鑫祺涂料海洋油田采油设施的涂装防护
一、前言：
随着我国海上石油工业的迅速发展，海上油田采油设施的腐蚀与防护工作日益引起了人们的关注。据有关文献报道，同是一种金属材料，其腐蚀速度在海洋环境要比沙漠地区大400～500倍；同处海洋环境，据海洋24.4m处金属的腐蚀速度要比据海岸244m处大12倍。
尽管海上油田采油设施腐蚀是严重的，但开发海洋石油的多年时间告诉我们，只要认真做好防腐蚀的研究、设计、施工、管理等工作，腐蚀所造成的危害是可以避免的。
二、涂装系统
海上油田涂装防腐采油设施，主要包括钢结构和海上装置两大类。钢铁设施除了要进行外表面涂装防腐，有的还需要内表面涂装。然而，无论那个部位的防腐蚀都应根据这些设施所处的环境、介质条件等选择适宜的涂料和涂层系统。
海上设施处于复杂的海洋环境中，使用期一般要求20年以上，因现场检修十分困难和复杂，维修费相当昂贵，故必须使用长效防腐涂料。表1～4是渤海海上采油设施已成功应用多年或即将采用的长效防腐涂料和涂层系统。
表1 自动式平台和驳船的涂层系统
涂敷位置 涂敷设施
或区域 涂层系统 涂敷层数 干膜厚度µm
外
部 腿 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
底部 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
含铜防污涂料 2 100
顶部甲板和上层结构 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
聚氨酯面漆 2 140
无机富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
内
部 活动泥浆槽 环氧煤焦油涂料 2 300
环氧富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2 300～400
燃料油、润滑油贮罐 环氧酚醛涂料 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
环氧煤焦油涂料 2 300
饮水和淡水罐 环氧酚醛涂料 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
压载舱 无机富锌涂料 1 75～125
热运转设备 无机富锌涂料 1 75～125
丙烯硅酸脂 2 40～50
表2 固定式平台（钻井设备、生产装置、泵站）的涂装系统
涂敷位置 涂敷设施或区域 涂层系统 涂敷层数 干膜厚度µm
外
部 全浸区 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
厚浆型环氧树脂涂料 1 50
厚浆型环氧树脂涂料 3 300
飞溅区 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
玻璃纤维环氧酚醛 2 500
无机富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2～3 250～375
玻璃薄片聚氨酯 1 500
缠绕或包覆层 1 2000～3000
甲板 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
聚氨酯面漆 1 140
无机富锌涂料 1 75
厚浆型环氧中间漆 1 125
厚浆型环氧面漆 1～2 125～250
表3 半潜式驳船的涂层系统
涂敷位置 涂敷设施
或区域 涂层系统 涂敷层数 干膜厚度µm
外
部 外部进入水中部位（腿、浮筒） 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
防污面漆 2 100
飞溅区 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
玻璃纤维环氧酚醛 2 500
平台上部下层表面、甲板和上层结构 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
聚氨酯面漆 2 160
内
部 活动泥浆槽 环氧煤焦油涂料 2 300
环氧富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2 300～400
燃料油、润滑油贮罐 环氧酚醛 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
环氧煤焦油涂料 2 300
饮水和淡水罐 环氧酚醛 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
热运转设备 无机富锌涂料 1 75～125
丙烯硅酸酯 2 40～50
无机富锌涂料 1 75
硅酸铝酯 2 50
焊接站 无机富锌涂料 1 75～125
表4 浮式生产设备的涂层系统
涂敷位置 涂敷设施
或区域 涂层系统 涂敷层数 干膜厚度
µm
外
部 底部与水线间船壳 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
防污面漆 2 100
干舷、甲板上层结构、钻井平台 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
聚氨酯面漆 2 160
内
部 压载舱 无机富锌涂料 1 75～125
活动泥浆槽 环氧煤焦油涂料 2 300
