海洋鉆井平臺防腐涂裝方案(鋅加系統(tǒng))

1、海洋鉆井平臺防腐涂裝方案（鋅加系統(tǒng)）鋅加應(yīng)用在海洋鉆井平臺防腐涂裝方案一. 普通平臺防腐涂料海洋鉆井平臺采用的有機涂料防腐方法海上鉆井平臺涂料，在品種與長效船舶涂料有很多類似之處，海洋平臺涂料保護的具體要求是：涂料與鋼材表面及各道涂料之間有良好附著力，老化性能好，耐鹽霧性能好，耐海水性能好，能形成適當彈性的涂層，滿意的表面處理、油漆涂裝和固化條件，以及能與陰極保護配套使用等。又海洋平臺涂裝面積大，一般海洋鉆井平臺在100000平方米以上，而且從維修的觀點，要求涂料使用周期越長越好。涂裝配套根據(jù)腐蝕部位海洋鉆井平臺可分三個部位：大氣區(qū)、飛濺區(qū)和全浸區(qū)。1 海洋平臺大氣區(qū)的涂料保護大氣區(qū)是平臺腐蝕

2、較輕微的部位，比其他部位維修方便些，但比船舶與岸邊的結(jié)構(gòu)還是困難得多。所選用的涂料品種亦采用高性能的。一般的涂裝配套是： 道數(shù) 涂層 干膜厚度涂層結(jié)構(gòu) 1 無機鋅底漆 75µm 2 冷固化環(huán)氧中間漆 200µm 2 丙烯酸聚氨酯面漆 60µm 合計 5 /335µm2 海洋平臺飛濺區(qū)的涂料保護飛濺區(qū)是海洋平臺結(jié)構(gòu)腐蝕最嚴重的區(qū)域，它經(jīng)受海洋大氣與海水浸漬的交替作用，海浪與冰塊的沖擊，錨鏈和水面飄浮物體的磨損，以及其它工作輔助船?？康呐鲎才c摩擦。而且飛濺區(qū)在維修時表面處理進行噴砂與涂裝非常困難，因此平臺飛濺區(qū)的涂裝設(shè)計必須考慮今后維修與涂裝的方便，并適當?shù)?/p>

3、對鋼材厚度增放一定的腐蝕余量，必須采用高性能涂料。一般的涂裝配套是： 道數(shù) 涂層 干膜厚度涂層結(jié)構(gòu) 1 無機鋅硅酸鹽底漆 75µm 4 厚漿型環(huán)氧瀝青涂料 500µm 合計 5 /575µm3 海洋平臺全浸區(qū)的涂料保護海洋平臺全浸區(qū)的腐蝕速度比大氣區(qū)嚴重，但比飛濺區(qū)要輕得多。海洋平臺全浸區(qū)一般采用陰極保護或涂料與陰極保護的聯(lián)合保護，而很少單獨采用涂料保護，原因是目前防銹、防污涂料使用期限最長為58年左右，不可能成為海洋平臺永久性的保護涂層。一般涂裝配套（外加犧牲陽極保護）是： 道數(shù) 涂層 干膜厚度涂層結(jié)構(gòu) 1 無機鋅底漆 70µm 2 氯化橡膠防銹底漆

4、100µm 2 防污漆 200µm 合計 5 /370µm二. 鋅加系統(tǒng)海洋鉆井平臺采用的鋅加防腐方法海洋鉆井平臺是海洋設(shè)施中既龐大又復雜的鋼鐵結(jié)構(gòu)物，造價很大。一般平臺要求使用期限為3050年，并且又處于海洋惡劣環(huán)境，而且固定式平臺不能象船舶一樣進塢修理。因此防止海上鉆井平臺的腐蝕，對平臺的使用與安全是一件十分重要的任務(wù)。目前海洋鉆井平臺鋼結(jié)構(gòu)常用的防腐方法是采用有機涂料配套系統(tǒng)（在全浸區(qū)一般采用陰極保護或涂料與陰極保護的聯(lián)合保護），采用有機涂料配套系統(tǒng)雖然價格便宜但不能為海洋鉆井平臺鋼結(jié)構(gòu)提供長期防腐效果，同時將來維修困難，為了延長海洋鉆井平臺使用期限向業(yè)主和

