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摘要：海洋石油平台所处腐蚀环境特殊，腐蚀环境恶劣，现场维护难度大，一般防腐涂料的使用寿命至少在15年甚至20年以上，因此要采用性能优良、耐久性高的长效防腐涂层体系。本文从涂层设计和涂层性能要求等方面对国外常用涉海标准进行了介绍和对比分析，为海洋石油平台防腐涂层的设计和施工提供参考和借鉴。
关键词：海洋环境；防腐涂层；标准
引言
海洋石油平台是固定和半固定在海洋中的大型钢结构，必须通过有效的防腐蚀涂装设计及合理的腐蚀及合理的腐蚀裕量控制来保证其寿命期内的有效防腐效果和免维护的预期，涂层系统必须最大限度地减少安全风险和维修费用[1]。
掌握相关的技术标准对海洋石油平台防腐涂料选择和涂层设计具有重要的指导意义。目前，国内关于海油工程防腐涂料选择和涂层设计方面的标准不如国外相关标准详尽完善，设计时主要参考国外涉海标准。国外涉海标准已形成成熟的体系，并有几十年的成功应用范例。其中对防腐涂料设计、性能、应用、施工做出详细要求说明的主要有：（1）Norsok M501-2004：《Surface preparation and protective coatings》（《表面处理与表面涂装》）。（2）ISO 12944-1～8 1998：《Paints and varnishes-Corrosion protection of steel structures by protective paint systems》（《色漆和清漆-用保护漆体系对钢结构的防腐保护》）。（3）NACE SP 0108-2008：《Corrosion Control of Offshore Structures by Protective Coatings》（《海上钢结构物保护涂层腐蚀控制》）。本文从涂层设计和涂层性能要求等方面对这三个标准等方面进行介绍及对比分析，为海洋石油平台防腐涂层的设计和施工提供参考和借鉴。
1 主要标准介绍分析
NORSOK M501、ISO 12944、NACE SP 0108这三个标准是目前国内外海洋防腐领域设计和施工时最常用的标准。NORSOK M 501是在海上平台防腐涂装领域广为推崇采用的标准，ISO 12944是国际防腐蚀通用标准、权威的防护涂料与涂装技术指导性标准，主要阐述海洋工程及相关结构的涂层防护，NACE SP 0108是对近海及相关钢结构防腐蚀的最新标准[2]。ISO 20340《涂料和清漆—用于近海建筑及相关结构的保护性涂料系统的性能要求》是专门用于海洋防腐涂层性能检测的标准，对ISO 12944进行补充。
1.1 Norsok M501-2004标准
（1）Norsok M501标准简介
Norsok M 501是挪威石油工业标准，是海洋防腐方面的专业标准，主要分为表面处理和涂层保护两大部分。对海洋环境下的相关设备、设施等在建造和组装过程中，对用于保护涂层的涂料选择、表面处理、涂装系统、涂装系统检验、涂装施工、涂装检验、人员资格以及金属热喷涂等，均作出了具体规定与要求。此标准在海洋钢结构防腐领域领域广为推崇与采用。自从1994年挪威石油标准化组织（NORSOK）发布M-501标准以来，该标准作为涂料系统设计的有效方法而被广泛用于离岸结构。
（2）Norsok M 501標准对涂层的设计要求
该标准对质量控制要求严格，从材料的选择到施工过程都做出了具体详细的规定。以海洋平台的建造为例，根据具体的应用部位和腐蚀环境详细规定了涂层材料的选择，表面处理的等级，涂刷次数和厚度等。在资格认证测试中采用的验收准则被认为是对相关性能的最低要求。其中有三个部位要求采用热喷涂金属及合金加有机漆结合的方法。飞溅区是重点防护部位，厚度要求达到350μm以上。
（3）Norsok M501标准对涂层的性能要求
Norsok M501标准对涂层的检测要求严格，主要采用的是ISO 20340系列的检测标准和评价方法。其中主结构涂层系统、甲板涂层系统、飞溅区涂层系统及不锈钢涂层系统和全浸区涂层系统需要满足ISO 20340对涂装系统的要求。飞溅区和全浸区系统还要根据ISO 20340的要求进行阴极剥离测试和海水浸泡测试[3]。
其中4200小时循环盐雾实验有别于传统的中性盐雾实验，是将涂层暴露于干湿交替的环境中，模拟自然的、周期性条件，实验室加速测试相关性更高。该项测试对涂层的性能要求非常高，是检验涂层能否在海洋环境中应用的一个非常重要的指标。
