海上油田飛濺區(qū)海管立管防腐工藝

王濤

摘要：海洋環(huán)境會對管線產生一定的腐蝕作用，根據(jù)大量的實踐證明，海洋環(huán)境通常分為海泥區(qū)、全浸區(qū)、潮差區(qū)，飛濺區(qū)、大氣區(qū)，不同區(qū)域的海洋環(huán)境對管線的腐蝕程度存在的差異，其中飛濺區(qū)對管線的腐蝕情況最為明顯。該區(qū)域海洋環(huán)境在多種因素的影響下，加快了管線的腐蝕速度。針對這些問題，我們應當積極采取相應的措施，對海洋管線進行相應的防腐處理。本文主要圍繞海上油田飛濺區(qū)管線防腐的實施意義，根據(jù)ISO12944、ISO20340、NORSOK M-501系列標準的要求，管線防腐技術要點進行分析，探討完善海上油田飛濺區(qū)海管立管防腐的有效方式，從而為相關領域提供一定的理論參考，促進我國海上油田項目的快速發(fā)展。

關鍵詞：海上油田；飛濺區(qū)；防腐；工藝

一、海上油田海管立管防腐的意義

在我國的海上油田項目中，對管線腐蝕存在最大影響的是海洋環(huán)境。海洋環(huán)境五大區(qū)域特點對海管腐蝕程度存在著差異，管線腐蝕的速度也不相同。根據(jù)相關資料統(tǒng)計顯示，海洋飛濺區(qū)的管線腐蝕破壞最嚴重。除此之外，海洋飛濺區(qū)的管線是平臺的登陸管線，在海洋內部壓力的影響下，飛濺區(qū)的管線會受到海水的沖擊，加快了管線的腐蝕。為了完善我國海上油田管線的防腐工作，大部分區(qū)域都使用了性能更強的防腐材料。在施工的過程中，施工單位應當不斷優(yōu)化施工工藝，完善我國的海上油田防腐工藝，使得海上油田管道能夠取得理想的使用壽命。

二、目前我國海上油田管線防腐的處理現(xiàn)狀

（一）我國的海管立管防腐材料使用壽命

在我國的海洋工程中，防腐設計有著較高的標準。依據(jù)ISO12944-2017第2部分環(huán)境分類，海洋環(huán)境屬于腐蝕最嚴重的CX級，因此海上平臺結構設施的防腐要求很高。通常情況下，管線防腐壽命設定是15年，涂層設計需要根據(jù)腐蝕程度進行相應的調整。對海洋飛濺區(qū)的防腐層系統(tǒng)而言，管線的設計壽命一定要跟整個平臺的設計相符，值得一提的是，除特殊情況外，在管線設計壽命期內，該區(qū)域海洋防腐涂層必須是免維護的。針對被機械損傷的部位，根據(jù)國家相關規(guī)定，允許最大的維護間隔不能超過一年。在對飛濺區(qū)防腐層進行設計的過程中，應當根據(jù)該區(qū)域的管線的運行情況，調整維護時間。

（二）我國海洋飛濺區(qū)對海管立管的腐蝕特點

海水高潮位的上方就是飛濺區(qū)，該區(qū)域受到海洋環(huán)境的影響，管線常常受到侵蝕。飛濺區(qū)的鋼結構表面通常與海水中的水分和氧氣直接接觸，并且，在海洋風浪的影響下，管線受到海水的沖擊，會加劇防腐層的腐蝕。因此，跟其他四個區(qū)域相比，飛濺區(qū)鋼結構腐蝕程度最高，該區(qū)域鋼結構的防腐層更容易受到腐蝕。

（三）我國常用的海管立管防腐方法

目前，我國海上油田在建設期間，對管線的防腐通常是采用三層PE外防腐層進行處理。三層PE外防腐層主要是由膠粘層、聚乙烯層和熔接環(huán)氧層組成。這種方法也是目前國際上最常用的防護措施，在我國海上油田建設中應用廣泛，并取得了理想的效果。憑借其機械強度高、吸水率低、防腐性能好的特點，在海上油田建設中發(fā)揮著重要作用。其中，熔接環(huán)氧粉末涂層，又被稱為FBE，在海上油田的建設過程中，施工技術人員需要將管線加熱到230攝氏度左右。但是在后續(xù)更換立管或者是維修的情況下，由于技術條件的限制，無法對管線進行加熱，難以滿足施工要求。這就需要施工技術人員用其他的施工工藝代替FBE技術。通常會用粘彈體防腐技術或者是碳纖維包覆技術來代替。