5、設(shè)計院推薦一種比利時ZINGAMETALL公司生產(chǎn)的特殊鍍鋅系統(tǒng)產(chǎn)品鋅加鍍鋅系統(tǒng)。它具有以下優(yōu)點：1.鋅加鍍層具有優(yōu)異的防腐性能鋅加鍍鋅涂層干膜中含96以上純鋅，產(chǎn)品中鋅粉純度高達99.995%以上。根據(jù)英國BNF材料實驗室認證：60mm鋅加鍍鋅涂層在惡劣海洋大氣環(huán)境下保護鋼板12年以上不腐蝕，而在一般郊區(qū)大氣環(huán)境下至少20年以上不腐蝕。鋅加鍍鋅涂層不僅象熱浸鋅、熱噴鋅（鋁）一樣具有陰極保護作用。經(jīng)國內(nèi)外大量工程業(yè)績證明，鋅加鍍鋅涂層的防腐性能十分優(yōu)異。比利時ZINGAMETALL公司花費200萬美元對全球鋅加產(chǎn)品用戶做了國際投保。按鋅加有關(guān)規(guī)定進行施工，鋅加涂層干膜厚度達到40mm以上可提供

6、至少10年國際保險。 2.鋅加對表面處理要求較低鋅加應(yīng)用在具有熱浸鋅和舊漆膜鋼結(jié)構(gòu)表面進行防腐涂裝維修時，可采用人工打磨方法，去除特舊漆膜和嚴重的銹斑，人工打磨至GB892388標準St2-3級，允許保留10以下的輕度銹蝕面積。這是一般涂料和其他防腐方法所做不到的。用鋅加對舊的熱浸鋅進行維修時，只需對嚴重銹蝕和鋅層脫落部位進行人工打磨處理，這樣可以保留大部分的鍍鋅層。在鍍鋅層表面涂裝鋅加即可。3.鋅加噴涂時無環(huán)境溫度和相對濕度限制，涂裝后二小時的鋅加鍍層亦不會被雨水沖刷掉。4.施工方便鋅加為單組分包裝。不需要混合可直接使用，可采用刷涂、滾涂、浸涂，亦可采用空氣噴涂和無氣噴涂。鋅加涂裝可在車間涂

7、裝也可在現(xiàn)場涂裝。不受場地限制。鋅加干燥迅速，一般觸干時間為510分鐘。鋅加產(chǎn)品的保質(zhì)期不限可長期保存。5.有利于環(huán)境保護鋅加產(chǎn)品中不含甲苯、二甲苯、甲乙酮等有機溶劑，因此使用鋅加安全、環(huán)保衛(wèi)生。鋅加涂層無毒無害，符合BS英國標準，甚至可以直接與飲用水接觸。 6.有利于將來維修，大大節(jié)省費用當再次維修時，無需去除原有的鋅加涂層，只需去除浮銹清潔干凈后可涂裝新的鋅加涂層，新的鋅加涂層會與舊的鋅加涂層融合在一起形成一層，這就使得在任何時候業(yè)主都可以用最低的費用來進行維護修補。四鋅加防腐壽命測算（鋅加60mm）1. 鋅加陰極保護作用 公式 n=（G/g）×k 其中 n：耐用年數(shù) G：鋅層總

8、附著量，其中1mm鋅層涂布量約為7.2g/m2 g：年腐蝕量根據(jù)ISO12944標準，一般在海洋環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)鋅層年腐蝕量為30g/m2； k：折減系數(shù)，一般鋅加以0.8計 7.2 g/m2×（60×96）×0.8 n =11年 30g/m22環(huán)氧云鐵中間漆、丙烯酸聚氨酯面漆的屏障保護作用： 5年3. 總防腐年限（鋅加防腐年限A面漆防腐年限B）×2.0 （115）×2.032年 備注：此防腐壽命測算僅供參考五應(yīng)用實例鋅加應(yīng)用在海洋鉆井平臺的工程實例鋅加在國外已應(yīng)用多哥海上采礦平臺，這兩座大型海上采礦平臺離岸1.6公里，每座重達325噸，建成2年后

