海洋平臺(tái)防腐
海洋腐蝕環(huán)境是一種非常復(fù)雜的腐蝕環(huán)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(zhì)鋼試樣腐蝕快12倍。
在海洋平臺(tái)的設(shè)計(jì)和建造中,腐蝕是必須考慮的重要因素之一,了解海洋環(huán)境腐蝕的特點(diǎn)和采用有效的防護(hù)措施,并且通過日常的檢驗(yàn)檢查、維護(hù),確保防腐系統(tǒng)的有效性對(duì)海洋平臺(tái)的使用安全性和可靠性是十分重要的。
目前,海洋平臺(tái)所處海域越來越深,海洋平臺(tái)越來越大,結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,投資也越來越高。為經(jīng)濟(jì)地開發(fā)油氣,給生產(chǎn)安全提供保障,對(duì)平臺(tái)進(jìn)行腐蝕控制勢(shì)在必行。
引用標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文等;
《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 (GB50212-2002)
《涂裝前鋼材表面腐蝕等級(jí)和除銹等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8923-1988)
《涂裝作業(yè)安全規(guī)程、安全管理規(guī)則》 (GB6514-1995)
《防腐蝕涂料的質(zhì)量要求》 (GB6514-1991)
《涂料作業(yè)安全規(guī)程、油漆工藝安全及其通風(fēng)凈化》 (DJ/T6931-1999)
《工業(yè)設(shè)備、管道防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 (HGJ229-91)
《涂裝作業(yè)安全規(guī)程涂裝前處理工藝安全》 (GB7692-87)
《建筑施工場(chǎng)界噪聲限值》 (GB12523-90)
ISO9001質(zhì)量管理體系文件
ISO14001環(huán)境管理體系文件
GB/T28001職業(yè)健康和安全管理體系文件
設(shè)計(jì)依據(jù)
環(huán)境條件:大氣環(huán)境對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期作用下的腐蝕性等級(jí)可按表 1 確定。
大氣環(huán)境腐蝕性分類和典型環(huán)境案例 |
腐蝕性級(jí)別 |
單位面積上質(zhì)量和厚度損失(經(jīng)第一年暴露后) |
溫性氣候下的典型環(huán)境案例(僅供參考) |
底碳鋼 |
鋅 |
外部 |
內(nèi)部 |
質(zhì)量損失 |
厚度損失 |
質(zhì)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(nèi)部,空氣潔凈,如辦公室、商店、學(xué)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(xiāng)村地帶 |
冷凝有可能發(fā)生的未加熱的建筑(如庫(kù)房、體育館等) |
C3中 |
>200-300 |
>25-50 |
>5-15 |
>0.7-2.1 |
城市和工業(yè)大氣,中等的二氧化硫污染以及低鹽度沿海區(qū)域 |
高溫度和有些空氣污染的生產(chǎn)廠房?jī)?nèi),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(yè)區(qū)和沿海區(qū)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(yè)區(qū)域和高鹽度的沿海區(qū)域 |
冷凝和高污染持續(xù)發(fā)生和存在的建筑和區(qū)域 |
CX極端 |
>1500-5500 |
>200-700 |
>60-180 |
>8.4-25 |
具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域 |
具有極高濕度和侵蝕性大氣的工業(yè)區(qū)域 |
注:定義腐蝕性級(jí)別所使用的損失值與ISO9223中給出的是相同的。 |
海洋大氣區(qū)
一、海洋大氣區(qū)腐蝕環(huán)境
平臺(tái)結(jié)構(gòu)完全在大氣中的部分。在大氣區(qū)域,腐蝕是由于空氣中的水分和氧氣引起的。大氣濕度大,長(zhǎng)時(shí)間日照,而且大氣中含鹽粒和鹽霧,這些物質(zhì)積存在結(jié)構(gòu)表面形成良好的液膜,構(gòu)成了電化學(xué)腐蝕的好條件,受到的腐蝕是陸地的數(shù)倍。尤其是甲板下部,長(zhǎng)期處于潮濕地帶,是該區(qū)腐蝕最為嚴(yán)重的地方。
處于大氣區(qū)中的鋼結(jié)構(gòu),一般采用涂層防腐蝕。平臺(tái)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(jié)構(gòu)。
表1:大氣區(qū)鋼結(jié)構(gòu)防腐采用石墨烯涂料技術(shù)
設(shè)計(jì)依據(jù) |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護(hù)漆體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù) |
所處環(huán)境 |
CX極端;外部:具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域 |
設(shè)計(jì)年限 |
VH超長(zhǎng)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(diǎn)狀或條狀的輕微色斑。 |
涂裝部位 |
大氣區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)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(huán)氧云鐵中間漆 DreamCover 150 |
淺灰云母氧化鐵 |
環(huán)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(guó)標(biāo)調(diào)色 |
聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10 |
21.4:3.6 |
60 |
合計(jì) |
|
320 |
表2:熱鍍鋅采用石墨烯涂料技術(shù)
設(shè)計(jì)依據(jù) |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護(hù)漆體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù) |
所處環(huán)境 |
CX極端;外部:具有高含鹽度的海上區(qū)域以及具有極高濕度和侵略性大氣的熱帶亞熱帶工業(yè)區(qū)域 |
設(shè)計(jì)年限 |
VH超長(zhǎng)期 |
表面處理 |
ISO 8501-1 St2:徹底的手工和動(dòng)力工具除銹鋼材表面應(yīng)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(qū)的鋼結(jié)構(gòu)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(huán)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(diào)色 |
聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10 |
21.4:3.6 |
80 |
合計(jì) |
|
200 |
飛濺/潮差區(qū)
一、飛濺/潮差區(qū)腐蝕環(huán)境
平臺(tái)在潮汐和波浪作用下干濕交替的區(qū)間。是在海洋環(huán)境中腐蝕最嚴(yán)重的部位。由于經(jīng)常成潮濕表面,又與空氣接觸,表面供氧充足。長(zhǎng)時(shí)間潤(rùn)濕表面與短時(shí)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(xué)為主的腐蝕破壞,且破壞最大。
浪花飛濺區(qū)及潮汐區(qū)鋼結(jié)構(gòu)采用涂層防腐蝕.另外,因該區(qū)域是實(shí)施防腐保護(hù)最困難的區(qū)域,需增加腐蝕裕量。
表1:飛濺區(qū)及潮汐區(qū)鋼結(jié)構(gòu)采用陰極保護(hù)+石墨烯涂料技術(shù)
設(shè)計(jì)依據(jù) |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護(hù)漆體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù) |
所處環(huán)境 |
Im4;海水或微咸水:帶有陰極保護(hù)的浸入式結(jié)構(gòu)(例如海上結(jié)構(gòu)) |
設(shè)計(jì)年限 |
VH超長(zhǎng)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(diǎn)狀或條狀的輕微色斑。 |
涂裝部位 |
浪花飛濺區(qū)及潮汐區(qū)鋼結(jié)構(gòu) |
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(huán)氧云鐵中間漆 DreamCover 150 |
淺灰云母氧化鐵 |
環(huán)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(guó)標(biāo)調(diào)色 |
聚氨酯稀釋劑 DreamThinner 10 |
21.4:3.6 |
80 |
合計(jì) |
|
450 |
全浸區(qū)
一、全浸區(qū)腐蝕環(huán)境
平臺(tái)在飛濺區(qū)以下泥土中以上部分。 鋼質(zhì)平臺(tái)在全浸區(qū)的腐蝕主要是受溶解氧的影響,形成電化學(xué)腐蝕。淺海腐蝕可能比海洋大氣中更迅速,深海區(qū)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(qū)的鋼結(jié)構(gòu)防腐采用石墨烯油漆技術(shù)
設(shè)計(jì)依據(jù) |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護(hù)漆體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù) |
所處環(huán)境 |
Im4;海水或微咸水:帶有陰極保護(hù)的浸入式結(jié)構(gòu)(例如海上結(jié)構(gòu)) |
設(shè)計(jì)年限 |
VH超長(zhǎng)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(diǎn)狀或條狀的輕微色斑。 |
涂裝部位 |
浪花飛濺區(qū)及潮汐區(qū)鋼結(jié)構(gòu) |
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(jì) |
|
800 |
海底泥土區(qū)
一、海底泥土區(qū)腐蝕環(huán)境
平臺(tái)完全插入海底泥土中部分,存在硫酸鹽和還原菌等細(xì)菌,海底沉積物的來源及特征不一。該區(qū)域平臺(tái)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(qū)和泥漿區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)一般采用陰極保護(hù)+石墨烯油漆技術(shù)
設(shè)計(jì)依據(jù) |
ISO12944-5:2017 色漆和清漆防護(hù)漆體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù) |
所處環(huán)境 |
Im3;土壤:埋地儲(chǔ)罐、鋼樁和鋼管 |
設(shè)計(jì)年限 |
VH超長(zhǎng)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(diǎn)狀或條狀的輕微色斑。 |
涂裝部位 |
浪花飛濺區(qū)及潮汐區(qū)鋼結(jié)構(gòu) |
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(jì) |
|
600 |