三、海洋飛濺區(qū)海管立管防腐施工工藝

（一）利用粘彈體防腐技術進行海管處理

在我國的海上油田建設項目中，粘彈體防腐技術是一種新型的防腐工藝。其技術核心所使用的粘彈體是一種高性能聚合物材料，憑借其獨特的分子結構，發(fā)揮著良好的防腐性能。該材料在-50℃～70℃的溫度范圍內，既不會隨意流淌，也不會固化，不僅具有液體的物理性質，同時也有固體的特點，可以對鋼管進行防腐保護。粘弾體的冷流特性可以幫助它填補鋼管表面包覆層出現(xiàn)的孔洞，防止海洋中的微生物、水分進入到鋼管結構體內侵蝕鋼管，從而保證鋼管的密封性，防止被海水侵蝕。同時，粘弾體材料有著較長的使用壽命，通常情況下可以保持30年不損壞，而且施工過程中對管材表面處理等級要求較低（一般要求處理達到ST2.0級即可），操作簡便。使用粘彈體防腐膠帶纏繞海管后，然后使用PVC外護帶纏繞在粘彈體防腐膠帶外面，對內部的粘彈體起到很好的機械保護作用，最后使用水固化環(huán)氧玻璃鋼膠帶。其固化后具有很強的耐沖擊性能，為粘彈體提供機械保護。同時環(huán)氧玻璃鋼本身具有耐酸、耐堿、耐高溫性能，能夠抵抗惡劣的腐蝕環(huán)境。粘彈體防腐技術可以直接應用到各種型號的管道和設備中，極大地滿足了目前海上油田海管的防護需要。

由于粘彈體防腐工藝要求較低，容易進行質量控制，對施工人員的技術要求不高，能夠極大地提高施工效率，降低人力成本的開支。同時，粘彈體防腐工藝可以進行純手工的實施，能夠極大程度上保障施工進度。另外，對鋼管表面要求處理較低，一般不需要進行噴砂處理，能夠快速應用到海洋油田建設項目中。粘弾體材料對存儲條件沒有特殊要求，在常規(guī)的環(huán)境下便可以儲存，不會產生消耗，具有很強的經濟效益。隨著粘彈體防腐技術的不斷完善，在我國的海洋油田項目中發(fā)揮了越來越重要的作用，是一種理想的防腐技術。

（二）利用碳纖維包覆技術進行海管處理

碳纖維具有低密度、優(yōu)良的力學性能、低熱膨脹系數(shù)、高的熱導率等優(yōu)點成為金屬基復合材料一種重要的增強體。隨著碳纖維應用領域的不斷擴大，人們提高了對碳纖維的認識，碳纖維市場得到了穩(wěn)步的擴展，目前我國海上油田飛濺區(qū)廣泛采用碳纖維包覆技術。根據(jù)海管腐蝕情況，碳纖維材料可以進行補強處理。施工用補強材料為碳纖維布、基體樹脂、底漆和專用修補劑，補強施工后采用的防腐材料為聚乙烯膠粘帶或其它防腐材料。補強施工前，應先將管道表面處理至ST3.0級，補強施工一般在管道表面處理4小時內進行，避免基材表面再次氧化。根據(jù)施工位置的溫度、濕度、選擇適當?shù)娜毕菪扪a劑。待修補劑滿足使用要求后，進行底漆的涂刷，而后將碳纖維片材配合樹脂膠黏劑進行包覆施工。碳纖維包覆施工適應性比較廣泛，在一定程度上解決了飛濺區(qū)海管的防腐問題。

四、結語

隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，海洋油田項目建設不斷完善，為了保障海上油田管道不被海水的腐蝕，應當充分優(yōu)化海管立管防腐工藝，施工技術人員可以根據(jù)鋼管的結構特點和飛濺區(qū)的海水性質，選擇相應的施工技術，對管道進行防腐處理。其中，粘彈體防腐技術和碳纖維包覆技術有著不同的應用優(yōu)勢，施工技術人員要進行靈活的選擇，從而保障飛濺區(qū)海管立管的防腐要求，滿足實際的建設需求，促進我國海上油田項目取得理想的收益。

參考文獻

[1]王威，魯瑜，張宗超，郭慶，縣申平，張慶曉.海管立管腐蝕缺陷修復關鍵技術及質量控制[J].海洋工程裝備與技術，2017，4（03）：131-135.

[2]李文博，于曉洋.陸地/海洋油氣集輸管道工藝對比分析[J].遼寧化工，2016，45（10）：1302-1304+1307.

[3]楊炳華.海上油田海底管道運營期間的維護管理[J].中國石油和化工標準與質量，2016，36（10）：47-48.

（作者單位：中海油能源發(fā)展股份有限公司上海環(huán)境分公司）