中海石油（中国）有限公司湛江分公司东方作业公司 广东湛江 524057
摘要：涵盖了海洋生产平台不同区域的腐蚀环境和腐蚀规律，对海洋石油平台防腐涂料的选择及配套体系进行简要叙述。针对海洋时候平台的长效防腐防护要求，介绍了几种具有长效的防腐材料和防腐技术特点，包括海洋石油平台热喷涂长效防腐技术、锌加保护技术、海洋石油平台桩腿防腐套包缚技术等，为我们石油生产平台防腐实际工作提供参考。
关键词：海洋石油、腐蚀区、防腐技术、"锌加保护"
1．海洋石油平台的腐蚀规律
1.1海洋石油平台环境的腐蚀区域界定
南海石油平台的使用环境极其恶劣，阳光暴晒、盐雾、海浪的冲击、复杂的海水体系、温度和湿度的变化及海洋生物的侵蚀等使得海洋石油平台的腐蚀速率较快。海洋石油平台在不同的环境下，腐蚀过程和腐蚀特点会有比较大的差异。因此要对海洋石油平台结构在海洋环境中腐蚀区域的腐蚀情况进行分析和界定，才能针对性地提出有效的保护措施。根据海洋环境的腐蚀特点和腐蚀速率的不同，海洋石油平台在海洋环境中可分为海洋大气区、飞溅区和潮差区、海水全浸区和海泥区，即5大腐蚀区域。
1.2海洋钢结构腐蚀情况
海洋大气区：钢铁在潮湿的空气中，会在表面形成一层薄水膜，这层水膜会导致钢铁表面产生电化学腐蚀。钢铁腐蚀的产物，是铁的氧化物的水合物（铁锈），其质地疏松，不能隔绝钢铁与氧和水的继续接触，因此，在潮湿的空气中，腐蚀会不断地继续发展。钢铁表面形成引起腐蚀的水膜与空气的相对湿度有关，当空气的相对湿度达到100%或者钢铁表面温度低于露点时，潮气就会在国内钢铁表面结露。
飞溅区：金属构件在海水飞溅条件下发生的腐蚀。飞溅区指风浪、潮汐等激起的海浪、飞沫溅散到的区域。通常，金属构件在海洋飞溅区的全面腐蚀速率最高。由于经常潮湿的表面，表面供氧充足，无海生物污损。长时间湿润表面与短时间干燥表面的交替作用和浪花的冲刷，造成物理与电化学腐蚀为主的腐蚀破坏，且破坏最大。
潮差区：钢结构在潮差区的腐蚀最低，甚至低于海水全浸区和海泥区的腐蚀速率。在平均低潮位以下附近区域的腐蚀出现一个峰值，这是因为钢桩在海洋环境当中，随着潮位的涨落，在水线上方湿润的表面供氧量要比水线下方的浸在海水中的钢结构表面要充分的多，且彼此构成一个回路，由此形成一个氧浓度差宏观腐蚀电池。腐蚀电池富氧区域为阴极，即潮差区；相对缺氧的区为阳极，即平均低潮位水线下方的区域。
海水全浸区：在海水全浸区的腐蚀中，浅海腐蚀可能比海洋大气中更迅速。深海区的含氧量往往比表层低得多，水温近于零度，腐蚀较轻。
海泥区：海泥中存在硫酸盐等矿物质和还原菌等细菌，海底沉积物的来源及特征不一。收海水影响较小，且温度低，腐蚀程度小，只是在海流作用交界处有一定的腐蚀。
2．海洋平台钢结构涂料防腐技术探讨
2.1富锌底漆的应用探讨
富锌底漆的防腐机理是基于金属锌对钢铁的阴极保护作用。因为金属锌的电化学活性活泼，所以当水分入侵涂层时，在阳极区锌由于失去电子而被腐蚀掉，在阴极区的钢板表面不断得到电子，从而受到保护。同时，锌作为牺牲阳极形成的氧化物还可以对涂层起到一种封闭作用，加强了对涂层的保护。
以下是几种类型富锌底漆的特点分析：
（1）环氧富锌底漆：环氧富锌底漆采用胺类固化剂，胺可与钢铁表面上的氧化物形成氢键，提高涂料的湿附着力和干膜附着力。环氧富锌底漆的机械强度高，漆膜坚固，屏蔽效果好。
（2）醇溶性无机富锌底漆：醇溶性无机富锌底漆是目前国内长效重防腐配套体系中应用最多的底漆。它主要是以正硅酸乙酯的水解低聚物为成膜物，为改进漆膜的附着力，减少脆性，拼人少量极性相近抗皂化的聚乙烯醇缩丁醛树脂。
