海洋平臺防腐
海洋腐蝕環境是一種非常復雜的腐蝕環境,鋼在海岸的腐蝕比在沙漠中大400—500倍,離海岸24m的鋼試樣比離海岸240 m的同質鋼試樣腐蝕快12倍。
在海洋平臺的設計和建造中,腐蝕是必須考慮的重要因素之一,了解海洋環境腐蝕的特點和采用有效的防護措施,并且通過日常的檢驗檢查、維護,確保防腐系統的有效性對海洋平臺的使用安全性和可靠性是十分重要的。
目前,海洋平臺所處海域越來越深,海洋平臺越來越大,結構越來越復雜,投資也越來越高。為經濟地開發油氣,給生產安全提供保障,對平臺進行腐蝕控制勢在必行。
引用標準
現行國家有關標準規范、強制性標準條文等;
《建筑防腐蝕工程施工及驗收規范》 (GB50212-2002)
《涂裝前鋼材表面腐蝕等級和除銹等級標準》 (GB8923-1988)
《涂裝作業安全規程、安全管理規則》 (GB6514-1995)
《防腐蝕涂料的質量要求》 (GB6514-1991)
《涂料作業安全規程、油漆工藝安全及其通風凈化》 (DJ/T6931-1999)
《工業設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規范》 (HGJ229-91)
《涂裝作業安全規程涂裝前處理工藝安全》 (GB7692-87)
《建筑施工場界噪聲限值》 (GB12523-90)
ISO9001質量管理體系文件
ISO14001環境管理體系文件
GB/T28001職業健康和安全管理體系文件
設計依據
環境條件:大氣環境對建筑鋼結構長期作用下的腐蝕性等級可按表 1 確定。
大氣環境腐蝕性分類和典型環境案例 |
腐蝕性級別 |
單位面積上質量和厚度損失(經第一年暴露后) |
溫性氣候下的典型環境案例(僅供參考) |
底碳鋼 |
鋅 |
外部 |
內部 |
質量損失 |
厚度損失 |
質量損失 |
厚度損失 |
/g·m2 |
/um |
/g·m2 |
/um |
C1很低 |
≤10 |
≤1.3 |
≤0.7 |
≤0.1 |
/ |
加熱的建筑物內部,空氣潔凈,如辦公室、商店、學校和賓館等 |
C2低 |
>100-200 |
>1.3-25 |
>0.7-5 |
>0.1-0.7 |
低污染水平的大氣,大部分是鄉村地帶 |
冷凝有可能發生的未加熱的建筑(如庫房、體育館等) |
C3中 |
>200-300 |
>25-50 |
>5-15 |
>0.7-2.1 |
城市和工業大氣,中等的二氧化硫污染以及低鹽度沿海區域 |
高溫度和有些空氣污染的生產廠房內,如食品加工廠、洗衣廠、酒廠、乳制品工廠等 |
C4高 |
>400-650 |
>50-80 |
>15-30 |
>2.1-4.2 |
中等含鹽度的工業區和沿海區域 |
化工廠、游泳池、沿海船舶和造船廠等 |
C5很高 |
>650-1500 |
>80-200 |
>30-60 |
>4.2-8.4 |
高濕度和惡劣天氣的工業區域和高鹽度的沿海區域 |
冷凝和高污染持續發生和存在的建筑和區域 |
CX極端 |
>1500-5500 |
>200-700 |
>60-180 |
>8.4-25 |
具有高含鹽度的海上區域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業區域 |
具有極高濕度和侵蝕性大氣的工業區域 |
注:定義腐蝕性級別所使用的損失值與ISO9223中給出的是相同的。 |
海洋大氣區
一、海洋大氣區腐蝕環境
平臺結構完全在大氣中的部分。在大氣區域,腐蝕是由于空氣中的水分和氧氣引起的。大氣濕度大,長時間日照,而且大氣中含鹽粒和鹽霧,這些物質積存在結構表面形成良好的液膜,構成了電化學腐蝕的好條件,受到的腐蝕是陸地的數倍。尤其是甲板下部,長期處于潮濕地帶,是該區腐蝕最為嚴重的地方。
處于大氣區中的鋼結構,一般采用涂層防腐蝕。平臺甲板、棧橋、管線支架及非保溫管線等都可采用底漆加中間漆、面漆的防腐蝕結構。
表1:大氣區鋼結構防腐采用石墨烯涂料技術
設計依據 |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結構的腐蝕防護 |
所處環境 |
CX極端;外部:具有高含鹽度的海上區域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業區域 |
設計年限 |
VH超長期 |
表面處理 |
ISO 8501-1 Sa2.5:非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物,任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。 |
涂裝部位 |
大氣區的鋼結構部件 |
涂層 |
涂料類型 |
涂料名稱 |
顏色 |
配套稀釋劑 |
A:B配套 |
膜厚μm |
第一道 |
DreamZinc |
石墨烯鋅粉底漆 DreamZinc 60 Gns |
石墨灰 |
石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns |
34.72:3.26 |
100 |
第二道 |
DreamCover |
環氧云鐵中間漆 DreamCover 150 |
淺灰云母氧化鐵 |
環氧稀釋劑 DreamThinner 17 |
25.2:6.8 |
160 |
第三道 |
DreamDur |
丙烯酸聚氨酯面漆 DreamDur 550 |
支持勞爾、國標調色 |
聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10 |
21.4:3.6 |
60 |
合計 |
|
320 |
表2:熱鍍鋅采用石墨烯涂料技術
設計依據 |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結構的腐蝕防護 |
所處環境 |
CX極端;外部:具有高含鹽度的海上區域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業區域 |
設計年限 |
VH超長期 |
表面處理 |
