氣相緩蝕劑在陸地模塊電儀設(shè)備船運保護(hù)中的應(yīng)用

胡瑾華

（海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島 266520）

近年來，陸地工廠越來越廣泛地采用模塊化的方式進(jìn)行建造，各個模塊分布在世界各地建造，通過船運方式運送到投產(chǎn)地進(jìn)行集成和組裝。由于陸地項目的設(shè)計環(huán)境通常適用陸地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，而船運過程中海洋環(huán)境具有高鹽分、高濕度的特點，其大氣腐蝕性相對陸上大氣要高百倍，陸地模塊內(nèi)的金屬電儀設(shè)備，如燈具、插座、接線箱、儀表、閥門、探頭、通訊設(shè)備等的防銹和防潮性能很難達(dá)到要求，如果長時間裸露于空氣中，很容易生銹和受潮，造成損壞。為了降低大氣腐蝕帶來的損害，目前的常用做法是使用氣相緩蝕劑材料對金屬設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，其具有操作方便、防銹期長和不污染保護(hù)對象等優(yōu)越性，且相關(guān)實驗已經(jīng)證明，氣相緩蝕劑對于金屬的大氣腐蝕有較好的緩蝕作用，并成功應(yīng)用于Yamal LNG，Ichthys LNG及SDA等陸地模塊化項目的船運保護(hù)過程中，對于金屬電儀設(shè)備起到了很好的防銹緩蝕效果。

1 氣相緩蝕劑材料

氣相緩蝕劑，以下簡稱VCI(Vapor-phase Corrosion Inhibitor)。VCI是以氣相防銹材料為主體，可以直接使用，也可以涂覆或浸漬在載體上使用，這些載體可以是紙，也可以是塑料薄膜等，可以將VCI粉末裝入紗布，無紡布袋內(nèi)或直接散布于機(jī)械設(shè)備的不同部位，也可以將其壓制成不同形狀的片、丸、錠劑，還可以制成氣相防銹紙、氣相防銹水、氣象防銹油和氣相防銹薄膜等。目前，海洋工程領(lǐng)域通常選用VCI熱縮防銹膜和VCI防銹揮發(fā)劑這兩類VCI材料作為金屬電儀設(shè)備的船運保護(hù)材料。

1.1 VCI熱縮防銹膜

使用VCI熱縮防銹膜包裹或包裝金屬時，VCI中的化學(xué)成分作用于包裝內(nèi)，在金屬表面形成分子層保護(hù)，如圖1所示。保護(hù)層形成一道屏障，阻止水分、鹽、灰塵、氧氣及其他腐蝕性物質(zhì)直接接觸金屬表面，造成金屬銹蝕。VCI防銹膜遇熱收縮，使其可以與金屬部件表面完全貼合，起到很好的保護(hù)效果。目前，應(yīng)用較為廣泛的的VCI防銹膜為美國Cortec公司的VpCI-126系列產(chǎn)品以及美國Daubert Cromwell公司的X-O Wrap系列產(chǎn)品。

圖1 VCI熱縮膜的工作原理

1.2 VCI防銹揮發(fā)劑

VCI防銹揮發(fā)劑是專為內(nèi)部封裝環(huán)境和電控箱而設(shè)計的防腐裝置。防銹揮發(fā)劑內(nèi)的氣化防銹分子揮發(fā)到密閉空間，在金屬表面形成一層無形保護(hù)層，從而防止?jié)駳?、鹽類、污垢、氧氣及其他污染物質(zhì)在金屬表面堆積造成銹蝕。一般來說，1平方英尺的VCI可保護(hù)每1～3平方英尺的金屬表面，根據(jù)密閉空間的大小決定防銹揮發(fā)劑的使用量。目前，應(yīng)用較為廣泛的的VCI防銹揮發(fā)劑為美國Cortec公司的VCI-105、VCI-111等產(chǎn)品以及美國Daubert Cromwell公司的Daubrite 5和Daubrite 10等系列產(chǎn)品。

