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海洋石油281/282平台防腐蚀涂装介绍

2011-03-31 来源:现代涂料与涂装网责任编辑:www.oilmc.com 浏览数:825 石油机械网

核心提示: 程龙1,李剑石1,曹士峰1,王鋆1,潘煜怡2(1.中海油能源发展股份有限公司,监督监理技术公司,天津300452;2.中海油常州涂料化工研究院,

 程龙1,李剑石1,曹士峰1,王鋆1,潘煜怡2

(1.中海油能源发展股份有限公司,监督监理技术公司,天津300452;2.中海油常州涂料化工研究院,江苏常州213016)

    摘要:介绍了海洋石油281/282平台涂装的主要配套体系以及涂装过程控制。

    关键词:海洋平台;涂料体系;涂装

    0引言

    中国海洋石油总公司提出了“在2010年渤海海域石油生产当量将建成3000万m3”的规划要求。老平台的挖潜、浅海油田及边际油田的开发将日趋重要,海上施工的工程量猛增,急需具有海上生活支持和工程支持功能的自升式平台。海上生活工程支持作业作为油气田中上游产业中不可或缺的产业,拥有着独特的市场环境,生活工程支持平台为海上平台建造、调试安装、平台改造、调整井、大修压裂酸化井等提供灵活多功能的生活工程支持服务,为此我们建造了海洋石油281/282自升式生活支持平台。根据ISO12944—2对腐蚀环境的分类,海洋平台长期处于C5-M和Im-2的严酷腐蚀环境。海水是具有多种盐类的天然电解质溶液,其中还含有生物、悬浮泥沙、溶解氧、腐败有机物等。影响海水腐蚀性的既有化学因素,又有物理因素和生物因素,因此比单纯的盐溶液要复杂得多。海水富含Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+等离子,尤其是Cl-具有离子半径小、穿透能力强、腐蚀速率快等特点,对海洋平台产生严重腐蚀,影响结构材料的力学性能,从而影响到海洋平台的使用安全。因此对平台进行合适的涂层保护就显得尤为重要,涂料的保护性能是影响现场施工质量的主要因素。

    1平台各区域的涂层体系

    海洋平台使用环境非常苛刻,根据海洋环境、腐蚀特点、平均腐蚀速率的不同,海洋平台在海洋环境中可分为海洋大气区、飞溅区和全浸区3大区域,其中飞溅区又可以分为飞溅区和潮差区,全浸区又可以分为海水全浸区和海底泥土区。其中飞溅区由于存在干湿交替的过程,腐蚀最为剧烈。平台上船体、桩腿、桩靴、压载仓等部位与海水长期接触,属于飞溅区和全浸区,是防腐的重点区域,涂装3道环氧涂料,配合牺牲阳极保护,干膜厚度达到450μm,具体配套见表1。使用的环氧涂料为聚酰胺加成物固化的厚浆型环氧涂料,耐磨损、耐油、耐海水,可作为大气环境配套涂层的底漆和水下结构自配套,适用于压载仓、桩腿等部位的涂装。环氧涂料的体积固含量70%,半光,指触干8h,完全固化7天,柔韧性1mm,耐冲击性为50cm,拉开法附着力大于10MPa。

    表1船体、桩腿、桩靴、压载仓等部位的涂料配套体系

表1船体、桩腿、桩靴、压载仓等部位的涂料配套体系

    生活楼外壁、露天甲板等属于海洋大气区,长期遭受日光、风雨、冰雪和高浓度盐雾等因素的侵蚀,腐蚀速率较快,渤海海上平台在海洋大气区的实测腐蚀速率大于0.1mm/a,对平台安全构成威胁。因此我们采用了底/中/面配套体系(表2),干膜厚度达到420μm。环氧富锌底漆锌粉含量高,阴极保护作用强,符合HG3668的技术要求。中间漆用云铁为填料,改性环氧树脂为基料,聚酰胺固化的双组分厚浆型涂料;涂层屏蔽型好,一次涂装厚度大。面漆是脂肪族聚氨酯固化丙烯酸树脂涂料,保色保光。底/中/面配套,底、中、面各自发挥自己的特长,涂层耐蚀性优异,能通过4000hnorsokstan2gardm-501试验。

    表2生活楼外壁的涂料配套体系

表2生活楼外壁的涂料配套体系

    飞机甲板是海上石油平台的必要结构,长期暴露于海洋性气候下,还需耐受直升机起降产生的冲击力,应具有良好的耐冲击、耐磨及防滑性能。采用厚浆型双组分环氧甲板漆涂装,甲板漆性能符合GB/T9261《甲板漆》的技术要求。处理好的钢板先涂1道环氧富锌涂料,再喷涂3道甲板漆,干膜厚度达到560μm。

