王濤

摘要：海洋環(huán)境會對管線產(chǎn)生一定的腐蝕作用，根據(jù)大量的實踐證明，海洋環(huán)境通常分為海泥區(qū)、全浸區(qū)、潮差區(qū)，飛濺區(qū)、大氣區(qū)，不同區(qū)域的海洋環(huán)境對管線的腐蝕程度存在的差異，其中飛濺區(qū)對管線的腐蝕情況最為明顯。該區(qū)域海洋環(huán)境在多種因素的影響下，加快了管線的腐蝕速度。針對這些問題，我們應(yīng)當(dāng)積極采取相應(yīng)的措施，對海洋管線進(jìn)行相應(yīng)的防腐處理。本文主要圍繞海上油田飛濺區(qū)管線防腐的實施意義，根據(jù)ISO12944、ISO20340、NORSOK M-501系列標(biāo)準(zhǔn)的要求，管線防腐技術(shù)要點進(jìn)行分析，探討完善海上油田飛濺區(qū)海管立管防腐的有效方式，從而為相關(guān)領(lǐng)域提供一定的理論參考，促進(jìn)我國海上油田項目的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：海上油田；飛濺區(qū)；防腐；工藝

一、海上油田海管立管防腐的意義

在我國的海上油田項目中，對管線腐蝕存在最大影響的是海洋環(huán)境。海洋環(huán)境五大區(qū)域特點對海管腐蝕程度存在著差異，管線腐蝕的速度也不相同。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計顯示，海洋飛濺區(qū)的管線腐蝕破壞最嚴(yán)重。除此之外，海洋飛濺區(qū)的管線是平臺的登陸管線，在海洋內(nèi)部壓力的影響下，飛濺區(qū)的管線會受到海水的沖擊，加快了管線的腐蝕。為了完善我國海上油田管線的防腐工作，大部分區(qū)域都使用了性能更強(qiáng)的防腐材料。在施工的過程中，施工單位應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化施工工藝，完善我國的海上油田防腐工藝，使得海上油田管道能夠取得理想的使用壽命。

二、目前我國海上油田管線防腐的處理現(xiàn)狀

（一）我國的海管立管防腐材料使用壽命

在我國的海洋工程中，防腐設(shè)計有著較高的標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)ISO12944-2017第2部分環(huán)境分類，海洋環(huán)境屬于腐蝕最嚴(yán)重的CX級，因此海上平臺結(jié)構(gòu)設(shè)施的防腐要求很高。通常情況下，管線防腐壽命設(shè)定是15年，涂層設(shè)計需要根據(jù)腐蝕程度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。對海洋飛濺區(qū)的防腐層系統(tǒng)而言，管線的設(shè)計壽命一定要跟整個平臺的設(shè)計相符，值得一提的是，除特殊情況外，在管線設(shè)計壽命期內(nèi)，該區(qū)域海洋防腐涂層必須是免維護(hù)的。針對被機(jī)械損傷的部位，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，允許最大的維護(hù)間隔不能超過一年。在對飛濺區(qū)防腐層進(jìn)行設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)該區(qū)域的管線的運行情況，調(diào)整維護(hù)時間。

（二）我國海洋飛濺區(qū)對海管立管的腐蝕特點

海水高潮位的上方就是飛濺區(qū)，該區(qū)域受到海洋環(huán)境的影響，管線常常受到侵蝕。飛濺區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)表面通常與海水中的水分和氧氣直接接觸，并且，在海洋風(fēng)浪的影響下，管線受到海水的沖擊，會加劇防腐層的腐蝕。因此，跟其他四個區(qū)域相比，飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)腐蝕程度最高，該區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)的防腐層更容易受到腐蝕。

（三）我國常用的海管立管防腐方法

目前，我國海上油田在建設(shè)期間，對管線的防腐通常是采用三層PE外防腐層進(jìn)行處理。三層PE外防腐層主要是由膠粘層、聚乙烯層和熔接環(huán)氧層組成。這種方法也是目前國際上最常用的防護(hù)措施，在我國海上油田建設(shè)中應(yīng)用廣泛，并取得了理想的效果。憑借其機(jī)械強(qiáng)度高、吸水率低、防腐性能好的特點，在海上油田建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。其中，熔接環(huán)氧粉末涂層，又被稱為FBE，在海上油田的建設(shè)過程中，施工技術(shù)人員需要將管線加熱到230攝氏度左右。但是在后續(xù)更換立管或者是維修的情況下，由于技術(shù)條件的限制，無法對管線進(jìn)行加熱，難以滿足施工要求。這就需要施工技術(shù)人員用其他的施工工藝代替FBE技術(shù)。通常會用粘彈體防腐技術(shù)或者是碳纖維包覆技術(shù)來代替。

