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海洋平臺水上鉆采裝備涂裝防腐蝕技術

文檔作者：李晨１２虞文１２葉銳１２孫艷超１２陳葉１２文檔來源：１．寶雞石油機械有限責任公司２．國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心		更新日期： 2026年09月12日	點擊數：
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應用技術石油化工腐蝕與防護ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＩＮＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１９年第３６卷第３期
引用格式：李　晨，虞　文，葉　銳，等．海洋平臺水上鉆采裝備涂裝防腐蝕技術［Ｊ］．石油化工腐蝕與防護，２０１９，３６（３）：３２３４．　　ＬＩ
Ｃｈｅｎ，ＹＵＷｅｎ，ＹＥＲｕｉ，ｅｔａｌ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎＣｏａｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎＯｆｆｓｈｏｒｅＤｒｉｌｌｉｎｇａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆
ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１９，３６（３）：３２３４．
海洋平臺水上鉆采裝備涂裝防腐蝕技術
李　晨１，２，虞　文１，２，葉　銳１，２，孫艷超１，２，陳　葉１，２
（１．寶雞石油機械有限責任公司，陜西寶雞７２１００２；
２．國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心，陜西寶雞７２１００２）
摘要：分析了海洋平臺水上鉆采裝備面臨的腐蝕環境。從設備防腐蝕需求角度出發，列舉了
幾種典型的涂裝配套方案及涂層干膜厚度，并從涂裝前表面處理和涂裝施工環境兩個方面闡述了
影響涂層質量的關鍵控制因素，提出了涂層質量檢驗的判定標準。
關鍵詞：海洋平臺；鉆采裝備；涂裝；防腐蝕
收稿日期：２０１９０２１５；修回日期：２０１９０３２２。
作者簡介：李　晨（１９８４—），男，工程師，２００６年畢業于西北
大學化學工程與工藝專業，一直在該公司從事涂裝防腐蝕技
術工作。Ｅｍａｉｌ：ｏｉｄｅ０２５＠１６３．ｃｏｍ
基金項目：工信部第七代超深水鉆井平臺（船）創新專項“鉆
井包集成及部分關鍵設備的應用研究” （工信部聯裝
［２０１６］２４號）
　　海洋平臺或船甲板上的石油鉆采裝備主體材
質為低合金高強度結構鋼，易受海洋大氣環境侵
蝕。海洋平臺作業期間，裝備維修保養難度大、作
業周期長，一旦發生腐蝕失效將影響鉆井進度，嚴
重時還會威脅平臺的整體安全。為降低腐蝕帶來
的風險，大部分海洋平臺要求設備防腐蝕壽命應
超過１５ａ，這直接促成了長效重防腐涂料在海洋
平臺鉆采裝備上的應用［１３］。
１　腐蝕環境
根據相關標準劃分［４］，海洋大氣歸于ＣＸ類
腐蝕環境，低碳鋼暴露在其環境下的腐蝕速率可
達２００～７００μｍ／ａ。最新標準沒有給出適用于
ＣＸ腐蝕環境，使用壽命為“高”時的涂裝配套。
２　典型涂裝配套
２．１　裝備外表面通用涂裝配套
裝備外表面包括各類鉆采裝備外表面、罐體外
表面和房體外表面等，大多采用環氧富鋅底漆＋環
氧中間漆／環氧云鐵中間漆＋聚氨酯面漆的涂裝配
套，總干膜厚度３２０μｍ［５］，其涂裝配套見表１。
表１　裝備外表面通用涂裝配套
涂　層涂層類型最低干膜厚度／μｍ
底漆環氧富鋅漆８０
一道中間漆環氧漆９０
二道中間漆環氧漆９０
面漆聚氨酯漆６０
合計３２０
２．２　耐磨涂裝配套
受人員頻繁踩踏影響，二層臺、梯子及各種走
臺上的涂料容易因磨損而過早脫落，選擇涂料時
除了注重防腐蝕性能外，還應兼顧一定的耐磨性。
一般采用的底漆、中間漆與裝備外表面通用涂裝
配套一致，面漆選用添加助劑提高耐磨性能的聚
