海洋钻井平台防腐技术的研究3900字

1、海洋钻井平台防腐技术的研究3900字 摘要：海洋平台技术含量高，因为海上作业环境，大部分平台不会挪动，不能定期回港维修，这样就致使日常维护困难。且海洋环境恶劣，潮气、盐雾且电解质浓度高，目前海洋平学性能的失效，对平台消费生活造成严重影响。所以，建造者对海洋平台的维护问题尤其是台的腐蚀问题还是非常突出。此文首先说明了海洋环境下的腐蚀原理，其次，研讨了海洋平台设备防腐管理措施，同时介绍了几种具有长效的防腐材料和防腐技术特点并议论了新型防腐技术的应用，如热喷铝技术等。 /3/view-13020743.htm 关键词：海洋平台 腐蚀 防腐 热喷铝中图分类号： P742 文献标识码：A随着陆地资源的消

2、耗，海洋这个孕育无穷宝藏的聚宝盆势必成为时代新宠。二十一世纪是海洋的世纪，海洋资源的开采是新世纪炽热的话题。搭建海洋平台，是海洋开发的第一步。但是由于海洋特殊的环境，海洋平台的腐蚀是个宏大的难题，每年因为腐蚀造成了宏大的经济损失，环境破坏。采用有效的防腐技术，是解决腐蚀难题的有效途径。1 海洋平台的腐蚀机理1.1可溶性盐对涂层的破坏1.1.1破坏机理涂层的稳定性是指不与腐蚀性物质发生物理或化学反响的才能，但目前所有的涂层都无法做到百分之百的防护，尤其在可溶性盐的作用下。湿度大是海洋环境最主要的特点，可溶性盐极易吸水，假设钢材外表有盐残留就会导致刚喷砂过的外表迅速反锈，给后续喷涂造成损伤。11.

3、2 H2S对管道的腐蚀1.2.1腐蚀机理H2S溶于水形成酸性溶液会对管道产生腐蚀作用，主要有电化学腐蚀和应力腐蚀两种。1电化学失重腐蚀H2S 在水中会发生电离反响：H2SHS-+ H+ HS-S22-+ H+ 会与钢材反响，阳极反响： Fe-2eFe2+ Fe2+ S2-Fe S阴极反响： 2H+-2eH2。2应力腐蚀氢原子在钢材外表凹陷处聚集，在特定条件下结合为H2，缺陷处的压力会升高，钢材脆化并产生裂纹、裂缝。21.3海洋大气区的腐蚀海洋大气环境特殊，海洋大气区金属外表上附着大量含盐粒子，且大气湿度大，积聚在钢铁外表形成大量电介质，两者构成电化学腐蚀的条件，使得海洋平台腐蚀速度加快。1.4

4、海洋平台飞溅区的腐蚀飞溅区的海水在海浪和潮差的作用下，与空气充分接触，含氧量升高，同时浸湿部分受到阳光长时间照射，使得钢外表电解质浓度升高，易发生电化学腐蚀。飞溅区经常会遭受富氧浪花冲击，容易使保护层脱落，加剧腐蚀的情况。31.5潮差区的腐蚀潮差区常年处于潮汐运动中，干湿交替明显，与富氧海浪的接触非常频繁，是非常有利于腐蚀的条件。另外在冬季寒冷气候的作用下，某些海域会产生海洋流冰，海洋流冰也会对钢架涂层造成冲击、刮擦，导致涂层的大面积脱落、破坏，从而加剧腐蚀的情况。1.6海水全浸区的腐蚀海水全浸区的腐蚀与溶解氧、盐度、温度等有很大关系。其中表层全浸区含氧量最高，腐蚀的情况也是最为严重。随着深度

5、加深，溶解氧含量减少，温度降低，腐蚀性变弱。1.7海泥区的腐蚀海泥中氧气缺乏，腐蚀速率应该要比海水中要慢，但是海泥中存在很多细菌等的微生物，这些微生物的代谢活动会引起平台构造腐蚀。比方硫酸盐复原菌所产生的硫化物会使钢构造加速腐蚀。2 海洋平台设备的防腐维护管理措施2.1涂料涂装防腐2.1.1涂装工艺涂装前，应检查外表干净度，先去除钢外表残留物及杂质，同时进展喷砂除锈处理。如有发现不能方便喷砂的部位，可采用手刮刀手动除锈，然后再将外表用压缩空气清洗完全，最后涂上防护底漆。这样既可以较高质量完成涂装，降低腐蚀的可能性。2.1.2涂装质量要求对于涂装的质量要求需要充分考虑到海洋平台的使用年限和工作环

6、境， 在特殊条件下应适当增加涂层厚度。同时，还应该测量涂层的总厚度和每道涂层厚度，以到达高质量的涂装需求。42.2设备的防腐构造设计2.2.1防止产生间隙海洋平台构造建立中难免出现缝隙，这些缝隙因为会使得内部构造与空气、水气、盐雾接触，很容易导致腐蚀。腐蚀之后又常发生应力腐蚀和孔蚀，进一步对设备造成破坏。防止出现缝隙而导致腐蚀的方法就是采用良好的设计建造方法，多用焊接连接，从源头上解决缝隙存在的问题。2.2.2防止死角的出现海洋平台构造设备死角中假设出现液体残留且没有及时清理，那么这些液体在海洋高强度日照和高盐雾浓度情况下极易出?F部分浓缩现象，浓缩的液体进一步引起腐蚀，因此，应尽量防止出现排

