ISO 18797-22021 石油、石化和天然气工业.涂层和衬里对立管的外部腐蚀防护.第2部分立管的维护和现场维修涂层标准立项发展报告

石油、石化和天然气工业涂层和衬里对立管的外部腐蚀防护第2部分：立管的维护和现场维修涂层标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Petroleum,petrochemicalandnaturalgasindustries—Externalcorrosionprotectionofrisersbycoatingsandlinings—Part2:Maintenanceandfieldrepaircoatingsforriserpipes摘要本报告旨在系统阐述国际标准ISO18797-2:2021《石油、石化和天然气工业涂层和衬里对立管的外部腐蚀防护第2部分：立管的维护和现场维修涂层》的立项背景、核心技术内容及其对行业的深远影响。随着全球海洋油气资源开发的不断深入，立管作为连接海底与海上设施的关键结构，其外部腐蚀防护一直是行业面临的重大挑战。现有的防护涂层在长期服役后不可避免地会出现损伤，亟需高效、可靠的现场维修涂层体系及操作规程。本标准正是在此背景下立项并发布。报告详细解析了标准的核心技术框架，包括适用范围、术语定义、涂层体系性能要求、表面处理、施工工艺、质量控制及检验准则等关键章节。研究结论表明，ISO18797-2:2021的发布填补了国际范围内针对立管现场维修涂层系统的标准空白，为海上油气作业者、涂层供应商及工程服务商提供了统一的技术规范，对于延长立管服役寿命、降低全生命周期成本、提升海洋作业安全性具有重要的指导意义和实用价值。关键词：立管；外部腐蚀防护；维护涂层；现场维修；国际标准；石油与天然气工业；涂层体系Keywords:Riserpipes;Externalcorrosionprotection;Maintenancecoatings;Fieldrepair;InternationalStandard;Oilandgasindustry;Coatingsystem正文1.引言海洋石油与天然气工业的立管系统是连接水下井口或海底管线与浮式生产设施的关键组成部分。由于其长期处于严苛的海洋环境中，承受着动态载荷、高静水压力、海水腐蚀以及紫外线辐射等多重挑战，立管的外部腐蚀防护直接关系到整个生产设施的安全性和运营稳定性。尽管在建造阶段采用的防腐涂层体系通常具备高性能，但长期服役后，涂层因机械损伤、老化、阴极剥离等原因导致失效是不可避免的。这种损伤的现场修复是一项高难度、高风险的作业。缺乏统一的技术标准，会导致维修质量参差不齐，甚至引发二次失效，造成重大的安全隐患和经济损失。ISO18797-2:2021标准的立项与发展，正是为了应对这一迫切需求。该标准由国际标准化组织（ISO）下设的TC67（石油、石化和天然气工业用材料、设备和海上结构物技术委员会）负责制定。它是ISO18797系列标准的第二部分，第一部分（ISO18797-1）主要规定了新建立管的涂层要求。而第二部分则专门聚焦于在役立管的维护与现场维修，旨在提供一个全行业通用的、基于性能的技术框架，确保现场维修涂层能够达到与原始涂层相当的防护寿命和性能水平。2.标准的核心技术内容2.1范围与适用性ISO18797-2:2021明确规定了用于石油、石化和天然气工业中立管管柱外部腐蚀防护的维护与现场维修涂层系统的要求。它主要适用于暴露于大气区、飞溅区、潮汐区和全浸区等不同海洋腐蚀环境下的立管。标准涵盖了维修前的评估、表面处理、涂层材料选择、施工工艺、固化、检测以及质量控制的全过程。本标准特别适用于海上作业，考虑了有限空间、高空作业、环境温湿度变化大以及作业窗口短等现场因素的挑战。2.2规范性引用文件与术语定义标准引用了大量相关的ISO、NACE（美国腐蚀工程师协会）及SSPC（美国防护涂料协会）等国际通用标准，如ISO8501（表面处理）、ISO19840（干膜厚度测量）等，确保了技术要求的连贯性和权威性。准确定义的术语，如“腐蚀性评估”、“修补区域”、“最小固化条件”、“粘结强度”等，为各方提供了清晰无误的沟通语言，避免了因理解偏差导致的施工错误。2.3涂层体系要求标准对用于现场维修的涂层体系提出了明确的性能要求，将其分为不同的等级以适应不同的腐蚀环境和服役工况。主要性能要求包括但不限于：*附着力：规定了使用拉拔法测量涂层与基材（钢或原有涂层）之间的最低粘结强度，确保涂层在动态载荷作用下不发生剥离。*耐阴极剥离：考虑到立管通常与阴极保护系统配合使用，标准对涂层在阴极条件下的抗剥离性能进行了严格规定。*耐化学性：需要承受海水、原油、化学药剂等的侵蚀。*抗冲击与耐磨性：应能抵抗在安装、操作和维修过程中可能遇到的机械损伤。*固化特性：明确要求维修涂层应能在海洋环境的典型温度（甚至低温）和湿度条件下，合理时间内完成固化并达到规定性能。同时，对挥发性有机化合物（VOC）含量也作出了合规性要求。2.4表面处理与施工工艺这是标准的核心内容之一。基于现场施工作业的特殊性，标准提出了分级和提优的表面处理方案：*表面处理等级：根据损伤程度和可操作空间，定义了从简单的溶剂清洗到高压水射流、湿喷砂甚至干喷砂等多种表面处理等级。标准推荐尽可能达到ISO8501-1规定的Sa2.5级或更高的清洁度。