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摘要:海洋平台立管是油气水达到处理中心的最后环节,也是平台全生命周期的重要组成部分。由于立管是从平台底层甲板到水下泥面,跨越复杂的水上到水下环境,所以在设计上对海洋平台立管防腐要求尤为重视,要求较高。
关键词:海洋平台立管;防腐修复技术;应用
1海洋平台立管腐蚀原因分析
1.1自然环境原因
海上平台立管需要在海水中长期浸泡,海水会对其造成持续性损害,这是腐蚀平台立管的主要原因。
1.2由于风化导致立管外围防护层保护作用消失
尽管保护层可以保护平台的立管,由于保护层长时间的海水浸泡,导致防腐作用减少,空隙处渗入各类腐蚀性物质,平台立管的腐蚀将会加快。
2海洋平台立管腐蚀性缺陷修复技术
2.1基础底面外层防腐处理
因为黏弹体性能特殊,此物质生活在海水环境当中,其只需要St1或St2这类表面防腐处理技术就可以,在锈渍去除时,喷丸以及喷砂等技术都不需要。不过若是有明显的浮锈或者是泡状出现在钢结构表面,需要及时处理,达到合格的标准。就外形层面来讲,突出物不宜锐利,对海洋平台表面清理的过程中,应该对可能损害立柱承受力的物质、有毒物质、严重氧化的表面层进行重点处理,使用热风将立管表面及时吹干处理。
2.2防腐膏的使用要点
对于立管凹凸不平的位置或者是过度锈腐的部位处理,防腐膏的效果较为显著。对结构复杂部位如法兰等防腐处理时,若是利用聚氯乙烯(PVC)防护带或者是防腐胶带进行直接缠绕,不能填满,用防腐膏进行填实处理。
2.3弹性体防腐胶带的粘结以及缠绕过程
在粘贴弹性体防腐胶带的时候,不需要进行拉近处理,进行缠绕时,可以推压处理,利用到弹性体防腐胶带的黏弹性,确保弹性胶带表面处于平滑状态,同时完整的贴合立管表面,确保贴合效果足够密封。此外,缠绕期间需要进行搭接处理,搭接的宽度为10%。并且缠绕的过程中,需要充分排出立管和胶带之间存在的水分和空气。
2.4PVC保护带的具体操作
完全缠绕并粘贴防腐胶带之后,将PVC保护带缠绕在防腐胶带上,缠绕2层,保护带缠绕期间,不需要完全缠绕,在表面防腐膠带的每一侧都应该有2~3mm空隙,并且缠绕期间应拉紧保护带。
2.5外层固化保护带的缠绕工艺
粘合材料需要现场制作,在现场混合处理2种成分的环氧树脂,连续搅拌以及均匀混合等情况都需要在这一过程中完成,确保其反应在空气当中充分完成,同时严格按照产品说明确定混合比例。通常情况下,固化情况会出现在环氧树脂混合30min之后,若是30min之内没有使用,则无法后续使用,处理的时候严格按照化学品废物处理执行。
3防腐修复工作质量控制要点
3.1表面处理标准
以手工或电动机械方式,对需要进行防腐部位的表面进行预处理,使表面最低满足St2的要求,这是在做防腐材料需要准备的前期工作。使平台立管表面处理到St3,这是在平台立管腐蚀缺陷修复实际操作中应达到的标准。在处理表面时,最主要的是要把存在底部表面松散的氧化层、锈、油漆层进行处理,使其金属的光泽要显露出来,并且变得干燥,抛光机抛光不可行。
3.2黏弹体防腐膏的使用条件
在对像法兰以及螺栓等几何尺寸不规则,棱角较多进行防腐时使用黏弹体防腐膏的效果特别好,因为它的形态和泥比较相近,它的形状根据不同的需求进行任务变换,相比其他的防腐材料,它可以全部覆盖。如果立管外壁平滑,不需要再用黏弹体防腐膏进行填充,护带与管壁紧密结合,防腐效果非常明显了。
3.3直管的防腐带缠绕操作工艺
在进行缠绕内层防腐带时,在管道的原位需要把一圈弹性胶带进行缠绕操作,在缠绕时要尽可能的松一点。缠绕的方向一定要按刻度进行缠绕,使搭接的精确更准确,为10mm。在操作的过程中如果有空气进入,想要使黏弹体和基底紧密结合,就要从内而外轻压胶带使水气排出。以螺旋式缠绕对外层防腐带进行操作。使方向与管道长度的方向垂直,拉紧缠绕,与胶带搭接位置一定要注意,弹性体预留是3mm。然后以螺旋方式继续拉紧,进行搭接缠绕按宽度的50%。收尾时,在防腐位置缠绕一,预留3mm的弹性体在接头处。最后缠绕180°,现在拉紧是不需要的了。由下而上进行缠绕适用于垂直类型的管道。
3.4变径管的防腐带缠绕操作工艺