氨酯漆并適當增加厚度。在有防滑要求的場合，
還可在涂料涂覆過程中摻入防滑砂，形成顆粒狀
外表面，提高摩擦力，保障人員通行安全。
２．３　耐油／水涂裝配套
泥漿罐、原油罐、工業水罐等罐類，部分鉆采
裝備的潤滑油池等裝備，長期接觸水、油等介質，
需要從內腔局部環境腐蝕特點出發制定相應的內
表面涂裝配套。通常采用耐水、耐油和耐化學品
性能良好的酚醛環氧涂料作為該類裝備的涂裝配
套。典型的耐油／水涂裝配套見表２。
表２　耐油／水涂裝配套
涂　層涂層類型最低干膜厚度／μｍ
底漆酚醛環氧漆１２５
面漆酚醛環氧漆１２５
合計２５０
２．４　耐熱涂裝配套
燃燒管、柴油發電機煙道等設備工作溫度為
４００～５００℃，而普通環氧涂料耐熱不超過１２０℃，
３２
　　
第３期李　晨等．海洋平臺水上鉆采裝備涂裝防腐蝕技術應用技術
故不能采用。有機硅涂料以高鍵能的Ｓｉ—Ｏ鍵為
主鏈，具有較高的熱穩定性，常用于耐熱工況。典
型的耐熱涂裝配套見表３。
表３　耐熱涂裝配套
涂　層涂層類型最低干膜厚度／μｍ
底漆有機硅漆３０
中間漆有機硅漆３０
面漆有機硅漆３０
合計９０
２．５　熱浸或熱噴涂表面涂裝配套
海洋石油平臺項目上，通常要求對井架主體
等重要鋼結構件進行熱浸或熱噴涂鋅、鋁，并在表
面涂敷重防腐涂料的方式進行防腐蝕處理。熱浸
或熱噴涂常用的鋅、鋁的標準電極電位分別為
－０．７６Ｖ和－１．６６Ｖ，對鋼鐵能起到陰極保護作
用，其衍生物也會覆蓋在涂層表面起到封閉作
用［６］。在鋅／鋁層的陰極保護和屏蔽雙重作用
下，可大幅延長裝備的防腐蝕壽命。一般多采取
在鋅層表面噴涂環氧底漆＋環氧中間漆＋聚氨酯
面漆的涂裝體系來防腐蝕。鋅／鋁熱噴涂表面的
一般涂裝配套見表４。
表４　熱噴涂表面涂裝配套
涂　層涂層類型最低干膜厚度／μｍ
底漆環氧漆５０
中間漆環氧漆１３０
面漆聚氨酯漆６０
合計２４０
熱浸表面較光滑不利于涂料附著，應先進行
清掃和噴砂處理，適當增大表面粗糙度以提高涂
料的附著力。熱浸采用的涂裝配套與熱噴涂表面
一致，但所需的干膜厚度略薄。
３　涂裝前表面處理
３．１　表面清洗
在加工制造以及試驗的過程中，石油鉆采裝
備會接觸到油品、化學品、雜質及污物等各類污染
物。附著力較差的污染物可以通過擦拭或高壓清
洗機清洗除去；對于不易除去的油脂類污染物，應
使用適合的溶劑進行清洗。
３．２　噴射除銹
采用金屬或非金屬磨料進行噴射除銹是一種
比較理想的除銹方法，經噴射除銹的表面應達到
規范要求的Ｓａ２．５級。鋼材表面經過噴射除銹
后，不僅能徹底除去影響涂料附著力的鐵銹和氧
化皮，還能使表面獲得一定的粗糙度，讓涂料獲得
更多錨固點，顯著增加金屬與涂料的接觸面積，提
高涂層的附著力。但粗糙度過大會造成涂料遮蓋
困難，所以常見的粗糙度Ｒｚ要求為３０～８５μｍ。
另外，為避免返銹，經過噴射除銹的鋼材表面應在
４ｈ內噴涂一道完整的底漆。如果噴漆前已經出
現銹蝕，就必須重新除銹。
３．３　清潔除塵
鋼材表面殘存的任何雜質都有可能對涂料的
附著力產生不利影響，所以在涂裝前還需要再次
清理，檢查灰塵殘留量合格后方可涂漆。相關標
準規定了噴砂后鋼板表面灰塵清潔度等級，可使
用無色透明膠帶粘貼在待涂敷的鋼材表面，充分
壓實后撕下，并粘貼在白紙上，再與標準中的圖樣
進行對比，評定灰塵清潔度等級。一般要求檢查
結果優于２級方可進行涂漆。
４　涂裝施工環境
４．１　環境溫度
環境溫度影響化學反應速度，直接影響涂料
固化時間。條件允許的情況下，應適當提高環境
溫度，加快涂料固化進程以提升涂裝效率。溫度
越低涂料固化越慢，尤其是環氧類涂料，在１０℃
下固化將變得非常緩慢，在５℃下固化幾乎停
止［７］。但固化過快的涂層易產生針孔、橘皮等問
題，因此涂裝的環境溫度應保持在一個合適的范
圍內，一般要求為１０～３５℃。
４．２　空氣濕度
空氣濕度是衡量空氣中水汽含量和濕潤程度
的指標。通常情況下，要求涂裝施工環境的空氣
相對濕度不能超過８５％。
４．３　環境露點
環境露點太高使得鋼材表面容易結露，導致
噴射除銹后的表面快速返銹，還會產生水膜直接
影響涂料的附著力。要求噴射除銹和涂料施工
時，鋼材表面溫度應不低于環境露點＋３℃。
５　涂層質量檢驗
５．１　干膜厚度檢驗
