海洋鉆井平臺(tái)防腐技術(shù)的研究3900字

1、海洋鉆井平臺(tái)防腐技術(shù)的研究3900字 摘要：海洋平臺(tái)技術(shù)含量高，因?yàn)楹Ｉ献鳂I(yè)環(huán)境，大部分平臺(tái)不會(huì)挪動(dòng)，不能定期回港維修，這樣就致使日常維護(hù)困難。且海洋環(huán)境惡劣，潮氣、鹽霧且電解質(zhì)濃度高，目前海洋平學(xué)性能的失效，對(duì)平臺(tái)消費(fèi)生活造成嚴(yán)重影響。所以，建造者對(duì)海洋平臺(tái)的維護(hù)問(wèn)題尤其是臺(tái)的腐蝕問(wèn)題還是非常突出。此文首先說(shuō)明了海洋環(huán)境下的腐蝕原理，其次，研討了海洋平臺(tái)設(shè)備防腐管理措施，同時(shí)介紹了幾種具有長(zhǎng)效的防腐材料和防腐技術(shù)特點(diǎn)并議論了新型防腐技術(shù)的應(yīng)用，如熱噴鋁技術(shù)等。 /3/view-13020743.htm 關(guān)鍵詞：海洋平臺(tái) 腐蝕 防腐 熱噴鋁中圖分類號(hào)： P742 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A隨著陸地資源的消

2、耗，海洋這個(gè)孕育無(wú)窮寶藏的聚寶盆勢(shì)必成為時(shí)代新寵。二十一世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，海洋資源的開采是新世紀(jì)熾熱的話題。搭建海洋平臺(tái)，是海洋開發(fā)的第一步。但是由于海洋特殊的環(huán)境，海洋平臺(tái)的腐蝕是個(gè)宏大的難題，每年因?yàn)楦g造成了宏大的經(jīng)濟(jì)損失，環(huán)境破壞。采用有效的防腐技術(shù)，是解決腐蝕難題的有效途徑。1 海洋平臺(tái)的腐蝕機(jī)理1.1可溶性鹽對(duì)涂層的破壞1.1.1破壞機(jī)理涂層的穩(wěn)定性是指不與腐蝕性物質(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)反響的才能，但目前所有的涂層都無(wú)法做到百分之百的防護(hù)，尤其在可溶性鹽的作用下。濕度大是海洋環(huán)境最主要的特點(diǎn)，可溶性鹽極易吸水，假設(shè)鋼材外表有鹽殘留就會(huì)導(dǎo)致剛噴砂過(guò)的外表迅速反銹，給后續(xù)噴涂造成損傷。11.

3、2 H2S對(duì)管道的腐蝕1.2.1腐蝕機(jī)理H2S溶于水形成酸性溶液會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生腐蝕作用，主要有電化學(xué)腐蝕和應(yīng)力腐蝕兩種。1電化學(xué)失重腐蝕H2S 在水中會(huì)發(fā)生電離反響：H2SHS-+ H+ HS-S22-+ H+ 會(huì)與鋼材反響，陽(yáng)極反響： Fe-2eFe2+ Fe2+ S2-Fe S陰極反響： 2H+-2eH2。2應(yīng)力腐蝕氫原子在鋼材外表凹陷處聚集，在特定條件下結(jié)合為H2，缺陷處的壓力會(huì)升高，鋼材脆化并產(chǎn)生裂紋、裂縫。21.3海洋大氣區(qū)的腐蝕海洋大氣環(huán)境特殊，海洋大氣區(qū)金屬外表上附著大量含鹽粒子，且大氣濕度大，積聚在鋼鐵外表形成大量電介質(zhì)，兩者構(gòu)成電化學(xué)腐蝕的條件，使得海洋平臺(tái)腐蝕速度加快。1.4

4、海洋平臺(tái)飛濺區(qū)的腐蝕飛濺區(qū)的海水在海浪和潮差的作用下，與空氣充分接觸，含氧量升高，同時(shí)浸濕部分受到陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間照射，使得鋼外表電解質(zhì)濃度升高，易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。飛濺區(qū)經(jīng)常會(huì)遭受富氧浪花沖擊，容易使保護(hù)層脫落，加劇腐蝕的情況。31.5潮差區(qū)的腐蝕潮差區(qū)常年處于潮汐運(yùn)動(dòng)中，干濕交替明顯，與富氧海浪的接觸非常頻繁，是非常有利于腐蝕的條件。另外在冬季寒冷氣候的作用下，某些海域會(huì)產(chǎn)生海洋流冰，海洋流冰也會(huì)對(duì)鋼架涂層造成沖擊、刮擦，導(dǎo)致涂層的大面積脫落、破壞，從而加劇腐蝕的情況。1.6海水全浸區(qū)的腐蝕海水全浸區(qū)的腐蝕與溶解氧、鹽度、溫度等有很大關(guān)系。其中表層全浸區(qū)含氧量最高，腐蝕的情況也是最為嚴(yán)重。隨著深度

