摘要：海洋环境腐蚀对海上采油平台的作用会造成钢结构强度严重下降，影响海上采油平台承载能力，影响海上采油平台大型工程项目施工，严重时甚至影响海上采油平台的安全生产，破坏海洋生态环境等严重后果，造成巨大的损失。因此，加强海洋工程的防腐设计和防腐施工的意义重大。本文就海洋采油平台重防腐涂料的应用现状及研发重点进行阐述。
关键词：海洋采油平台；防腐；现状；研发
引言
随着社会的发展，我国海洋石油开采的步伐一直在不断地加快，各种以钢结构为主的海洋开采平台成为我国石油开采的主要平台，国家也为此投入大量精力和财力，推出各种耐腐蚀的材料，加强防腐蚀技术的发展力度，但是，在海洋这样一个特有的复杂腐蚀环境下，海洋采油平台的防腐蚀工作仍然无法满足开采过程中的实际需求。因此必须根据其发展现状对其进行更深一层次的研究，完善整个海洋工程防腐系统。
1 海洋重防腐材料的要求
在海洋这样一个具有超强腐蚀性的严酷环境下，作为用以抵挡海洋防腐的重防腐涂料，必须要有能长效抵抗海洋腐蚀的性能。首先，重防腐涂料必须要能强效依附在钢材表面，抵抗腐蚀物质的侵入，具有耐磨、耐碰、耐冲刷等物理性能。其次，开采过程中，除去海水，盐雾、油类、各种化学品及紫外线等都具有较强的腐蚀性，防腐涂料必须要有能抵抗这些腐蚀的超强化学性能。用于全浸区与飞溅区的防腐涂料，必须要与电化学保护系统保持良好的相容性，耐得住阴极剥落。最后，工程所选防腐涂料在能够根据各种环境各种结构进行涂装施工的情况下，其所含有的相关物质含量必须达到国家的相关标准要求，严格依照健康、环保和安全的国家要求进行施工。
2 海洋重防腐材料应用现状浅析
2.1 钢结构防腐涂层系统 固定和半固定在海洋中的大型钢结构构成了海洋采油平台，长期受到严重腐蚀，所以许多部位都需要进行防腐。首先，所有的防腐材料都要符合相关部门颁布的防腐标准，通过严格的试验和认证。针对于大型钢物质的防腐，一般都有大气区、飞溅区和潮差区、全浸区、海底区和容器部位等几个区域。大气区处于海平面以上，长期受到盐雾复试和紫外线照射，基本上都是用阴极保护性能强的防腐涂料作为底漆，中间漆则选用具有良好物理性能的防腐涂料，面漆则选用耐紫外线照射的漆料。飞溅区和潮差区是整个采油平台腐蚀最严重的区域，需要具有长效的物理性能、化学性能、相容性能及施工性能等性能全面的防腐涂料。因为氧含量较低，所以全浸区和海底区是腐蚀程度较低的两个区域，一般多用环氧沥青涂料。对于用于储存各种液体的容器，一般则是根据其自身的介质和用环境来决定其所需的防腐材料。
2.2 海底钢制管道防腐涂层体系 因为长期浸泡在海洋底部，海底钢制管道在维修方面相对困难，所以，为了保证其在海水中能长期并安全地使用，必须结合海水带来的各种腐蚀因素使用内外双层防腐蚀涂料和与之相对应的涂层配套。因为海底钢制管道长期深埋在海底，受到海泥、海生物及多种细菌的侵蚀，通常海底管道外防腐材料都要具有优良的化学稳定性和耐海生物作用性。如聚乙烯涂料、聚丙烯涂料、煤焦油沥青涂料等。
2.3 钢筋混泥土防腐体系 海水、潮气、氧气、二氧化碳、氯离子等各种腐蚀因子造成了钢筋混泥土的腐蚀。由于钢筋混泥土的体积过大，其产生的腐蚀产物也相对过大，所以会造成更多的腐蚀物质通过裂缝等空隙进入混泥土内部，导致混泥土结构丧失强度，寿命缩短。混泥土防腐涂料必须要具有耐碱性、附着力、渗透性、柔韧性等相关特性。其对涂层的厚度也有一定的要求。对于钢筋混泥土的防腐，一般是采用电学保护加表面涂层，环氧涂料和沥青涂料是其运用较多的两种防腐涂料。
3 关于海洋采油平台重防腐涂料研发的重点
3.1 长寿命 由于是在海上施工，所以防腐出现问题时，现实条件不允许对海洋采油平台及时反岸施工或直接重涂，这就要求相关的科技人员首先要朝着延长重防腐涂料的寿命这方面展开研究。最理想的状态是，涂料涂装过后的使用寿命与大型钢结构的使用寿命保持一致，减少使用中的维修，避免重新涂刷，保证采油施工的顺利和安全。比利时、澳大利亚等国家都已针对防腐材料长寿性这个方面进行了相对成功的研究，并将其运用到了海洋工程中，我国需根据其相关资料进行研讨分析，制定出符合我国海上采油平台的长效重防腐涂料。