2 氣相緩蝕劑材料在電儀設(shè)備船運保護(hù)中的應(yīng)用原則

2.1 陸地模塊電儀設(shè)備船運保護(hù)的必要性

陸地模塊中，電儀設(shè)備包含燈具、插座、現(xiàn)場儀表、閥門、火氣探頭、揚聲器、盤柜、接線箱等，大多為金屬材質(zhì)，且氣密性能很難達(dá)到要求，如果不采取保護(hù)措施，一旦暴露于海洋環(huán)境中，容易造成潮氣侵入，引起內(nèi)部元器件銹蝕，由于大部分元器件精密程度高，銹蝕后很難維修，只能更換，代價相當(dāng)大。因此，電儀設(shè)備的船運保護(hù)必要性和優(yōu)先級相當(dāng)高，通常的陸地模塊船運前，會優(yōu)先考慮對電儀設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

2.2 電儀設(shè)備船運保護(hù)材料的應(yīng)用原則

按保護(hù)方式來劃分，電儀設(shè)備的船運保護(hù)通常分為外部保護(hù)和內(nèi)部保護(hù)，保護(hù)方式不同，采用的VCI保護(hù)材料也不同，且電儀設(shè)備類型繁多，綜合成本和施工工期等因素考慮，有些材質(zhì)和類型的設(shè)備無須保護(hù)，下表結(jié)合以往項目經(jīng)驗，歸納了陸地模塊船運過程中對于不同材質(zhì)、類型電儀設(shè)備VCI保護(hù)材料的應(yīng)用原則，見表1。

3 氣相緩蝕劑材料的使用要求及推薦做法

3.1 VCI熱縮防銹膜的使用

設(shè)備的內(nèi)外表面應(yīng)保持干燥，無污垢、灰塵和其他污染物；包裹熱縮膜前及過程中，為防止水分滯留，設(shè)備表面溫度應(yīng)至少高于露點3℃；用熱縮膜包裹設(shè)備時，接縫處重疊至少300mm，薄膜應(yīng)盡可能與設(shè)備密切接觸；松開的接縫處使用熱縮膠帶粘緊；薄膜熱縮需參照廠家指導(dǎo)進(jìn)行，通常使用廠家提供的工具槍進(jìn)行熱縮；熱縮膜應(yīng)包裹至接線箱底部填料函下方至少5cm處；所有設(shè)備包裹完熱縮膜后應(yīng)當(dāng)在最底部預(yù)留一個5mm左右的孔，便于內(nèi)部形成的水能夠及時排除。

3.2 VCI防銹揮發(fā)劑的使用

設(shè)備內(nèi)部表面應(yīng)保持完全干燥，無污垢、灰塵和其他污染物。

根據(jù)揮發(fā)劑廠家定義的單個揮發(fā)劑的保護(hù)體積，結(jié)合受保護(hù)設(shè)備的體積，確定需要的揮發(fā)劑數(shù)量；拆卸膠粘劑襯墊并在設(shè)備內(nèi)部容易接近的位置安裝揮發(fā)劑；安裝揮發(fā)劑的設(shè)備外殼上應(yīng)粘貼警示標(biāo)志，并在標(biāo)識上注明揮發(fā)劑安裝位置及安裝數(shù)量，設(shè)備內(nèi)部揮發(fā)劑本體上應(yīng)注明安裝日期及更換日期，并在密封的不透氣包裝內(nèi)附上MSDS副本；通常情況下，安裝完成后設(shè)備內(nèi)部打開進(jìn)行操作時都需要更換一次揮發(fā)劑。

表1 電儀設(shè)備船運保護(hù)原則

圖2 VCI熱縮防銹膜

圖3 VCI防銹揮發(fā)劑

4 結(jié)語

陸地模塊船運過程中，對于各類型設(shè)備的防護(hù)越來越受到業(yè)主方的重視，而氣相緩蝕劑材料是目前應(yīng)用最為廣泛的防銹緩蝕材料。了解氣相緩蝕劑材料的工作原理，掌握其使用的通用要求及方法有助于在后續(xù)模塊化項目船運過程中更高效地完成設(shè)備防護(hù)工作，以達(dá)到更好的設(shè)備防護(hù)效果。