中国海洋油气资源开发:从浅水区到超深水区的挑战与机遇

   日期:2024-07-16     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:379    
核心提示:针对固定式或系泊式海上平台在建造和安装过程中所采用的防护涂层,就涂层材料的选择、表面处理、施工工艺、涂层检查提出了要求。为了应对这些要求,在设计涂料配方时,不仅要考虑涂层的防腐性能,还要兼顾其施工性能。所以一般的船舶涂料的防腐性能和施工性能还是不能达到前面提到的那些要求。

中国是一个陆海兼备的大国,对海洋的探索从未停止。从最初的鱼盐之利,到最初的海权构想,再到近年来国家提出的发展海洋经济、创新海洋科技、保护海洋环境、建设海洋生态文明等一系列构想,海洋开发进入由浅入深的阶段。海洋油气资源是沿海开发的关键,沿海省市把海洋经济建设作为海洋经济发展的重要战略方向。其中,不仅有钻井平台、储运设施、油气管道,还有近年来发展起来的石油加工船,也就是移动式石油化工厂。我们通常把水深0~300m定义为浅水,300~1500m定义为深水,1500~3000m定义为超深水。 海上装备的建造成本根据水深、距岸远近不同而有很大差异,维护、折旧和运行费用远高于陆地,且对防腐技术的要求更高、更复杂,因为任何因涂层防腐性能问题而导致的停工、停工都会带来巨大的经济损失。

除了海上油气开发项目外,随着近年来全球对低碳清洁能源的重视,各国都将目光投向了风资源巨大的海上风电产业。我国海岸线漫长,自然风能资源丰富,海上风电产业发展虽然起步较晚,但海上风资源凭借稳定性、发电量高等优势发展迅速。近年来,我国也在上海、广东等地沿海建设了不少海上风电场。与海上石油平台一样,海上风电设施也受到海风、盐雾、日照、潮汐等因素影响,防腐形势十分严峻。

1、海洋防腐涂料的特点及要求

海上项目设施环境恶劣,所需防腐技术相对复杂,需根据不同的防腐要求进行分解,有针对性地进行。防腐难点在于海面以上的部位,主要受到盐雾、海气和海浪飞溅的腐蚀,通常指高水位以上1.5m至低水位以下1m之间的区域,此区域腐蚀速度较高,是大气区域和全浸没区域的数倍,最大腐蚀面积在海水平均高潮位以上0.5m左右。

造成严重腐蚀的原因主要有以下三个:

(1)大气因素:太阳辐射、干湿季交替;

(2)海水因素:气温变化、海水中含有丰富的氯离子;

(3)潮汐因素:海水不断侵蚀。

同时该区域施工环境恶劣,维护难度大,对涂层技术性能和施工性能要求极高,通常需满足以下要求:

(1)可在潮湿、生锈的环境下涂装,对表面处理要求较低的底材有良好的附着力;

(2)能在水下凝固;

(3)固化时间短;

(4)施工方法可采用喷涂或刮涂;

(5)长期防腐能力强;

(6)力学性能优良。

2.海洋工程防腐蚀相关标准

目前,国内设计院已具备独立设计固定式平台、自升式平台、辅助设施、钻井船等简单海洋工程设施的能力,但对未来大力发展的中大型海洋工程设施,如FPSO、FLNG、大型半潜式平台等,国内设计院尚无独立设计能力。FEED设计阶段通常由国外设计公司承担,详细设计阶段再由国内设计院如708所、海洋工程设计部承担。因此,海洋工程项目的涂层配套设计十分复杂。

在海洋工程建设中,国内石油石化设计院设计的配套设备多参考石油石化标准,国内业主参考的标准主要有:

(1)SY/T 4091—2018《海滩及海上石油工程外防腐技术规范》;

(2)SY/T 6930—2012 海洋结构物防护涂层腐蚀控制;

(3)GB/T 30790—2014 钢结构防腐用色漆和清漆防护涂层体系。

国外海洋工程设计院设计的配套产品通常同时采用海洋标准和海洋标准,通常包括ISO12944、ISO 20340、NORSOK M501、NACE SP0108等标准。在海上风电行业,目前主要设计院包括华东勘测设计院、广东省电力设计院、上海勘测设计院等,基本都参考了Norsok和ISO 20340标准推荐的涂层配套体系。

ISO20340—2009(GB/T31415)海洋工程及相关结构防护涂层体系性能要求海洋工程及相关结构防护涂层体系性能要求。针对海洋工程的腐蚀环境,规定了用于海上建筑物和相关结构(即暴露于海洋大气和浸泡在盐水或微咸水中的结构)的防护涂层体系的性能要求。本标准也适用于使用符合本标准的涂料或防护涂层体系的其他建筑结构。定义了三种涂层性能试验方法:循环老化试验、海水浸泡试验和耐阴极剥离试验。

ISO12944—2017(GB/T30790)色漆和清漆-防护涂料体系对钢结构的防腐保护。标准明确规定了涂料体系和涂层防护的各种腐蚀条件和环境类型,其内容旨在实现钢结构的适当和成功的防腐保护。ISO20340—2009进行了修订,并入最新版本的ISO12944—2014第9部分。标准中可根据暴露环境合并C5-I和C5-M,重新定义了近海(CX)和水下(IM4)两个区域。此外,还有两个在近海(CX)和水下(IM4)之间整合的区域钢结构涂料属于建筑涂料还是重防腐,即飞溅区和潮汐区,并给出了一套资格认证测试规范。