从大直径管段向小直径管段粘贴弹性体胶带,是针对变径的管段操作。在大的直径段上面搭接长度为10mm,小直径的部分随大直径的部分变化而变化。在粘贴弹体胶带时,需要沿着变径的连接部位,用手把空气赶出。要一直用黏弹体胶带对两侧的连接部位进行缠绕,直到发生变径。大管径部分的搭接长度要扩大到50%,结尾处的180°。相反,如果相差不多的时候,在外带可以使用螺旋缠绕,搭接按50%进行,按80对小直径部分搭接。结束外层防腐带缠绕后,在尾部于三点钟方面,切断时要沿着对角线,在粘贴上层与下层外带时不拉紧。
3.5法兰盘的防腐带缠绕操作工艺
使用黏弹胶带进行垂直缠绕或螺旋缠绕,在对立管的部位防腐时,尽量接近法兰盘。用防腐膏手动填满法兰空隙,法兰外侧为操作方向,且与立管形成45°。在缠绕胶带的时候,防腐部位的螺栓长度要小于宽度。先使用外层保护带,绕法兰中心位置旋转缠绕,是在对法兰进行保护。然后把胶带拉紧,方式按照交错方式,对外层保护带进行缠绕,使全面覆盖的效果得到保证。
3.6法兰喷涂施工操作工艺
由于该工艺成本略高,还没有进行大范围的推广。在2018年以前该技术为外方公司独有,所以成本相当昂贵。但是通过不断引进与吸收,进行国产化尝试,效果基本相似情况下,成本降低明显。其工艺为,先进行法兰等重点部位、异形构造部位的表面预处理,采用手工刮削器和钢丝刷清除松散和剥落的材料,再擦拭祛除残余的颗粒物质,无需进行抛光打磨。
4结束语
在海洋平台建设期间,对平台立管受到腐蚀的原因进行深入的分析,立足于平台立管基础底面的防腐处理,结合缠绕带和防腐膏等施工手段,同时借助玻璃钢保护层以及聚氯乙烯施工工艺等,对立管腐蚀修复技术操作要点以及其核心工艺予以阐述。
参考文献:
[1]王玉伟,郝敬雷.海洋石油平台立管陆地通球施工问题探讨[J].辽宁化工,2018,47(09):933-935.
[2]虎攀,樊荣兴,孙道青,王智勇,姜舒怀.海洋平台立管防腐修复技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(15):183-184.
[3]宋志文.多井口海洋立管群流固耦合动力学行为研究[D].西南石油大学,2018.
[4]叶永彪,高磊,马国强,汪智峰.海洋平台立管防腐维修技术及实践[J].全面腐蚀控制,2014,28(12):77-79.
(作者单位:中海石油(中国)有限公司曹妃甸作业公司)
关键词:海洋平台立管;防腐修复技术;应用
1海洋平台立管腐蚀原因分析
1.1自然环境原因
海上平台立管需要在海水中长期浸泡,海水会对其造成持续性损害,这是腐蚀平台立管的主要原因。
1.2由于风化导致立管外围防护层保护作用消失
尽管保护层可以保护平台的立管,由于保护层长时间的海水浸泡,导致防腐作用减少,空隙处渗入各类腐蚀性物质,平台立管的腐蚀将会加快。
2海洋平台立管腐蚀性缺陷修复技术
2.1基础底面外层防腐处理
因为黏弹体性能特殊,此物质生活在海水环境当中,其只需要St1或St2这类表面防腐处理技术就可以,在锈渍去除时,喷丸以及喷砂等技术都不需要。不过若是有明显的浮锈或者是泡状出现在钢结构表面,需要及时处理,达到合格的标准。就外形层面来讲,突出物不宜锐利,对海洋平台表面清理的过程中,应该对可能损害立柱承受力的物质、有毒物质、严重氧化的表面层进行重点处理,使用热风将立管表面及时吹干处理。
2.2防腐膏的使用要点
对于立管凹凸不平的位置或者是过度锈腐的部位处理,防腐膏的效果较为显著。对结构复杂部位如法兰等防腐处理时,若是利用聚氯乙烯(PVC)防护带或者是防腐胶带进行直接缠绕,不能填满,用防腐膏进行填实处理。
2.3弹性体防腐胶带的粘结以及缠绕过程
在粘贴弹性体防腐胶带的时候,不需要进行拉近处理,进行缠绕时,可以推压处理,利用到弹性体防腐胶带的黏弹性,确保弹性胶带表面处于平滑状态,同时完整的贴合立管表面,确保贴合效果足够密封。此外,缠绕期间需要进行搭接处理,搭接的宽度为10%。并且缠绕的过程中,需要充分排出立管和胶带之间存在的水分和空气。
2.4PVC保护带的具体操作
完全缠绕并粘贴防腐胶带之后,将PVC保护带缠绕在防腐胶带上,缠绕2层,保护带缠绕期间,不需要完全缠绕,在表面防腐膠带的每一侧都应该有2~3mm空隙,并且缠绕期间应拉紧保护带。
2.5外层固化保护带的缠绕工艺
