改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐蝕涂料在原油碼頭鋼管樁涂層修復(fù)中的應(yīng)用

肖 勇

(惠州市大亞灣華德石化有限公司，惠州 516081)

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應(yīng)用技術(shù)

改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐蝕涂料在原油碼頭鋼管樁涂層修復(fù)中的應(yīng)用

肖 勇

(惠州市大亞灣華德石化有限公司，惠州 516081)

采用改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐涂料，通過(guò)海上鋼管樁表面噴砂及刮涂作業(yè)的方法，對(duì)華德石化原油碼頭2個(gè)泊位的鋼管樁潮差區(qū)、浪濺區(qū)、大氣區(qū)破損涂層進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)后涂層經(jīng)過(guò)4 a的使用后仍完好，鋼管樁沒(méi)有銹蝕，說(shuō)明這種涂料有良好的耐海水腐蝕性能和耐磨性能，適合用于碼頭鋼管樁潮差以上部分的修復(fù)。

鋼管樁；涂層修復(fù)；改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐蝕涂料

華德石化原油碼頭位于惠州市大亞灣馬鞭洲島，這里常年溫度偏高，海水鹽度高，海水涌浪大，鋼管樁遭受的腐蝕嚴(yán)重，尤其在鋼管樁的潮差區(qū)和浪濺區(qū)，腐蝕更為嚴(yán)重。

華德石化原油碼頭1號(hào)泊位于1999年建成使用，至2011年已投入使用12 a，鋼管樁潮差區(qū)和浪濺區(qū)的涂層破損嚴(yán)重，有的樁已完全沒(méi)有涂層成為裸鋼,有的樁涂層大面積鼓泡、脫落或只剩紅色底漆，鋼管樁銹蝕嚴(yán)重，浪濺區(qū)上部的大氣區(qū)，腐蝕相對(duì)較輕，見(jiàn)圖1。

華德石化原油碼頭2號(hào)泊位于2007年建成使用，至2011年已使用4 a，幾乎所有的鋼管樁都受到潮差及浪濺的影響，涂層大面積破損脫落，鋼管樁腐蝕很?chē)?yán)重，鋼管樁大氣區(qū)的腐蝕相對(duì)較輕，見(jiàn)圖2。

鋼管樁是碼頭的主要承重構(gòu)件，是碼頭安全的基石，鋼管樁的安全直接取決于腐蝕防護(hù)的效果。由于鋼管樁潮差區(qū)在漲潮時(shí)能得到陰極保護(hù)，落潮時(shí)得不到充分的陰極保護(hù)，鋼管樁浪濺區(qū)幾乎得不到陰極保護(hù)，鋼管樁大氣區(qū)得不到任何的陰極保護(hù)，所以位于潮差區(qū)和浪濺區(qū)的鋼管樁涂層應(yīng)具有良好腐蝕防護(hù)效果。

已建碼頭的鋼管樁處在海水環(huán)境中，各墩臺(tái)之間及鋼管樁之間的離散性和海上修復(fù)作業(yè)的特殊性，使得海上修復(fù)工程比陸地施工周期長(zhǎng)，施工難度大、施工費(fèi)用高。鋼管樁涂層的修復(fù)方案必須合理、可行、經(jīng)濟(jì)，修復(fù)后效果必須長(zhǎng)效、可靠。針對(duì)華德石化原油碼頭鋼管樁防護(hù)涂層的現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)腐蝕環(huán)境的特點(diǎn)，確定鋼管樁涂層的修復(fù)方案。

1　鋼管樁涂層修復(fù)方案選擇

1.1護(hù)甲包覆修復(fù)方案

這種修復(fù)方案的原理是底層涂抹防腐蝕油膏、中間纏繞防腐蝕帶，外殼包裹高密度聚乙烯護(hù)甲，并通過(guò)耐海水螺釘固定。這種修復(fù)方案的特點(diǎn)是施工速度快，對(duì)鋼管樁表面處理要求相對(duì)較低，但修復(fù)成本高(超過(guò)2 000元/m2)，且在國(guó)內(nèi)用該修復(fù)方案成功修復(fù)并使用5 a以上的案例少。

1.2改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐蝕涂料修復(fù)方案

改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐蝕涂料具有耐海水腐蝕性能優(yōu)異，耐磨性、耐候性、耐干濕交替性能好，涂層在鋼管樁上的附著力高等優(yōu)點(diǎn)。該方案不使用溶劑，通過(guò)大分子結(jié)構(gòu)的互穿網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行基體改性，進(jìn)一步提高了該產(chǎn)品的綜合性能。在潮濕的鋼管樁和混凝土面上濕固化2 h后，可以在海水中繼續(xù)固化而不影響涂層性能[1-2]。

該修復(fù)方案的缺點(diǎn)是施工速度稍慢，對(duì)鋼管樁表面處理要求相對(duì)較高，優(yōu)點(diǎn)是修復(fù)成本低(不到1 000元/m2)，防護(hù)效果好，在國(guó)內(nèi)成功修復(fù)并使用5 a以上的案例多。

1.3修復(fù)方案的確定

通過(guò)對(duì)碼頭所處的海洋環(huán)境腐蝕狀況、修復(fù)成本、修復(fù)效果、技術(shù)的可靠性等因素的綜合分析，決定對(duì)華德石化1號(hào)、2號(hào)泊位樁潮差區(qū)、浪濺區(qū)和大氣區(qū)采用具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改性環(huán)氧海工專(zhuān)用系列重防腐涂料(HZF-101)修復(fù)方案，該涂料性能指標(biāo)見(jiàn)表1[3-4]。

表1　HZF-101改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐蝕 涂料性能指標(biāo)Tab. 1　Performance of HZF-101 marine epoxy heavy anti-corrosion paint