三、海洋飛濺區(qū)海管立管防腐施工工藝

（一）利用粘彈體防腐技術(shù)進(jìn)行海管處理

在我國的海上油田建設(shè)項目中，粘彈體防腐技術(shù)是一種新型的防腐工藝。其技術(shù)核心所使用的粘彈體是一種高性能聚合物材料，憑借其獨特的分子結(jié)構(gòu)，發(fā)揮著良好的防腐性能。該材料在-50℃～70℃的溫度范圍內(nèi)，既不會隨意流淌，也不會固化，不僅具有液體的物理性質(zhì)，同時也有固體的特點，可以對鋼管進(jìn)行防腐保護(hù)。粘弾體的冷流特性可以幫助它填補(bǔ)鋼管表面包覆層出現(xiàn)的孔洞，防止海洋中的微生物、水分進(jìn)入到鋼管結(jié)構(gòu)體內(nèi)侵蝕鋼管，從而保證鋼管的密封性，防止被海水侵蝕。同時，粘弾體材料有著較長的使用壽命，通常情況下可以保持30年不損壞，而且施工過程中對管材表面處理等級要求較低（一般要求處理達(dá)到ST2.0級即可），操作簡便。使用粘彈體防腐膠帶纏繞海管后，然后使用PVC外護(hù)帶纏繞在粘彈體防腐膠帶外面，對內(nèi)部的粘彈體起到很好的機(jī)械保護(hù)作用，最后使用水固化環(huán)氧玻璃鋼膠帶。其固化后具有很強(qiáng)的耐沖擊性能，為粘彈體提供機(jī)械保護(hù)。同時環(huán)氧玻璃鋼本身具有耐酸、耐堿、耐高溫性能，能夠抵抗惡劣的腐蝕環(huán)境。粘彈體防腐技術(shù)可以直接應(yīng)用到各種型號的管道和設(shè)備中，極大地滿足了目前海上油田海管的防護(hù)需要。

由于粘彈體防腐工藝要求較低，容易進(jìn)行質(zhì)量控制，對施工人員的技術(shù)要求不高，能夠極大地提高施工效率，降低人力成本的開支。同時，粘彈體防腐工藝可以進(jìn)行純手工的實施，能夠極大程度上保障施工進(jìn)度。另外，對鋼管表面要求處理較低，一般不需要進(jìn)行噴砂處理，能夠快速應(yīng)用到海洋油田建設(shè)項目中。粘弾體材料對存儲條件沒有特殊要求，在常規(guī)的環(huán)境下便可以儲存，不會產(chǎn)生消耗，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著粘彈體防腐技術(shù)的不斷完善，在我國的海洋油田項目中發(fā)揮了越來越重要的作用，是一種理想的防腐技術(shù)。

（二）利用碳纖維包覆技術(shù)進(jìn)行海管處理

碳纖維具有低密度、優(yōu)良的力學(xué)性能、低熱膨脹系數(shù)、高的熱導(dǎo)率等優(yōu)點成為金屬基復(fù)合材料一種重要的增強(qiáng)體。隨著碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，人們提高了對碳纖維的認(rèn)識，碳纖維市場得到了穩(wěn)步的擴(kuò)展，目前我國海上油田飛濺區(qū)廣泛采用碳纖維包覆技術(shù)。根據(jù)海管腐蝕情況，碳纖維材料可以進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。施工用補(bǔ)強(qiáng)材料為碳纖維布、基體樹脂、底漆和專用修補(bǔ)劑，補(bǔ)強(qiáng)施工后采用的防腐材料為聚乙烯膠粘帶或其它防腐材料。補(bǔ)強(qiáng)施工前，應(yīng)先將管道表面處理至ST3.0級，補(bǔ)強(qiáng)施工一般在管道表面處理4小時內(nèi)進(jìn)行，避免基材表面再次氧化。根據(jù)施工位置的溫度、濕度、選擇適當(dāng)?shù)娜毕菪扪a(bǔ)劑。待修補(bǔ)劑滿足使用要求后，進(jìn)行底漆的涂刷，而后將碳纖維片材配合樹脂膠黏劑進(jìn)行包覆施工。碳纖維包覆施工適應(yīng)性比較廣泛，在一定程度上解決了飛濺區(qū)海管的防腐問題。

四、結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海洋油田項目建設(shè)不斷完善，為了保障海上油田管道不被海水的腐蝕，應(yīng)當(dāng)充分優(yōu)化海管立管防腐工藝，施工技術(shù)人員可以根據(jù)鋼管的結(jié)構(gòu)特點和飛濺區(qū)的海水性質(zhì)，選擇相應(yīng)的施工技術(shù)，對管道進(jìn)行防腐處理。其中，粘彈體防腐技術(shù)和碳纖維包覆技術(shù)有著不同的應(yīng)用優(yōu)勢，施工技術(shù)人員要進(jìn)行靈活的選擇，從而保障飛濺區(qū)海管立管的防腐要求，滿足實際的建設(shè)需求，促進(jìn)我國海上油田項目取得理想的收益。

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（作者單位：中海油能源發(fā)展股份有限公司上海環(huán)境分公司）