*施工环境控制：严格规定了施工时的最低/最高环境温度、相对湿度、露点温度等条件。例如，通常要求表面温度至少高于露点温度3°C，以防止结露。*施工方法：允许采用刷涂、辊涂、无气喷涂或特殊涂敷工艺，但要求施工人员具备相应的资质和经验。标准特别强调了在立管复杂形状（如法兰、弯头、接头）上的施工技巧。2.5质量控制与检验为确保维修质量，标准纳入了严格的控制和检验流程：*施工前检验：包括表面处理质量的视觉和盐分检测、环境条件的确认、涂层材料的有效期及批次核对。*施工过程检验：包括对连续涂层厚度的湿膜和干膜测量（通常要求达到指定NDFT）、层间附着力的检查。*施工后检验：采用视觉检查、漏涂点（针孔）检测（如低压或高压电火花检测）、粘结强度拉拔测试（在指定区域进行）、固化程度测试（如摆杆硬度）等。*记录与报告：标准要求对所有检验结果进行详细记录，形成完整的质量文件和报告，便于追溯和评估。3.主要参与单位介绍——国际标准化组织石油、石化和天然气工业技术委员会（ISO/TC67）ISO18797-2:2021标准的制定与发布，核心的组织力量是国际标准化组织（ISO）的TC67技术委员会。要理解这一标准的权威性与专业性，就必须深入了解ISO/TC67。ISO/TC67的全称为“石油、石化和天然气工业用材料、设备和海上结构物技术委员会”（*Materials,equipmentandoffshorestructuresforthepetroleum,petrochemicalandnaturalgasindustries*）。它是ISO体系下最为重要和活跃的技术委员会之一，其工作范围覆盖了从上游的油气勘探与开采，到中游的运输与储存，以及下游的炼油和化工生产所需的全部材料和设备。（一）组织架构与工作模式（二）制定标准的严谨流程ISO/TC67的标准化工作严格遵循ISO的“共识”原则。标准制定通常经历以下几个阶段：1.提案阶段（NP）：由成员国、A类联络组织（如国际油气生产者协会-IOGP）或内部工作组提出标准需求。2.准备阶段（WD）：成立工作组，由来自全球的行业专家（包括主要石油公司如壳牌、雪佛龙、埃克森美孚，以及技术领先的涂层供应商、工程服务公司和学术机构代表）共同起草草案。3.委员会阶段（CD）：草案在TC/SC内部进行多轮投票和修改，收集并处理来自各国的意见，直至形成国际标准草案（DIS）。4.征询意见阶段（DIS）：DIS面向全体ISO成员国公开征求意见和投票。5.批准阶段（FDIS）：最终国际标准草案版进行最终投票，获得2/3以上参与投票的P成员赞成且反对票不超过1/4，才能获得批准。6.发布阶段（IS）：正式作为国际标准发布。ISO18797-2:2021正是经历了这一严格而漫长的过程，确保了其技术内容的权威性、科学性和广泛的行业认可度。（三）对行业发展的推动作用ISO/TC67制定的标准是全球石油天然气行业的技术基石。ISO18797系列标准的发布，深刻改变了以往立管防腐只能依赖各公司内部标准或供应商自行其是的局面。它为全球油气运营商提供了一套统一的、经过验证的性能准则，极大提升了后续维修的可比性和质量可靠性。同时，这也激励了涂层供应商研发更加适应海洋现场维修环境的高性能材料，推动了整个产业链的技术进步和标准化水平。对于工程设计公司、施工单位而言，通过采纳该标准，可以有效降低技术风险和项目执行的不确定性，提升工程交付质量。4.结论与展望4.1结论ISO18797-2:2021《石油、石化和天然气工业涂层和衬里对立管的外部腐蚀防护第2部分：立管的维护和现场维修涂层》标准的发布，是海洋腐蚀防护领域的一个重要里程碑。本报告系统阐述了该标准的立项背景、核心技术要求及制定机构。该标准的实施为海洋立管的现场维修提供了全面、系统且具备可操作性的技术指引，具有以下重要意义：1.填补空白，构建体系：它显著区别于新建涂层标准，首次系统性地定义了海洋立管现场维修的完整流程和质量控制要求，与ISO18797-1共同构建了立管涂层从“建”到“修”的全生命周期标准体系。2.提升质量，保障安全：强制性的性能要求和严格的检验程序，确保了维修涂层的长期可靠性，从而有效遏制了因涂层失效引发的立管严重腐蚀和结构失效事故，保障了海上生产设施和人员的生命财产安全。3.统一规范，促进协作：为业主、工程总包商、涂层供应商、施工承包商等各方提供了统一的“语言”和“规则”，消除了因理解不一致带来的沟通和验收障碍，促进了产业链的高效协同。4.2展望随着全球海洋油气开发向更深水、更恶劣环境以及更长服役寿命方向发展，对立管腐蚀防护技术的要求也将不断提高。基于ISO18797-2:2021，未来的发展可以展望以下几个方面：1.数字化与智能化：未来标准的修订或配套技术文件可能会纳入数字化质量控制手段，例如利用无人机或机器人进行自动化表面处理和喷涂，结合红外热成像和3D扫描技术进行在线涂层厚度与缺陷检测，实现维修过程的智能化监控和数字化交付。2.绿色环保化：随着全球对环保要求的日益严苛，未来的标准将更强调低VOC甚至零VOC、无重金属的环保型涂层材料的应用。同时，对施工过程中的废弃物处理、海洋生态保护也将提出更具体的要求。3.与新型材料的融合：面对极端工况（如高压、高温、高H₂S环境），传统涂层的局限性日益凸显。标准可能需要纳入对新型非金属复合材料（如纤维增强聚合物FRP）修复技术、金属热喷涂修复技术以及自修复涂层等创新技术在立管现场维修中的适用性评定和验