粘合材料需要现场制作,在现场混合处理2种成分的环氧树脂,连续搅拌以及均匀混合等情况都需要在这一过程中完成,确保其反应在空气当中充分完成,同时严格按照产品说明确定混合比例。通常情况下,固化情况会出现在环氧树脂混合30min之后,若是30min之内没有使用,则无法后续使用,处理的时候严格按照化学品废物处理执行。
3防腐修复工作质量控制要点
3.1表面处理标准
以手工或电动机械方式,对需要进行防腐部位的表面进行预处理,使表面最低满足St2的要求,这是在做防腐材料需要准备的前期工作。使平台立管表面处理到St3,这是在平台立管腐蚀缺陷修复实际操作中应达到的标准。在处理表面时,最主要的是要把存在底部表面松散的氧化层、锈、油漆层进行处理,使其金属的光泽要显露出来,并且变得干燥,抛光机抛光不可行。
3.2黏弹体防腐膏的使用条件
在对像法兰以及螺栓等几何尺寸不规则,棱角较多进行防腐时使用黏弹体防腐膏的效果特别好,因为它的形态和泥比较相近,它的形状根据不同的需求进行任务变换,相比其他的防腐材料,它可以全部覆盖。如果立管外壁平滑,不需要再用黏弹体防腐膏进行填充,护带与管壁紧密结合,防腐效果非常明显了。
3.3直管的防腐带缠绕操作工艺
在进行缠绕内层防腐带时,在管道的原位需要把一圈弹性胶带进行缠绕操作,在缠绕时要尽可能的松一点。缠绕的方向一定要按刻度进行缠绕,使搭接的精确更准确,为10mm。在操作的过程中如果有空气进入,想要使黏弹体和基底紧密结合,就要从内而外轻压胶带使水气排出。以螺旋式缠绕对外层防腐带进行操作。使方向与管道长度的方向垂直,拉紧缠绕,与胶带搭接位置一定要注意,弹性体预留是3mm。然后以螺旋方式继续拉紧,进行搭接缠绕按宽度的50%。收尾时,在防腐位置缠绕一,预留3mm的弹性体在接头处。最后缠绕180°,现在拉紧是不需要的了。由下而上进行缠绕适用于垂直类型的管道。
3.4变径管的防腐带缠绕操作工艺
从大直径管段向小直径管段粘贴弹性体胶带,是针对变径的管段操作。在大的直径段上面搭接长度为10mm,小直径的部分随大直径的部分变化而变化。在粘贴弹体胶带时,需要沿着变径的连接部位,用手把空气赶出。要一直用黏弹体胶带对两侧的连接部位进行缠绕,直到发生变径。大管径部分的搭接长度要扩大到50%,结尾处的180°。相反,如果相差不多的时候,在外带可以使用螺旋缠绕,搭接按50%进行,按80对小直径部分搭接。结束外层防腐带缠绕后,在尾部于三点钟方面,切断时要沿着对角线,在粘贴上层与下层外带时不拉紧。
3.5法兰盘的防腐带缠绕操作工艺
使用黏弹胶带进行垂直缠绕或螺旋缠绕,在对立管的部位防腐时,尽量接近法兰盘。用防腐膏手动填满法兰空隙,法兰外侧为操作方向,且与立管形成45°。在缠绕胶带的时候,防腐部位的螺栓长度要小于宽度。先使用外层保护带,绕法兰中心位置旋转缠绕,是在对法兰进行保护。然后把胶带拉紧,方式按照交错方式,对外层保护带进行缠绕,使全面覆盖的效果得到保证。
3.6法兰喷涂施工操作工艺
由于该工艺成本略高,还没有进行大范围的推广。在2018年以前该技术为外方公司独有,所以成本相当昂贵。但是通过不断引进与吸收,进行国产化尝试,效果基本相似情况下,成本降低明显。其工艺为,先进行法兰等重点部位、异形构造部位的表面预处理,采用手工刮削器和钢丝刷清除松散和剥落的材料,再擦拭祛除残余的颗粒物质,无需进行抛光打磨。
4结束语
在海洋平台建设期间,对平台立管受到腐蚀的原因进行深入的分析,立足于平台立管基础底面的防腐处理,结合缠绕带和防腐膏等施工手段,同时借助玻璃钢保护层以及聚氯乙烯施工工艺等,对立管腐蚀修复技术操作要点以及其核心工艺予以阐述。
参考文献:
[1]王玉伟,郝敬雷.海洋石油平台立管陆地通球施工问题探讨[J].辽宁化工,2018,47(09):933-935.
[2]虎攀,樊荣兴,孙道青,王智勇,姜舒怀.海洋平台立管防腐修复技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(15):183-184.
[3]宋志文.多井口海洋立管群流固耦合动力学行为研究[D].西南石油大学,2018.
[4]叶永彪,高磊,马国强,汪智峰.海洋平台立管防腐维修技术及实践[J].全面腐蚀控制,2014,28(12):77-79.
(作者单位:中海石油(中国)有限公司曹妃甸作业公司)