磁性鋼材上的非磁性涂層可使用磁性測厚儀
來測量涂層的厚度。通常要求厚度檢驗符合“雙
９０”規則，其含義為：９０％的檢測點測得的干膜厚
度應大于要求的最低干膜厚度值，剩余１０％的檢
測點測得的干膜厚度應大于要求最低干膜厚度
值的９０％。需要注意的是，磁性測厚儀對幾何
３３
　　
應用技術石油化工腐蝕與防護２０１９年第３６卷
意義上的中斷結構非常敏感，在孔、角和邊緣處
測得的結果可能是無效的，在曲面上測量結果
也會出現誤差［８］。
５．２　外觀檢驗
鉆采設備上的漆膜外觀檢驗主要依靠有經驗
的檢查人員肉眼評定。產品的每道漆膜應無漏
涂、氣孔、裂紋、流掛、刷痕、起泡和雜質等缺陷。
最終涂裝成品應外觀平整，顏色均勻一致。如使
用高光面漆，則產品表面還應具有相應的光澤，呈
現良好的裝飾效果。
５．３　附著力檢驗
設備表面涂裝質量的主要指標是涂層附著
力。海洋環境下涂裝配套干膜厚度普遍超過３００
μｍ，采用拉開法進行涂層附著力檢驗不易受人員
操作水平和材料的影響，是較為理想的檢驗方法。
常見的檢測設備有Ｆ１０６型、Ｆ１０８型和５０６型附
著力測試儀。按照標準要求，對于干膜厚度超過
２５０μｍ的涂裝配套，其附著力不應低于５ＭＰａ。
６　結　語
隨著國內海洋油氣開發的進展，海洋平臺鉆
采裝備領域的涂裝配套和應用技術已比較成熟，
以環氧、聚氨酯類涂料為主的重防腐涂料已在一
些海洋平臺上得到應用并經受住了現場考驗。采
用合理的涂裝配套體系和表面處理，可以保障防
腐蝕涂層質量和防腐蝕效果。
參考文獻
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ＯｆｆｓｈｏｒｅＤｒｉｌｌｉｎｇａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ
ＬＩＣｈｅｎ１，２，ＹＵＷｅｎ１，２，ＹＥＲｕｉ１，２，ＳＵＮＹａｎｃｈａｏ１，２，ＣＨＥＮＹｅ１，２
（１．ＢａｏｊｉＯｉｌｆｉｅｌｄＭａｃｈｉｎｅｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂａｏｊｉ７２１００２，Ｃｈｉｎａ；
２．ＮａｔｉｏｎａｌＯｉｌ＆ＧａｓＤｒｉｌｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，
Ｂａｏｊｉ７２１００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｏｆｆｓｈｏｒｅｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｓｅｖｅｒａｌｔｙｐｉｃａｌｃｏａｔｉｎｇ
ｓｃｈｅｍｅｓａｎｄｄｒｙｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓｗｅｒｅｌｉｓｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．Ｋｅｙｃｏｎｔｒｏｌｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇ
ｃｏａｔｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｕｒｆａｃｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｂｅｆｏｒｅｃｏａｔｉｎｇａｎｄｃｏａｔｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｓｗｅｌｌ
ａｓｔｈｅｃｒｉｔｅｒｉａｆｏｒｃｏａｔｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍ；ｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｃｏａｔｉｎｇ；ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
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