5、加深，溶解氧含量減少，溫度降低，腐蝕性變?nèi)酢?.7海泥區(qū)的腐蝕海泥中氧氣缺乏，腐蝕速率應(yīng)該要比海水中要慢，但是海泥中存在很多細(xì)菌等的微生物，這些微生物的代謝活動(dòng)會(huì)引起平臺(tái)構(gòu)造腐蝕。比方硫酸鹽復(fù)原菌所產(chǎn)生的硫化物會(huì)使鋼構(gòu)造加速腐蝕。2 海洋平臺(tái)設(shè)備的防腐維護(hù)管理措施2.1涂料涂裝防腐2.1.1涂裝工藝涂裝前，應(yīng)檢查外表干凈度，先去除鋼外表殘留物及雜質(zhì)，同時(shí)進(jìn)展噴砂除銹處理。如有發(fā)現(xiàn)不能方便噴砂的部位，可采用手刮刀手動(dòng)除銹，然后再將外表用壓縮空氣清洗完全，最后涂上防護(hù)底漆。這樣既可以較高質(zhì)量完成涂裝，降低腐蝕的可能性。2.1.2涂裝質(zhì)量要求對(duì)于涂裝的質(zhì)量要求需要充分考慮到海洋平臺(tái)的使用年限和工作環(huán)

6、境， 在特殊條件下應(yīng)適當(dāng)增加涂層厚度。同時(shí)，還應(yīng)該測(cè)量涂層的總厚度和每道涂層厚度，以到達(dá)高質(zhì)量的涂裝需求。42.2設(shè)備的防腐構(gòu)造設(shè)計(jì)2.2.1防止產(chǎn)生間隙海洋平臺(tái)構(gòu)造建立中難免出現(xiàn)縫隙，這些縫隙因?yàn)闀?huì)使得內(nèi)部構(gòu)造與空氣、水氣、鹽霧接觸，很容易導(dǎo)致腐蝕。腐蝕之后又常發(fā)生應(yīng)力腐蝕和孔蝕，進(jìn)一步對(duì)設(shè)備造成破壞。防止出現(xiàn)縫隙而導(dǎo)致腐蝕的方法就是采用良好的設(shè)計(jì)建造方法，多用焊接連接，從源頭上解決縫隙存在的問(wèn)題。2.2.2防止死角的出現(xiàn)海洋平臺(tái)構(gòu)造設(shè)備死角中假設(shè)出現(xiàn)液體殘留且沒(méi)有及時(shí)清理，那么這些液體在海洋高強(qiáng)度日照和高鹽霧濃度情況下極易出?F部分濃縮現(xiàn)象，濃縮的液體進(jìn)一步引起腐蝕，因此，應(yīng)盡量防止出現(xiàn)排

7、液不全的死角，如確實(shí)存在某些位置容易出現(xiàn)液體殘留的現(xiàn)象，應(yīng)盡早做好標(biāo)記，及時(shí)清理，杜絕部分濃縮現(xiàn)象。2.3建立預(yù)防性養(yǎng)護(hù)制度每個(gè)區(qū)域應(yīng)有專門負(fù)責(zé)的維護(hù)人員按時(shí)檢查設(shè)備腐蝕情況，評(píng)估腐蝕等級(jí)，做好相關(guān)記錄；當(dāng)有嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象時(shí)，無(wú)論任何人員發(fā)現(xiàn)都應(yīng)該通知相關(guān)負(fù)責(zé)人員查看并及時(shí)報(bào)修；應(yīng)建立備用的零配件倉(cāng)庫(kù)，存儲(chǔ)可用于更換的零配件以保證維修需要，及早發(fā)現(xiàn)腐蝕零件及早更換。3 新型防腐技術(shù)3.1新型防腐涂料3.1.1高固體分、無(wú)溶劑防腐涂料聚天門冬氨酸酯樹脂聚脲涂料高固含、低VOC、防腐耐候性能良好等特點(diǎn)。單一涂層可用于C3環(huán)境，假設(shè)與富鋅漆配套使用可用于C4-C5腐蝕環(huán)境。53.1.2石墨烯防腐涂料石