环氧富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2 300～400
饮水和淡水罐 环氧酚醛 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 250
燃料油、润滑油 环氧酚醛 2 250
环氧煤焦油涂料 2 300
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
热运转设备 无机富锌涂料 1 75～125
丙烯硅酸脂 2 40～50
焊接站 无机富锌涂料 1 75～125
备注：浮式生产设施：铺管驳船、钻井船、起重船、拖轮、供应船、浮筒
重防腐涂料的关键技术之一是它的配套结构与系统，海洋重防腐涂料尤为如此。因此单一的涂料配方已不再是那么神秘和重要，关键是底漆、中涂漆、面漆各自配方的独立性和相互配套组合性。人们关注的不是简单加合，而是其组配后的综合效果。以我国海洋上运煤钢栈桥涂装配套体系为例：
表面处理“除锈程度达到瑞典标准SIS Sa2.5级；
底漆：无机富锌底漆1道，75µm；HF底漆1道，60µm
中涂漆：环氧云铁中涂漆1道，50µm；丙烯酸聚氨酯中涂漆1道，30µm；
面漆：丙烯酸聚氨酯面漆1道，30µm
总厚度245µm。
我国另一个配套较好的例子是：
表面处理：喷射或抛丸除锈达到Sa2.5级，粗糙度为40～80µm；
第一道：环氧富锌漆，厚度为80µm
第二道：厚膜环氧底漆，厚度为50µm
第三道：环氧云母氧化铁中间漆，厚度为50µm
第四道：聚氨酯耐候防腐漆，厚度为40µm
第五道：聚氨酯耐候防腐漆，厚度为40µm
总厚度260µm
评价方法
金晓鸿、朱承德在1992年第4届亚洲涂料与涂装会议上发表的“海洋工程用重防腐蚀涂料体系性能对比试验”报告中，所用的试验包括：加速腐蚀暴露、冲击、耐磨、附着力（干态、湿态）、耐阴极剥离、海水间歇浸泡（模拟潮差）、海洋大气暴露和室温低温下物理性能等多种测试，分两个阶段进行全方位多侧面考察，然后以综合评分进行评价。其结果以无机硅酸锌的富锌底漆与聚酰胺环氧面漆配合，一底两面400µm厚的配套体系为最佳，得分75.5分；另一种配套涂料体系得分高达74分是玻璃鳞片聚氨酯底、面漆各1道，厚度达1000µm的配套涂层，其耐冲击性、耐阴极剥离性和耐腐蚀性优良，适合海洋工程特殊部位的保护，这与国外报道是一致的。这样的筛选结果对于后来的三峡工程选材提供了重要参考。该报告中的试验仅用6个月左右时间，比较快速，因而颇受关注。
三、表面处理
海上钢铁设施涂装保护，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重要环节。国外普遍认为，钢表面处理或不作处理，其涂层寿命相差数倍乃至十多倍。因此，为了确保涂料与待涂表面之间牢固的附着力，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。喷砂后的表面要求达到瑞典标准Sa2 1/2级，即近白级（2）。
一、前言：
随着我国海上石油工业的迅速发展，海上油田采油设施的腐蚀与防护工作日益引起了人们的关注。据有关文献报道，同是一种金属材料，其腐蚀速度在海洋环境要比沙漠地区大400～500倍；同处海洋环境，据海洋24.4m处金属的腐蚀速度要比据海岸244m处大12倍。
尽管海上油田采油设施腐蚀是严重的，但开发海洋石油的多年时间告诉我们，只要认真做好防腐蚀的研究、设计、施工、管理等工作，腐蚀所造成的危害是可以避免的。
二、涂装系统
海上油田涂装防腐采油设施，主要包括钢结构和海上装置两大类。钢铁设施除了要进行外表面涂装防腐，有的还需要内表面涂装。然而，无论那个部位的防腐蚀都应根据这些设施所处的环境、介质条件等选择适宜的涂料和涂层系统。
海上设施处于复杂的海洋环境中，使用期一般要求20年以上，因现场检修十分困难和复杂，维修费相当昂贵，故必须使用长效防腐涂料。表1～4是渤海海上采油设施已成功应用多年或即将采用的长效防腐涂料和涂层系统。
表1 自动式平台和驳船的涂层系统
涂敷位置 涂敷设施
或区域 涂层系统 涂敷层数 干膜厚度µm
外
部 腿 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
底部 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
含铜防污涂料 2 100
顶部甲板和上层结构 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
聚氨酯面漆 2 140
无机富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
内
部 活动泥浆槽 环氧煤焦油涂料 2 300
环氧富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2 300～400
燃料油、润滑油贮罐 环氧酚醛涂料 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
环氧煤焦油涂料 2 300
饮水和淡水罐 环氧酚醛涂料 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
压载舱 无机富锌涂料 1 75～125
热运转设备 无机富锌涂料 1 75～125
丙烯硅酸脂 2 40～50
表2 固定式平台（钻井设备、生产装置、泵站）的涂装系统
涂敷位置 涂敷设施或区域 涂层系统 涂敷层数 干膜厚度µm
外