ISO 8501-1 St2:徹底的手工和動力工具除銹鋼材表面應無可見的油脂和污垢,并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆層等附著物。 |
涂裝部位 |
大氣區的鋼結構部件 |
涂層 |
涂料類型 |
涂料名稱 |
顏色 |
配套稀釋劑 |
A:B配套 |
膜厚 |
第一道 |
DreamCover |
鍍鋅專用底漆 DreamCover 221 |
淺灰色 中光 |
環氧稀釋劑 DreamThinner 17 |
25:5 |
120 |
第二道 |
DreamDur |
丙烯酸聚氨酯面漆 DreamDur 550 |
支持調色 |
聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10 |
21.4:3.6 |
80 |
合計 |
|
200 |
飛濺/潮差區
一、飛濺/潮差區腐蝕環境
平臺在潮汐和波浪作用下干濕交替的區間。是在海洋環境中腐蝕最嚴重的部位。由于經常成潮濕表面,又與空氣接觸,表面供氧充足。長時間潤濕表面與短時間干燥表面的交替作用和浪花沖刷、漂浮物的撞擊,海洋微生物的侵蝕等,造成物理與電化學為主的腐蝕破壞,且破壞最大。
浪花飛濺區及潮汐區鋼結構采用涂層防腐蝕.另外,因該區域是實施防腐保護最困難的區域,需增加腐蝕裕量。
表1:飛濺區及潮汐區鋼結構采用陰極保護+石墨烯涂料技術
設計依據 |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結構的腐蝕防護 |
所處環境 |
Im4;海水或微咸水:帶有陰極保護的浸入式結構(例如海上結構) |
設計年限 |
VH超長期 |
表面處理 |
ISO 8501-1 Sa2.5:非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物,任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。 |
涂裝部位 |
浪花飛濺區及潮汐區鋼結構 |
涂層 |
涂料類型 |
涂料名稱 |
顏色 |
配套稀釋劑 |
A:B配套 |
膜厚μm |
第一道 |
DreamZinc |
石墨烯鋅粉底漆 DreamZinc 60 Gns |
石墨灰 |
石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns |
34.72:3.26 |
120 |
第二道 |
DreamCover |
環氧云鐵中間漆 DreamCover 150 |
淺灰云母氧化鐵 |
環氧稀釋劑 DreamThinner 17 |
25.2:6.8 |
250 |
第三道 |
DreamDur |
丙烯酸聚氨酯面漆 DreamDur 550 |
支持勞爾、國標調色 |
聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10 |
21.4:3.6 |
80 |
合計 |
|
450 |
全浸區
一、全浸區腐蝕環境
平臺在飛濺區以下泥土中以上部分。 鋼質平臺在全浸區的腐蝕主要是受溶解氧的影響,形成電化學腐蝕。淺海腐蝕可能比海洋大氣中更迅速,深海區的氧含量往往比表層低得多,水溫近于0℃,腐蝕較輕。
表1:全浸區的鋼結構防腐采用石墨烯油漆技術
設計依據 |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結構的腐蝕防護 |
所處環境 |
Im4;海水或微咸水:帶有陰極保護的浸入式結構(例如海上結構) |
設計年限 |
VH超長期 |
表面處理 |
ISO 8501-1 Sa2.5:非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物,任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。 |
涂裝部位 |
浪花飛濺區及潮汐區鋼結構 |
涂層 |
涂料類型 |
涂料名稱 |
顏色 |
配套稀釋劑 |
A:B配套 |
膜厚μm |
第一道 |
DreamCover |
石墨烯玻璃鱗片底漆 DreamCover 152 Gns |
黑色,黃色 |
石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns |
23.3:3.7 |
400 |
第二道 |
DreamCover |
石墨烯玻璃鱗片底漆 DreamCover 152 Gns |
黑色,黃色 |
石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns |
23.3:3.7 |
400 |
合計 |
|
800 |
海底泥土區
一、海底泥土區腐蝕環境
平臺完全插入海底泥土中部分,存在硫酸鹽和還原菌等細菌,海底沉積物的來源及特征不一。該區域平臺受海水影響少,且溫度低,腐蝕程度小,只是在海流作用交界處有一定腐蝕。
表1:全浸區和泥漿區的鋼結構一般采用陰極保護+石墨烯油漆技術
設計依據 |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護漆體系對鋼結構的腐蝕防護 |
所處環境 |
Im3;土壤:埋地儲罐、鋼樁和鋼管 |
設計年限 |
VH超長期 |
表面處理 |
ISO 8501-1 Sa2.5:非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物,任何殘留的痕跡僅是點狀或條狀的輕微色斑。 |
涂裝部位 |
浪花飛濺區及潮汐區鋼結構 |
涂層 |
涂料類型 |
涂料名稱 |
顏色 |
配套稀釋劑 |
A:B配套 |
膜厚μm |
第一道 |
DreamCover |
石墨烯玻璃鱗片底漆 DreamCover 152 Gns |
黑色,黃色 |
石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns |
23.3:3.7 |
300 |
第二道 |
DreamCover |
石墨烯玻璃鱗片底漆 DreamCover 152 Gns |
黑色,黃色 |
石墨烯專用稀釋劑 DreamThinner 17 Gns |
23.3:3.7 |
300 |
合計 |
|
600 |