    表3飞机甲板的涂料配套体系

表3飞机甲板的涂料配套体系

2防腐蚀涂层的涂装

    影响涂装的因素很多:施工规范、气候条件、表面处理的质量、喷涂施工水平和预涂及修补涂装的细致程度等,因此必须通过科学的施工和严格的质量控制才能保证涂装质量。对平台进行涂层保护,规定下列一些基本原则:①所有涂料的型号和颜色都应该是经过批准,并由通过资格审核的供应商提供;②所有涂料将严格地依据厂商的说明书作业,一个完整的系统应来自同一个厂商,并且所有的涂层都可以兼容;③尽量采用喷砂来完成表面处理,某些部位由于有限空间、或避免毁坏设备可采用动力工具清理;④所有表面应是干燥的,每道涂层作业前表面应无凝结的水珠和风化物,潮湿的天气下不能进行喷涂;⑤喷涂前和喷涂过程中,应用每个可行的预防措施来排除灰尘,在喷涂作业期间及喷涂作业后,涂上的涂料应该充分地保护,发现未正确涂敷的涂料,应清除并重涂。

    2.1表面处理

    表面处理是涂装的关键步骤,表面处理级应遵守各种涂料和涂层系统的规定,喷砂处理依照标准SIS055900,Sa2.5,动力工具处理依照SIS055900-St3的目视标准;焊接的飞溅、碎片、分层和潜在的氧化皮要清除,边缘要用砂轮机打磨平整,应特别注意缝隙焊渣的清除;锋利的边、填充物、角落和焊缝应被整圆或磨平(最小半径为2mm);表面温度低于露点3℃或当空气的相对湿度大于80%时,不能进行表面处理。在281/282平台施工过程中发现一些问题,工程中采用相应的方法进行了处理,见表4。

    表4典型喷砂表面问题及处理

表4典型喷砂表面问题及处理

    2.2涂料的涂装

    涂料现场施工要求:①涂装第一道底漆前,使用干燥空气清洁,使所有表面要无灰尘;在容器和罐里,使用真空吸尘器清理;②清理好的钢表面应该在4h内涂装底漆;当钢表面温度低于露点3℃以上或当空气的相对湿度大于85%不能涂装涂料;③喷涂将是首选工艺,无气喷涂是现场主要涂装方法,每道涂层要均匀地涂敷并完全覆盖整个表面,喷涂每道涂层前,所有区域像角落、边缘、焊缝、小支架、螺丝、螺母和空隙应用毛刷蘸涂料预涂;④刷涂要刷成平滑的涂层,尽可能使膜厚均匀,流挂和下垂要刷掉,只有特殊情况才能用辊筒进行涂装作业;⑤要遵守涂料商推荐的混合比、稀释剂用量、作业方法和选用设备,涂层干燥时间、复涂时间等施工参数;⑥及时进行涂装质量检验,它是涂层的最终控制环节,主要控制涂层外观、固化情况、表面污染物、溶剂残留、针孔、起泡、流挂、开裂等缺陷,以及按85/85规则控制膜厚。规范要求是涂装质量基本保障,281/282平台施工严格按上述涂装要求进行。然而涂装现场环境复杂、条件恶劣,施工中出现一些缺陷在所难免,现场采取补救措施,见表5。 表5常见涂装问题及处理

表5常见涂装问题及处理

    2.3结构对涂装的影响

    防腐从设计开始,合理设计保证防腐涂层的合理施工。船体结构设计人员由于对涂装不熟悉或者结构强度的需要,在船体上容易产生一些局部狭窄的区域,部分区域很难涂装,见图1~2。

图1过于狭窄的角钢

    图1过于狭窄的角钢

图2过于狭窄的垂直圆孔

    图2过于狭窄的垂直圆孔

    对于狭窄区域的处理,ISO12944—3对各类结构的最小涂装空间都有详细规定,一般按以下3种方法改进:(1)改进设计,间距满足涂装要求;(2)采用密闭空间以减少乃至消除腐蚀影响;(3)改进涂装工艺,采用先预涂、后修补方案,减少内部表面处理和涂装的工作量。

    3结语

    281/282自升式生活支持平台,长期处于C5-M和Im-2的严酷腐蚀环境下,腐蚀控制是建造质量的重要方面,因此工程防腐上采用长效重防腐蚀涂层,并结合电化学保护措施,达到对平台长期保护的目的。为得到高质量的涂层,应该选用信誉高、质量好的涂料产品,进行科学的施工,严格的施工过程控制。

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