部 全浸区 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
厚浆型环氧树脂涂料 1 50
厚浆型环氧树脂涂料 3 300
飞溅区 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
玻璃纤维环氧酚醛 2 500
无机富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2～3 250～375
玻璃薄片聚氨酯 1 500
缠绕或包覆层 1 2000～3000
甲板 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
聚氨酯面漆 1 140
无机富锌涂料 1 75
厚浆型环氧中间漆 1 125
厚浆型环氧面漆 1～2 125～250
表3 半潜式驳船的涂层系统
涂敷位置 涂敷设施
或区域 涂层系统 涂敷层数 干膜厚度µm
外
部 外部进入水中部位（腿、浮筒） 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
防污面漆 2 100
飞溅区 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
玻璃纤维环氧酚醛 2 500
平台上部下层表面、甲板和上层结构 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
聚氨酯面漆 2 160
内
部 活动泥浆槽 环氧煤焦油涂料 2 300
环氧富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2 300～400
燃料油、润滑油贮罐 环氧酚醛 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
环氧煤焦油涂料 2 300
饮水和淡水罐 环氧酚醛 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
热运转设备 无机富锌涂料 1 75～125
丙烯硅酸酯 2 40～50
无机富锌涂料 1 75
硅酸铝酯 2 50
焊接站 无机富锌涂料 1 75～125
表4 浮式生产设备的涂层系统
涂敷位置 涂敷设施
或区域 涂层系统 涂敷层数 干膜厚度
µm
外
部 底部与水线间船壳 环氧富锌涂料 1 25～35
环氧煤焦油涂料 2 300
防污面漆 2 100
干舷、甲板上层结构、钻井平台 无机富锌涂料 1 75～125
环氧底漆 1 30～40
聚氨酯面漆 2 160
内
部 压载舱 无机富锌涂料 1 75～125
活动泥浆槽 环氧煤焦油涂料 2 300
环氧富锌涂料 1 75
厚浆型环氧树脂涂料 2 300～400
饮水和淡水罐 环氧酚醛 2 250
厚浆型环氧树脂涂料 250
燃料油、润滑油 环氧酚醛 2 250
环氧煤焦油涂料 2 300
厚浆型环氧树脂涂料 2 250
热运转设备 无机富锌涂料 1 75～125
丙烯硅酸脂 2 40～50
焊接站 无机富锌涂料 1 75～125
备注：浮式生产设施：铺管驳船、钻井船、起重船、拖轮、供应船、浮筒
重防腐涂料的关键技术之一是它的配套结构与系统，海洋重防腐涂料尤为如此。因此单一的涂料配方已不再是那么神秘和重要，关键是底漆、中涂漆、面漆各自配方的独立性和相互配套组合性。人们关注的不是简单加合，而是其组配后的综合效果。以我国海洋上运煤钢栈桥涂装配套体系为例：
表面处理“除锈程度达到瑞典标准SIS Sa2.5级；
底漆：无机富锌底漆1道，75µm；HF底漆1道，60µm
中涂漆：环氧云铁中涂漆1道，50µm；丙烯酸聚氨酯中涂漆1道，30µm；
面漆：丙烯酸聚氨酯面漆1道，30µm
总厚度245µm。
我国另一个配套较好的例子是：
表面处理：喷射或抛丸除锈达到Sa2.5级，粗糙度为40～80µm；
第一道：环氧富锌漆，厚度为80µm
第二道：厚膜环氧底漆，厚度为50µm
第三道：环氧云母氧化铁中间漆，厚度为50µm
第四道：聚氨酯耐候防腐漆，厚度为40µm
第五道：聚氨酯耐候防腐漆，厚度为40µm
总厚度260µm
评价方法
金晓鸿、朱承德在1992年第4届亚洲涂料与涂装会议上发表的“海洋工程用重防腐蚀涂料体系性能对比试验”报告中，所用的试验包括：加速腐蚀暴露、冲击、耐磨、附着力（干态、湿态）、耐阴极剥离、海水间歇浸泡（模拟潮差）、海洋大气暴露和室温低温下物理性能等多种测试，分两个阶段进行全方位多侧面考察，然后以综合评分进行评价。其结果以无机硅酸锌的富锌底漆与聚酰胺环氧面漆配合，一底两面400µm厚的配套体系为最佳，得分75.5分；另一种配套涂料体系得分高达74分是玻璃鳞片聚氨酯底、面漆各1道，厚度达1000µm的配套涂层，其耐冲击性、耐阴极剥离性和耐腐蚀性优良，适合海洋工程特殊部位的保护，这与国外报道是一致的。这样的筛选结果对于后来的三峡工程选材提供了重要参考。该报告中的试验仅用6个月左右时间，比较快速，因而颇受关注。
三、表面处理
海上钢铁设施涂装保护，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重要环节。国外普遍认为，钢表面处理或不作处理，其涂层寿命相差数倍乃至十多倍。因此，为了确保涂料与待涂表面之间牢固的附着力，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。喷砂后的表面要求达到瑞典标准Sa2 1/2级，即近白级（2）。