修復(fù)涂層厚度設(shè)為1 000 μm，涂裝2道，每道500 μm，第一道為紅色，第二道為灰黑色。

2　修復(fù)施工工藝

改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐蝕涂料為三組分涂料，施工方式為刮涂施工。在海上現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)中，可以依托腳手架，便于現(xiàn)場(chǎng)操作，避免了噴涂施工中對(duì)于噴涂距離、施工空間、管線布置的種種限制。

2.1大氣區(qū)和浪濺區(qū)修復(fù)工序

對(duì)于鋼管樁大氣區(qū)和浪濺區(qū)，先去除鋼管樁表面的海生物、銹蝕產(chǎn)物、涂層鼓泡，噴砂后露出金屬基體，達(dá)到涂裝要求后進(jìn)行涂裝；如涂層完好無(wú)銹蝕，噴砂后除去表面粉化及疏松層，在拉毛的涂層表面上直接涂裝。

大氣區(qū)和浪濺區(qū)的具體修復(fù)工序如下：搭腳手架→大氣區(qū)、浪濺區(qū)表面舊涂層及銹蝕清理→噴砂除銹→表面處理檢驗(yàn)→刮涂第一道涂料(紅色)500 μm→刮涂第二道涂料(黑色)500 μm→厚度、外觀檢驗(yàn)。

2.2潮差區(qū)及水下部位修復(fù)工序

對(duì)于潮差區(qū)和水下部位，采用哈弗罩排水干燥方法，模擬陸地施工環(huán)境，用氣動(dòng)鏟配合噴砂，表面處理合格后，采用改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐涂料進(jìn)行修復(fù)[5-6]。

潮差區(qū)及水下部位的具體修復(fù)工序如下：表面海洋生物鏟除、清理打磨→安裝哈弗罩→哈弗罩內(nèi)海水排水→對(duì)未清除干凈的鋼管樁表面噴砂處理→表面處理檢驗(yàn)→壓縮空氣吹干→刮涂第一道涂料(紅色)500 μm→刮涂第二道涂料(黑色)500 μm→厚度、外觀檢驗(yàn)→腳手架和哈弗罩拆除。

2.3修復(fù)鋼管樁驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

修復(fù)后的涂層應(yīng)表面均勻、平整，無(wú)漏涂等缺陷。涂層厚度的具體要求為：設(shè)計(jì)1 000 μm的部位其85%的被測(cè)點(diǎn)應(yīng)大于或等于1 000 μm，且15%厚度最低值不低于850 μm。涂層附著力不小于6 MPa。

2.4修復(fù)后效果

修復(fù)后的鋼管樁涂層外觀平整均勻，厚度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，附著力經(jīng)過(guò)測(cè)量均大于6 MPa。2011年鋼管樁涂層修復(fù)完后形貌如圖3～4所示。修復(fù)4 a后，涂層仍完好，如圖5所示，說(shuō)明涂層修復(fù)達(dá)到對(duì)鋼管樁的保護(hù)作用。

3　結(jié)論

華德石化1號(hào)泊位、2號(hào)泊位原油碼頭鋼管樁修復(fù)采用HZF-101改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐蝕涂料，從2011年涂層修復(fù)到2015年，經(jīng)過(guò)4 a的使用，涂層完好，達(dá)到了良好的修復(fù)效果，解決了鋼管樁的腐蝕問(wèn)題，也證明了HZF-101改性環(huán)氧海工專(zhuān)用重防腐蝕涂料對(duì)于鋼管樁涂層實(shí)海修復(fù)是一種防

腐蝕性能優(yōu)異，施工工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的涂料。

[1]劉新． 碼頭鋼管樁重防腐涂料的應(yīng)用[J]． 中國(guó)涂料，2005(12):60-63.

[2]趙亞軍． 碼頭鋼管樁腐蝕原因分析及維修方案[J]． 科技咨詢(xún)，2013(10)：81-81.

[3]盧福海． 鋼管樁防腐層破損修補(bǔ)技術(shù)[J]． 公路，2006(9)：161-163．

[4]劉樹(shù)奎． 水位變動(dòng)區(qū)鋼管樁涂層維修技術(shù)經(jīng)濟(jì)必選[J]． 中國(guó)港灣建設(shè)，2012(2)：100-102．

[5]王潔平． 碼頭、橋梁鋼管樁防腐涂層維修[J]． 港工技術(shù)與管理，2008(6)：31-35.

[6]劉淑香． 淺談天津港原油碼頭鋼管樁的防腐保護(hù)[J]． 山西建筑，2010(1)：162-163.

Application of Modified Epoxy Marine Heavy Anti-Corrosion Paint to Coating Repair of Steel Pipe Pile in Oil Terminal

XIAO Yong

(Huizhou Daya Bay Huade Petrochemical Co., Ltd, Huizhou 516081, China)

Modified epoxy marine heavy anti-corrosion paint was used to repair the broken coating layer on the splash zone, tidal zone and atmospheric zone of the steel pipe piles in two berths of crude oil terminal of Huade petrochem Co, by sandblasting and knife coating method. After use for 4 years, the repaired coating was still in good condition and there was no corrosion on the steel pipe piles. It is indicated that the coating has good resistance to seawater corrosion and abrasion, and is suitable for repairing the part above tidal zone of wharf steel pipe piles.

steel pipe pile; coating repair; modified epoxy marine heavy anti-corrosion paint

10.11973/fsyfh-201608015

2015-10-10

肖 勇(1972-)，工程師，本科，從事石化碼頭和儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù)研究，18998122988，xiaoy@huadepc.com.cn

TG174

B

1005-748X(2016)08-0676-03