NORSOKM501—2012 表面处理与防护涂层海洋工程的表面处理与涂层。NORSOK标准由挪威石油工业为确保其石油工业的开发和运行安全、增值(附加值)和资金的有效使用而制定。此标准尽可能广泛地取代了石油公司的技术规范,可以作为正式法规使用。针对固定或系泊海上平台建造安装所用防护涂层,对涂层材料的选择、表面处理、施工工艺、涂层检验等提出了要求。该标准涵盖了油漆、金属涂层和钢结构防​​火涂层,试验方法采用ISO 20340法。其中,对海洋工程项目最重要的三个体系为:(1)适用于大气区外表面的防腐;(2)7A适用于飞溅区和潮差区的防腐; (3)7B适用于水下区域的腐蚀防护。

均需经过第三方检测机构的预认证,采用ISO20340中定义的三种涂层性能测试方法:循环老化试验、海水浸泡试验、耐阴极剥离试验,试验后需按要求检测涂层状况、附着力、划痕处锈迹宽度等数据,这是涂料行业最严格的涂层测试要求。

NACESP0108—2008 (SY/T6930) 海上结构防护涂层的腐蚀控制 采用涂层保护来控制海上钢结构的腐蚀。本标准规定了飞溅区涂层性能的验收标准,并推荐使用环氧玻璃鳞片涂层,该涂层必须满足以下性能要求:

(1)防腐蚀扩散及耐湿热循环:

(2)边缘成膜性良好;

(3)耐热、不开裂;

(4)柔韧性好,冲击强度>5.6J(50in·1b);

(5)抗阴极剥离性能:

此外,一些常用的海洋工程防腐评价标准包括: (1)NACE TM0104-2004《海上平台结构压载舱涂层体系评估》; (2)NACE TM0204-2004《浸入海水(部件)的外部防护涂层》;

(3)NACE TM0304-2004 海上平台结构大气和飞溅区涂层体系评估;

(4)NACE TM0404-2004 海上平台结构大气和飞溅区涂层体系评估。

3. 海上防腐解决方案

防腐涂层对于保障海洋工程装备的长期正常运行尤为重要,突破研发技术和成本过高的瓶颈是海洋工程装备新型防腐技术的当务之急。以往标准推荐的涂层体系,如Norsok和ISO20340中推荐的环氧和聚氨酯涂层体系,NACE SP0108中的环氧玻璃鳞片涂层等,在实际应用中都有广泛的案例。但传统的涂层体系存在干燥速度慢、无法涂厚、低温潮湿环境下副反应较多、抗裂性能差(尤其是在高低温循环下)等局限性。这些性能的缺乏导致的问题在海洋工程防腐项目中屡见不鲜,因此迫切需要一种能够在更广泛环境下使用的高性能产品。

与此同时,海上钻井平台建造的第一个高峰期在20世纪70年代中期和80年代初期,这些海上平台的服役年限基本都在30年以上,考虑到其使用寿命通常为20~30年,未来几年将有大量的更换需求,进入高峰期。另一方面,相当一部分在役平台需要进行局部修理,据统计,中海油有50多座平台需要整修,目前每年修理10座平台。在如此恶劣的环境下进行有效的维修是一个难题,在维修过程中需要克服几个难点:

(1)可在水下固化;

(2)潮汐浪溅区施工窗口短;

(3)若基材表面潮湿,可采用单道厚涂施工,从而减少施工工期。

为了满足这些要求,在设计涂料配方时,不仅要考虑涂层的防腐性能,还要考虑其施工性能。

盟能科技改性环氧石墨烯重防腐涂料的推出,很好的解决了这些问题。海洋工程防腐与船舶防腐一样,属于海洋腐蚀环境中的防护,早期的海洋工程防腐多采用船舶防腐产品,特别是船舶涂料中的压载舱漆,包括现代船舶制造中广泛使用的通用底漆,具有优异的防腐性能,在海洋工程防腐中得到了广泛的应用。Norsok M501第五版中的7系统(水下及飞溅区防腐配套)也根据船舶压载舱及船底防腐经验,推荐了配套方案。

对于近海浪溅区的防护,防腐专家借鉴船舶在冰区航行的成功经验,将超耐磨环氧、环氧玻璃鳞片涂料应用于浪溅区,取得了良好的效果。但由于维护/修理的便利性,近海防腐的要求远高于船舶防腐。因此,一般船舶涂料的防腐性能和施工性能仍不能满足上述要求。

四、盟能服务与支持1、免费样品

如需我公司工业重防腐漆产品或者申请样品试用,请联系我们客服人员。13918635063

油漆样品应用范围:

对于新项目:验证油漆搭配的可行性,检查附着力,以及渲染与实际颜色之间的色差。

对于修复项目:验证与旧涂层的兼容性。

对于日常维修:提供少量样品用于修复受损区域。

申请数量:1KG以内免费送货上门。

2.免费打样

如果您想看到工业重防腐漆在产品上的实际应用、外观、性能测试,请联系我们客服人员,将样品寄到盟能科技市场部,会有专业喷涂师对样品进行打样。

3. 服务团队

蒙能始终对技术服务队伍进行一系列的规范化管理,从专业培训到日常报告管理都有一套完整的制度。蒙能公司每年对技术服务人员进行定期的技术培训和能力审核,确保每一位技术服务人员保持较高的专业素质。每一位技术服务人员都配备了先进的涂层检测仪器钢结构涂料属于建筑涂料还是重防腐,并按规定时限定期对仪器设备进行校准,确保每套仪器设备处于良好的工作状态。

4. 购买渠道

零售:购买50kg以内,网络购买,豆店直接下单。

工厂经营:长期合作,量大优惠,生产调试,质量检测,开具13%专用发票

贸易及代理:提供OEM业务支持和项目保障。

业主、总包、设计院:提供防腐方案设计、性能检测、施工方案、现场技术指导。

涂装施工:提供解决方案及现场技术指导。

 
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