，特别是钢铁材料容易逐渐与周围环境发生化学反应，比如当今海洋石油工程平台中的设施有部分处于大气区，还有部分处于飞溅区，还有长期浸于海水中的内外部全浸区，处于不同区域的材料面临着不同的环境因素，进而发生不同程度的腐蚀，继而给海洋石油的开采作业及安全性造成影响。加强海洋石油工程的材料涂装系统的建设，可以有效延缓甚至避免腐蚀带来的一系列不良影响，对海洋石油工程的正常运作具有重要作用。

三、表面处理

海上钢铁设施涂装保护的优劣,除了正确选择涂装系统,采用长效防腐涂料,严格涂装施工外,钢结构的表面处理是个重要环节。国外普遍认为,钢表面处理好的比处理不好的或不作处理的,其涂层寿命相差可达数倍乃至十多倍。因此,为了确保涂料与待涂表面之间具有牢固的附着力,在涂装作业之前,必须对钢铁表面进行严格的处理。表面处理的方法很多,最常用的是喷砂方法。喷砂达不到的部位,可用动力工具或手工清理。但是,无论采用哪种方法,为了提高涂料成膜的附着力,要求钢材表面应有一定粗糙度,为此需选择粒度合适的磨料。常用的磨料为矿熔渣及石英砂。粗糙度一般要求为3 0一80 m。喷砂后的表面要求达到美国标准SSPC一SP10或瑞典标准Sa 2 1/2级,即近白级。喷砂清理的技术要求如下:(1)喷砂前必须清除钢铁表面的水分、油污。粗糙焊缝、毛刺、焊接飞溅物、锐边、型砂等必须用动力工具或砂纸打光、磨平。(2)喷砂时应保持气压在6 0 0k a P以上。压缩空气必须经过装有木焦炭、活性炭、棉纱的过滤装置,除净空气中的水分、油污等。(3)喷砂时应用的磨料应清洁、干燥。(4)对表面处理后又落上的油污、灰尘或其它外界杂质以及出现的锈迹,在涂装作业之前,需再次进行表面清理。(5)在室外进行间断作业时,在当天日落之前应留出足够的时间将清理完的表面涂上底漆。禁止喷砂作业的环境条件:1)在雨、雪、雾、大风天气的情况下不得进行喷砂作业。2)在钢铁设施表面潮湿,相对湿度大于8 5%时,不得进行喷砂作业。3)设施表面湿度低于空气露点以上3℃时,不得进行喷砂作业。否则水汽凝结而生锈。

四、涂装施工

在腐蚀严重的海洋条件下,除了选用优质涂料,严格地进行表面处理外,还需有一套完整的涂装程序、先进的涂装设备和训练有素的管理、操作人员才能保证良好的涂装质量。从油田多年的实践经验来看,涂装施工中必须注意下列几项事宜，

1.环境条件。（1）为了确保涂装质量,需严格按涂料生产厂产品说明书的规定进行施工。（2）在大风天禁止。进行涂装作业,因为大风天可能会使灰尘或其它有害杂质混人或粘附在漆膜上,影响漆膜质量。（3）在潮湿表面上不得进行涂装作业,待涂表面周围温度至少不能低于露点以上3℃,相对湿度一般不能大于8 5%。（4）在气温低于5℃时,不得进行环氧类涂料喷涂作业,因为在这种温度下,涂料的固化速度大大减慢,甚至停止固化。（5）在气温高于3 0℃时,由于溶剂挥发快,为了避免干喷,应将无气喷涂喷枪尽可能接近物面进行垂直喷涂。

2.涂装前的准备。(l)涂装前应仔细检查所用涂料的品种、型号、规格、颜色是否符合施工技术条件的规定。质量不合格或不配套的涂料不能使用。(2)不得混用不同厂家的涂料或稀释剂,否则会影响涂层间的粘结力和防护效果。(3)涂装前应了解涂料的组成、性能及施工方法,以便选用合适的涂装工具。(4)在使用之前,应不断搅拌,使整个涂料的不同组份彻底混合。为了除去外来杂质和没溶化的色料,通常要用8 0一1 0目筛网进行过滤。(5)凡是使用甲、乙双组份两罐分装的涂料,使用前必须按规定的比例均匀混合。如果混合比例有误,将会影响干燥和防腐性能。(6)混合稀释好的涂料应及时使用,否则会导致凝聚和变质。(7)凡超过贮藏期限的涂料,必须重新检验,合格后方能使用。

3.涂装。为了保证涂装质量,选用先进的涂装设备及确定最佳的操作参数是很重要的。海上采油设施的涂装作业以无气喷涂为主,喷涂达不到的拐角或小面积处采用刷涂。喷涂顺序先难后易。对于拐角、凹陷、焊缝等难涂部位,为了防止气泡、针孔产生,应先刷涂,然后再全面快速喷涂。采用无气喷涂可达到规定的涂层厚度。涂装时应采用先向上下后向左右,或先向左右后向上下的纵横喷涂方法。无气喷涂对操作人员的技艺要求较高,喷枪与被涂面应保持在同一个水平距离上。操作时要防止喷枪作长距离或弧形的挥动。对存在毗连涂层的表面,要注意各涂层间的搭接及涂层厚度.

4.镀锌采油设施上的栏杆、扶手及其它复杂型材采用常规的涂层方法施工比较困难,涂层质量不佳.因此对这些物件常常采用热浸镀锌保护。为了防止镀锌面的损坏和失效,往往在镀锌层上再涂敷一道面漆进行保护。

总之，海洋石油工程以及油田设施在长期使用过程中发生腐蚀，而且这种腐蚀是多方面的，影响了工程的应用效果及安全性，严重降低工程的使用寿命，因此，加强涂装防腐设计和施工在海洋石油工程中显得非常必要。所以，在海洋石油工程的施工中，根据实际应用情况，对应用于不同部位不同环境下的材料选择合适的涂料，设计恰当可行的涂装方案，根据国际标准，科学、规范、准确、合理、有效地实施涂装防腐系统，并严格按规定按设计方案施工，严格检查各项工作的准确性，确保涂层作业每一步都高质高量完成，这样才能完成海洋石油工程中的涂装防腐任务，同时也降低了后续维护、修补的频率，保证海洋石油工程平台长期、安全、稳定、经济、有效的运行。

参考文献：

[1]孙庆学，海上油田采油平台及设施的涂装防护.2018.

[2]王栋，涂装防腐设计及施工在海洋石油工程的应用.2017：