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3.2 低表面的处理 考虑到涂装前期的成本费用，低表面涂料成为目前涂料研究的重点之一。研究的这类涂料一般为环氧材料，要有强效的附着力、优良的施工性能等优势，还要保证其可直接涂抹于其它旧涂料表层之上，减少不必要的重涂，还可带锈、带湿进行涂装。如西格玛的Cover 620、美国的 RUST-OLEUM 9100 及日本关西的Newfort 等防腐涂料。
3.3 高固体分，无溶剂 高固体分涂料是一般指固体组分质量百分含量为60%~80%的溶剂型防腐涂料，无溶剂涂料则是指不含溶剂无焦油，漆固体分含量高达95%以上防腐涂料。高固体分涂料本身在膜厚方面为涂料减少了施工程序，节约了时间，让采油平台所需部位一次性获得标准膜厚。无溶剂涂料则提高了涂层的密度，提高了涂层的抗腐蚀能力。由于高固体分涂料和无溶剂涂料基少用有机溶剂甚至不用有机溶剂，所以复合环保标准，为保护环境提供了帮助，所以对高固体分涂料和无溶剂涂料的研发必不可少。
3.4 水性化 研究防腐涂料水性化是整个防腐涂料研究里重要的另一方面。水性环氧树脂、水性丙烯酸等涂料的运用已经在实际工程中取得了一定的成功，其为节约能源，减少有害物质的排放，保护环境，维护海上采油工程的可持续发展做出了越来越突出的贡献。根据相关的测试和评估，水性涂料的研发对海洋工程设施设备的涂装和修补都具有令人充满信心的运用前景。例如：非常利于保护钢筋混泥土面部的水性硅氧烷乳液，因为良好的渗透性和斥水性，可以在阻止外部腐蚀物质侵入的同时又保证内部水汽的排除。
3.5 环保新材料的应用 低毒无害的材料即为环保型新材料。当今社会发展，大量提倡绿色环保，对各类工业生产和施工都具有深度的意义，保障社会绿色发展无疑是工业发展的的任务与义务。就海洋采油工程来说，运用新型的环保新材料代替旧材料，不仅能在维护工程进度，同时能有效减少有毒有害物质的排放，为社会持续发展出一份力。
4 海洋平台桩腿防腐套包缚技术
目前 ,海洋飞溅区这一腐蚀最严重部位的防腐问题得到了空前广泛的关注 ,并正在进行深入的研讨之中。现在公认为最成熟的技术是防腐套包缚方法 。在美国 、英国、日本等发达国家 ,越来越多的海洋平台对飞溅区桩腿的防腐采用了防腐套包缚技术。防腐套是一种长效防腐技术, 用在海洋环境条件下的飞溅区 ,可以使防腐寿命达 30 年以上。
防腐套由高强度多层织物外覆以特殊聚酯层 ,内覆防腐触变胶 3 部分构成 。这 3 层结构紧密地聚合在一起形成了单片式整体结构。这种独特的结构可以通过增加或减少套体的厚度和改变织物的构造来调整防腐套的物理特性 ,以适应不同的防腐要求。其多层织物本身的弹性可使防腐套以设计的张力紧密地包缚海洋平台桩腿,并且达到水密甚至气密的密封要求 ,从而实现长效防腐 。
海洋平台桩腿防腐套可有效解决海生物附着的不良影响。防腐套产品的外层涂覆抗污成分和内层防腐触变胶等独特设计 ,可有效地防止海生物的附着和生长 ,从而使防腐套防腐寿命大大延长 ,最终有效地达到长效防腐保护的目的。其本身高强度织物的弹性作用 , 会在防腐套和柱桩表面形成一个紧绷的环套张力,这不仅会使防腐套紧紧包缚在桩腿上, 而且不会受到由于温度变化引起钢管桩腿热胀冷缩的物理变化所带来的任何影响。目前 ,桩腿防腐套技术已在世界各地多个海洋工程上得到应用。
5 结语
随着海上石油开采的范围和力度地不断扩大，海洋采油平台的规模也将越来越大，其自身存在的不安全因素必然会越来越多，各种不稳定的安全因素也随之增加，防腐蚀的重要性不言而喻。开采过程中，各相关人员不仅要在国内防腐技术的基础上加强研究，还要合理地借鉴国外针对于海上石油开采采取的施工技术，进而不断优化施工设备和工艺。
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[5]谢林,Andreas Freytag,Martin Muth 等.重防腐涂料用新型附着力促进剂.电镀与涂饰,2016（09）
论文作者:邓绍强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2017/12/28
标签：涂料论文; 海洋论文; 平台论文; 防腐涂料论文; 涂层论文; 泥土论文; 水性论文; 《基层建设》2017年第27期论文;