7、液不全的死角，如确实存在某些位置容易出现液体残留的现象，应尽早做好标记，及时清理，杜绝部分浓缩现象。2.3建立预防性养护制度每个区域应有专门负责的维护人员按时检查设备腐蚀情况，评估腐蚀等级，做好相关记录；当有严重腐蚀现象时，无论任何人员发现都应该通知相关负责人员查看并及时报修；应建立备用的零配件仓库，存储可用于更换的零配件以保证维修需要，及早发现腐蚀零件及早更换。3 新型防腐技术3.1新型防腐涂料3.1.1高固体分、无溶剂防腐涂料聚天门冬氨酸酯树脂聚脲涂料高固含、低VOC、防腐耐候性能良好等特点。单一涂层可用于C3环境，假设与富锌漆配套使用可用于C4-C5腐蚀环境。53.1.2石墨烯防腐涂料石

8、墨烯作为目前最薄、最硬的纳米材料，具有稳定的sp2杂化平面片状构造，具有良好的阻隔性。涂料中的石墨烯可形成致密隔绝层，具有理性的屏蔽作用。在富锌防腐漆中参加适量石墨烯可减少锌粉用量，减少粉尘污染，降低涂料密度，有利环保。6 3.2热喷铝技术热喷涂技术是一种外表加工技术，利用气体、激光、电弧等热源将碳化物、金属、合金等材料加热到半熔融或熔融状态， 再用气流以雾化的方式将这些喷涂材料高速喷射到零件外表，形成喷层。加工过程：采用独特的熔炼工艺制备多元锌铝合金，熔炼后采用连铸的方法得到多元锌铝合金圆形铸锭。接着，将铸锭放入350-450的电炉内4-8个小时，进展均匀化处理。再用350-500吨的挤压机

9、，在380-420下热挤压材料，使材料通过圆形模具，形成直径4.5-8m m 的线材。将线材在真空退火炉内180-280退火1.5-3小时，进展拉拔。重复以上退火、拉拔步骤，直到制成1.5-4.0mm 的丝材。3.2.1热喷铝技术流程1工件外表的处理金属基体外表预处理，是热喷铝工艺中特别重要的部分。因为金属基的外表易形成氧化物质，假如没有处理掉，就会导致基体与涂层之间结合差，不能有效地到达防腐目的。2喷涂材料铝容易被氧化， 用铝线材来代替铝粉，可以有效地减少氧化程度。按ISO2063- 1991 和 GB/T9793- 1997 的规定，铝线材为半硬态，直径为 3mm，纯度99.5%。73热喷

10、涂铝外表喷砂后的四小时内应进展热喷涂铝，采用QX- 1气体金属线材喷枪并根据不同的喷涂要求来确定工件、喷枪的挪动速度和间隔 以及喷涂时间。4热扩散喷铝层有一定的孔隙率，存在较多微孔，酸性离子会穿透这些孔隙致使金属发生腐蚀。因此，应将喷铝后的工件加热，进展热扩散以进步耐腐蚀性，加热温度控制在430450左右。3.3环保型Al- Zn- Si 水溶性涂料这种新材料将新型铝锌基合金制成微米级粉体，参加稀释剂、固化剂和纳米增强剂，形成水溶性合金涂料。利用喷涂、刷涂等方法在工件外表形成耐腐蚀、耐磨、抗冲蚀纳米颗粒增强复合材料涂层。它适用于大气多雨、高温、多盐雾和强风流等海洋腐蚀性恶劣环境，零部件耐海洋气

11、候腐蚀寿命超过20年。新材料不仅在耐腐蚀性能和耐磨性能好，而且不含六价Cr离子，不会对环境造成任何污染。其关键技术有：1稀土铝锌硅粉体制备技术。气体雾化法制备微米级高纯度鳞片状锌铝粉，使涂层具有更改的耐蚀、耐磨性能，且具有本钱低的优势。2制取铬酸盐取代剂。4 完毕语海洋平台构造的防腐，要根据海上不同区域的腐蚀速率、腐蚀特点使用相应的防腐措施。随着我国海洋油气资源的不断开发，海洋平台的不断设计建造，每年都有大量的因海洋平台腐蚀问题所造成的各种损失，海洋平台腐蚀这样的现状极不有利于海油事业的开展。因此，海洋平台防腐成了海油工程的重点，为此不断研发新型防腐涂料以及使用热喷涂技术对海洋平台长期有效防腐的意义非常重大。海洋平台防腐新技术必须不断投入研究，以确保海洋平台的消费平安，为保障国家海洋油气资源的顺利开采奉献力量。参考文献：1 刘晓斌，王旭东.可溶性盐对涂层的破坏机理及检测分析J.全面腐蚀控制，2022，22 4：27- 28.2 艾志久，范钰玮，赵乾坤.H2S对油气管材的腐蚀及防护研究综述J.外表技术， 2022 9：108- 115.3 朱海彬.海洋平台