9、傳送帶及平臺已嚴重銹蝕。1990年1月用鋅加進行修復涂裝，工程耗時15個月，計245,000工時，共用鋅加230噸。該工程至今已歷時近十年，未發(fā)現(xiàn)任何銹蝕（參見附件）。鋅加在國內(nèi)已應(yīng)用在深圳蛇口海上鉆井平臺和東海平湖油田海上鉆井平臺的局部維修，此鋼結(jié)構(gòu)原來采用常規(guī)涂料進行防腐涂裝，由于處于海洋惡劣環(huán)境，所以腐蝕非常嚴重，經(jīng)過3年后就出現(xiàn)了局部腐蝕，同時一些地方已脫落，業(yè)主綜合考慮后決定采用鋅加進行局部維修，工程分別于2000年10月和2000年底完工，至今未發(fā)現(xiàn)銹蝕，用戶覺得十分滿意。六成本比較鋅加與傳統(tǒng)有機涂料的經(jīng)濟比較傳統(tǒng)的防腐技術(shù)是在防護的鋼結(jié)構(gòu)表面涂裝有機涂料，其只是提供一層屏障式保護

10、易被破壞和出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，所以其保護年限很短一般35年，因此雖然一次性投資較少但是其綜合計價較高。如果采用新型的防腐技術(shù)產(chǎn)品鋅加鍍鋅涂層系統(tǒng)，其具有很強的陰極保護作用和可以作為良好的底層，所以其保護年限較長至少2530年。這樣可以給客戶帶來良好的綜合經(jīng)濟效益。具體經(jīng)濟效益比較表如下：1. 綜合計價按一次性投資與頭10年保護年限計算綜合計價，綜合計價的計算式 一次性投資額×維修次數(shù)（一次性投資額） 綜合計價= 保護年限（10年）2. 這里有機涂料涂裝采用國產(chǎn)涂料保護期設(shè)為3年，采用進口涂料保護期設(shè)為5年。3. 涂裝有機涂料保護期到后需停工再次施工所造成的損失，按一次性投資加倍計算，是偏于

11、保守考慮。因為這里未考慮停工維修所造成的損失。4. 采用鋅加鍍鋅涂層系統(tǒng)10年保護期內(nèi)維修次數(shù)為零，采用國產(chǎn)涂料 10年保護期內(nèi)維修次數(shù)為3次，采用進口涂料10年保護期內(nèi)維修次 數(shù)為2次。5. 根據(jù)經(jīng)濟效益比較表可以得出以下結(jié)論：a) 采用鋅加面涂涂層系統(tǒng)與鋅加鍍鋅涂層系統(tǒng)時表面處理要求較低，所以需要表面處理費用比采用有機涂料低14左右。b) 采用鋅加面涂涂層系統(tǒng)的一次性投資額雖然略高于采用國產(chǎn)涂料和采用進口 涂料的一次性投資額，但是其綜合計價遠遠低于采用國產(chǎn)涂料和采用進口涂 料的綜合計價，在頭十年使用期要降低615元/m2，10年后費用節(jié)省更多。c) 綜上所述，采用采用鋅加面涂涂層系統(tǒng)進行防

12、腐涂裝的一次性投資額是可行的，同時可以給客戶帶來良好的綜合經(jīng)濟效益。 此經(jīng)濟效益比較分析便于保守，采用鋅加面涂涂層系統(tǒng)與鋅加鍍鋅涂層系統(tǒng)的一般保護年限可以達到30年以上。七、鋅加系統(tǒng)資料1. 什么是鋅加涂膜鍍鋅：鋅加涂膜鍍鋅是由純度高于99.995%以原子化提煉的鋅粉、溶劑和有機樹脂三部分配制而成的單組份涂膜鍍鋅產(chǎn)品，鋅加涂層干膜中的干膜含鋅量高達96，其綜合了熱浸鍍鋅及熱噴涂鋅（鋁）和富鋅涂料的優(yōu)點，其保護原理類似熱浸鍍鋅，具有雙重保護：·· 主動陰極保護-原子化提煉的鋅粉 屏障保護-鋅鹽層與粘接劑樹脂鋅加涂層具有優(yōu)良的柔韌性和很強的抗機械及磨損性能。在受熱沖擊（不同溫度

13、下的熱脹冷縮）時，鋅加也不會剝落從而為鋼材基體提供永久防銹保護（單獨使用可達50年以上）。2. 鋅加涂膜鍍鋅的保護原理：目前，熱浸鍍鋅與熱噴鋅（鋁）是常用的陰極保護技術(shù)，鋅（鋁）作為犧牲陽極，而使鋼鐵表面受到保護，即使當鋅保護層有少許受損，鋅層下的鋼鐵亦不會形成銹。但傳統(tǒng)的鍍鋅技術(shù)很難現(xiàn)場應(yīng)用，而鋅加鍍鋅系統(tǒng)可以在現(xiàn)場或車間施工涂裝。另外，常規(guī)的富鋅涂料因含鋅量低陰極保護作用不強，它與普通涂料一樣以屏障保護作用為主，涂料涂層可以在鋼鐵表面形成一道對空氣中的水蒸氣和氧氣等的保護屏障。鋅加對鋼鐵保護有兩種途徑：主動保護：陰極保護作用鋅加干膜含有96以上的純鋅足以保證為鋼板提供絕好的陰極保護。長達9