8、墨烯作為目前最薄、最硬的納米材料，具有穩(wěn)定的sp2雜化平面片狀構(gòu)造，具有良好的阻隔性。涂料中的石墨烯可形成致密隔絕層，具有理性的屏蔽作用。在富鋅防腐漆中參加適量石墨烯可減少鋅粉用量，減少粉塵污染，降低涂料密度，有利環(huán)保。6 3.2熱噴鋁技術(shù)熱噴涂技術(shù)是一種外表加工技術(shù)，利用氣體、激光、電弧等熱源將碳化物、金屬、合金等材料加熱到半熔融或熔融狀態(tài)， 再用氣流以霧化的方式將這些噴涂材料高速噴射到零件外表，形成噴層。加工過(guò)程：采用獨(dú)特的熔煉工藝制備多元鋅鋁合金，熔煉后采用連鑄的方法得到多元鋅鋁合金圓形鑄錠。接著，將鑄錠放入350-450的電爐內(nèi)4-8個(gè)小時(shí)，進(jìn)展均勻化處理。再用350-500噸的擠壓機(jī)

9、，在380-420下熱擠壓材料，使材料通過(guò)圓形模具，形成直徑4.5-8m m 的線材。將線材在真空退火爐內(nèi)180-280退火1.5-3小時(shí)，進(jìn)展拉拔。重復(fù)以上退火、拉拔步驟，直到制成1.5-4.0mm 的絲材。3.2.1熱噴鋁技術(shù)流程1工件外表的處理金屬基體外表預(yù)處理，是熱噴鋁工藝中特別重要的部分。因?yàn)榻饘倩耐獗硪仔纬裳趸镔|(zhì)，假如沒(méi)有處理掉，就會(huì)導(dǎo)致基體與涂層之間結(jié)合差，不能有效地到達(dá)防腐目的。2噴涂材料鋁容易被氧化， 用鋁線材來(lái)代替鋁粉，可以有效地減少氧化程度。按ISO2063- 1991 和 GB/T9793- 1997 的規(guī)定，鋁線材為半硬態(tài)，直徑為 3mm，純度99.5%。73熱噴

10、涂鋁外表噴砂后的四小時(shí)內(nèi)應(yīng)進(jìn)展熱噴涂鋁，采用QX- 1氣體金屬線材噴槍并根據(jù)不同的噴涂要求來(lái)確定工件、噴槍的挪動(dòng)速度和間隔 以及噴涂時(shí)間。4熱擴(kuò)散噴鋁層有一定的孔隙率，存在較多微孔，酸性離子會(huì)穿透這些孔隙致使金屬發(fā)生腐蝕。因此，應(yīng)將噴鋁后的工件加熱，進(jìn)展熱擴(kuò)散以進(jìn)步耐腐蝕性，加熱溫度控制在430450左右。3.3環(huán)保型Al- Zn- Si 水溶性涂料這種新材料將新型鋁鋅基合金制成微米級(jí)粉體，參加稀釋劑、固化劑和納米增強(qiáng)劑，形成水溶性合金涂料。利用噴涂、刷涂等方法在工件外表形成耐腐蝕、耐磨、抗沖蝕納米顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料涂層。它適用于大氣多雨、高溫、多鹽霧和強(qiáng)風(fēng)流等海洋腐蝕性惡劣環(huán)境，零部件耐海洋氣

11、候腐蝕壽命超過(guò)20年。新材料不僅在耐腐蝕性能和耐磨性能好，而且不含六價(jià)Cr離子，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染。其關(guān)鍵技術(shù)有：1稀土鋁鋅硅粉體制備技術(shù)。氣體霧化法制備微米級(jí)高純度鱗片狀鋅鋁粉，使涂層具有更改的耐蝕、耐磨性能，且具有本錢低的優(yōu)勢(shì)。2制取鉻酸鹽取代劑。4 完畢語(yǔ)海洋平臺(tái)構(gòu)造的防腐，要根據(jù)海上不同區(qū)域的腐蝕速率、腐蝕特點(diǎn)使用相應(yīng)的防腐措施。隨著我國(guó)海洋油氣資源的不斷開發(fā)，海洋平臺(tái)的不斷設(shè)計(jì)建造，每年都有大量的因海洋平臺(tái)腐蝕問(wèn)題所造成的各種損失，海洋平臺(tái)腐蝕這樣的現(xiàn)狀極不有利于海油事業(yè)的開展。因此，海洋平臺(tái)防腐成了海油工程的重點(diǎn)，為此不斷研發(fā)新型防腐涂料以及使用熱噴涂技術(shù)對(duì)海洋平臺(tái)長(zhǎng)期有效防腐的意義非常重大。海洋平臺(tái)防腐新技術(shù)必須不斷投入研究，以確保海洋平臺(tái)的消費(fèi)平安，為保障國(guó)家海洋油氣資源的順利開采奉獻(xiàn)力量。參考文獻(xiàn)：1 劉曉斌，王旭東.可溶性鹽對(duì)涂層的破壞機(jī)理及檢測(cè)分析J.全面腐蝕控制，2022，22 4：27- 28.2 艾志久，范鈺瑋，趙乾坤.H2S對(duì)油氣管材的腐蝕及防護(hù)研究綜述J.外表技術(shù)， 2022 9：108- 115.3 朱海彬.海洋平臺(tái)