（3）水性无机富锌底漆：水性无机富锌底漆具有优越的性价比以及环保的优势。水性无机富锌底漆主要由锌粉和聚硅酸碱金属盐组成，成膜后形成网状高分子聚硅酸锌盐络合物。
2.2中间漆的应用探讨
中间漆要求综合防腐能力强。环氧中间漆主要作用是增加油漆的漆膜厚度。因为油漆涂层作为防腐涂层，并不是完全封闭的，增加厚度是加强防腐效果的有效且成本底的手段。用于钢结构防腐则通常用环氧云铁中间漆。
2.3面漆的应用探讨
面漆是涂层中最外层的涂料，在漆膜中起主要的装饰和保护作用，漆膜性能指标和搞划伤性、硬度、光泽、手感、透明度、耐老化性能、耐黄变性能等都主要从面漆上体现出来，面漆的质量直接影响着整个漆膜的质量。
面漆组成部分与底漆的区别主要在于前者的填充料加得很少或没有，因此不能以增加面漆的涂装层数和厚涂面漆的办法来增加漆膜厚度。涂层的厚度主要依底漆提供，而面漆只能起装饰和保护作用。
合理的涂层体系、外界的施工条件、涂层的施工质量控制等。目前重防腐涂料主要还是使用在海洋平台的大气区。参考涂层配套如表1所示：
3．海洋石油平台结构的几种长效防腐技术在东方气田应用探讨
3.1海洋石油平台热喷涂防腐技术应用探讨
采用热喷涂方法喷涂锌或铝涂层可以保护钢铁结构件长期、安全地在海水、土壤、大气等腐蚀环境下服役 ,实现了数十年少维修的长效防腐蚀 .经过半个多世纪的试验研究和现场应用证明 :热喷涂防腐技术是迄今为止钢铁结构件长效防腐的最好方法。
金属热喷涂是采用燃烧火焰、电孤、等离子弧作为热源,将金属材料(一般是锌、铝或合金)加热到塑态和熔融状态,在高速气流的作用下,材料的雾化颗粒冲击到经喷砂处理的钢铁基体金属表面上,形成金属涂层的一种防护方法。
在海洋平台应用的热喷涂涂层的基本配套如表2所示：
3.2海洋石油平台锌加保护技术应用探讨
"锌加保护"是一种优质、长效、环保、便捷的钢结构防腐保护方法,是比利时锌加金属公司(ZINGAMETALL B.V.B.A)的专利技术."锌加保护"对基体材料拥有阴极保护和屏障保护双重保护作用,具有传统热浸镀锌和富锌涂料的优点而克服了其不足,已在全球 120多个国家和地区钢结构各领域获得广泛应用.在我国不仅新建广州新白云国际机场航站楼压型钢板、上海磁悬浮列车(功能件钢结构、定位槽、燕尾槽)等工程已获得应用,而且在许多原来经热镀锌防腐处理的钢结构厂房、塔桅工程、海上钻井平台、围栏等工程的维修和更新也采 用了锌加保护的方法。
"锌加保护"传统的工业防腐方法主要有：屏障保护法包括涂料、涂塑等。阴极保护法包括热浸镀锌、热喷锌（铝）等牺牲阳极的方法。而"锌加保护"具有阴极保护和屏障保护双重保护作用，防腐性能十分优越。
"锌加保护"在海洋石油平台全浸区部位钢结构防腐蚀涂装方案如表3所示：
参考文献：
【1】候保荣.海洋环境腐蚀规律及其控制技术{J}.科学管理,2004（5）:7-8.
【2】曾荣昌.材料的腐蚀与防护{M}.北京：化学工艺出版社，2006.
【3】叶觉明.锌加涂料在钢结构腐蚀防护中的应用{J}.现代涂料与涂装，2006，9（12）:37-39.
【4】胡津津，石伟明.海洋平台的防腐及其防腐技术{J}.中国海洋平台,2008,23(6):39-42.
论文作者:葛爱将,曾庆辉,刘玉亮,吴智毅
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/31
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