14、500小時的鹽霧實驗證明：即使是在極其苛刻的侵蝕環(huán)境下，鋅加仍能長效犧牲其本身而對鋼鐵表面形成保護，其保護原理類似于熱浸鍍，防腐蝕保護性卻能優(yōu)于熱浸鋅。被動保護：屏障式保護作用當鋅加被氧化時，會在鋅加表面緩慢產(chǎn)生一層鋅鹽層來提供屏障保護。接著，鋅加中的粘結(jié)劑也提供一層附加的屏障保護，從而減緩了鋅的氧化。所以鋅加的防腐蝕性能遠比由噴鋅（鋁）、熱浸鍍鋅及其它富鋅涂料的防腐蝕性能好很多。因此，鋅加有效地結(jié)合了熱鍍鋅鋅層的主動陰極保護和有機涂料的屏障保護，對鋼鐵具有長效的優(yōu)異防腐保護性能。3. 鋅加涂膜鍍鋅的優(yōu)點1. 具有雙重的陰極保護性能和良好的屏蔽保護作用，鹽霧試驗達9500小時，防腐蝕性能優(yōu)于熱

15、鍍鋅和富鋅漆。是取代熱浸鋅、熱噴鋅（鋁）的最好材料。2. 可單獨使用，作為重防腐蝕涂層，亦可以作為底涂與其他配套涂料組合，其綜合防腐年限可提高1.82.5倍，達3050年以上。3. 鋅含量極高（干膜中含鋅量達到96%以上），產(chǎn)品中不含任何鉛、鎘等重金屬，不含甲苯、二甲苯、一氯甲烷、甲乙酮等有機溶劑，鋅加干膜涂層可與飲用水直接接觸。4. 具有優(yōu)異的附著力、柔韌性、耐沖擊性能及足夠的摩擦力。5. 使用溫度范圍寬容，可在80150條件下使用。6. 具有良好耐磨性、耐油性、耐水性。7. 常溫干燥，只需很短的時間即能搬運、堆放。8. 對環(huán)境的容忍性很好，可在潮濕的鋼鐵表面進行涂裝。9. 對鋼材表面預處理

16、要求不高，新鋼材表面一般噴砂至Sa2.5級即可，舊鋼材表面一般打磨至St2級即可,允許涂裝在輕度銹蝕的表面上。10. 施工方便，可以刷涂、噴涂、浸涂或靜電噴涂；可在車間涂裝，也可在室外工地現(xiàn)場涂裝。 11. 具有獨特的鍍層重融性，新舊鋅加涂層在涂覆后可互相融為一體。 12. 復涂性好，可用于舊熱浸鋅的維修和更新。 13. 與多種涂料有極好的配套性（除酸醇類油漆外）。14. 具有極好的耐混凝土腐蝕性能，用于加強鋼筋的防腐蝕涂裝基本不影響鋼筋與混凝土的握裹力。 15. 具有優(yōu)異的抗靜電性能，其體積電阻為 4.4 ×105cm ，可用于防靜電涂層。4. 鋅加與普通富鋅漆的比較：鋅加涂膜鍍鋅可以提供主動的陰極保護，而普通富鋅漆不能，因為只有干膜含鋅量達到92也是的高含鋅富鋅涂料才能具有真正的陰極保護，普通富鋅漆上出現(xiàn)輕微劃痕就會產(chǎn)生銹蝕，隨后會銹蝕蔓延產(chǎn)生大面積銹蝕，而鋅加上出現(xiàn)刮痕不會產(chǎn)生銹蝕（即使刮痕達到0.5cm寬度）。因為普通富鋅漆僅提供被動的屏障保護，在長時間日曬雨淋和紫外線照射下會老化和粉化產(chǎn)生微小裂縫，從而涂層上產(chǎn)生孔隙、起殼、起泡、龜裂等缺陷，最終將導致涂層剝落從而失去屏障保護。所以鋅加的防腐性能是普通富鋅漆56倍。5. 鋅加涂膜