1.2 ISO 12944-1～8-1998标准
（1）ISO 12944标准介绍
ISO 12944系列标准是国际化标准组织制定的用涂层体系保护钢结构的标准。这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性标准。在这个标准中，对一些因素和条件的划分是非常具有参考价值的。在这个标准中，给出了三个耐久性范围：低（L）2-5 年，中等（M）5-15 年，高（H）15 年以上。在ISO 12944 中，大气腐蚀环境按照严重程度从低到高被分为C1、C2、C3、C4、C5-I、C5-M 六类腐蚀性级别，浸没环境按照介质不同部分为其中海洋大气区腐蚀环境（C5-M）和海水浸没环境（IM2）均属于严重的腐蚀环境。
（2）ISO 12944标准对涂层的设计要求
对腐蚀环境进行分类，为防腐材料的选用提供了依据，对防腐方案设计具有指导意义。在该标准的保护漆体系中，对这些环境下的漆膜类型，涂装道数，厚度要求做出了明确规定。
底漆的类型主要有氯化橡胶、环氧类、硅酸乙酯、煤焦油等，根据颜填料的类型又可分为含锌粉和其他颜料两大类。以锌粉作为颜填料的底漆，干膜中的金属锌含量要求大于80%。中间漆和面漆的漆基类型主要有丙烯酸、聚氯乙烯、氯化橡胶、环氧类、煤焦油等。涂装道数及额定干膜厚度根据具体漆基类型来定，涂层体系干膜厚度一般在200μm以上。 （3）ISO 12944标准对涂层的性能要求
ISO 12944标准对涂层也做出了相应的规定，主要采用的是ISO系列的检测标准和评价方法。
1.3 NACE 0108-2008标准
（1）NACE 0108-2008标准介绍
NACE RP0176《海上固定式钢质石油生产平台的腐蚀控制》包含阴极保护和防腐涂层两部分，现分为两个标准，NACE SP0108《海上构筑物的保护涂层腐蚀控制》和NACE SP0176《海上固定式钢质构筑物全浸区的腐蚀控制》。NACE SP0108涵盖了海上构筑物保护涂层、检验及涂覆施工等各方面。
对于与油、气生产相关的海上平台钢结构的防腐蚀保护涂层的最低要求的确立，本标准提供了指南（方针、准则），涵盖了涂层材料、涂层资格认证测 试方法和验收准则、表面处理、涂装施工、质量保证与控制和涂层修补方法。也涵盖了典型防护涂层体系、法兰的腐蚀控制、紧固体涂层、管架的腐蚀控制和不锈钢管件的腐蚀控制。
（2）NACE 0108-2008标准对涂层的设计要求
在这个标准中，海上平台结构的腐蚀被分为四类区域：大气区、浪溅区、浸水区构件外部和压载水舱（内部浸于水中）。浸水区构件外部也包括海底设施，例如阀门和集合管。每个.区域可能采用不同的防护涂层体系，并且对防腐涂料品种、涂刷道数和涂层厚度进行了详细的规定。
（3）NACE 0108-2008标准对涂层的性能要求
NACE 0108-2008标准对于漆膜的检测规定非常完善细致，规定了涂膜中各种金属的最大含量，对大气区和飞溅区的涂膜性能检测指标进行了规定，对舱罐和全浸区的涂层性能指标进行了规定，对涂层测试项目总的要求。
2 主要标准之间的对比
对这三个标准对比发现，其中Norsok M501的要求最为严格，表面处理除锈等级必须达到Sa2.5级，锚纹深度达到50μm-80μm。涂层体系其他部位大致相同，但是在工作温度>120℃的钢结构表面、隔绝部分的容器、火炬臂、起重臂、底层甲板下部等均规定要求采用热喷涂铝及铝合金合金（TSA）加上封闭剂或者涂层的方法。这些部位的工作环境更加恶劣，有高温环境，有机械作用、外力作用。通常温度每升高30℃，腐蚀速度就会增加一倍。除了考虑海洋环境的化学因素腐蚀作用外，还必须考虑现场的工作环境可能造成的应力腐蚀开裂（SCC）、疲劳腐蚀开裂（FCC）等。这些部位的防腐蚀保护要求更为严格。对部分涂层性能要求必须通过4200小时的循环盐雾实验，条件非常苛刻。
ISO 12944这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性标准。很多内容是值得参考借鉴的，海洋大气区腐蚀环境只是其中的一部分，对于涂层体系的规定不如Norsok M501、NACE RP 0108详细严格。
NACE SP 0108标准则是最完整、最详细的一部标准，并且有一系列关于海洋防腐的配套标准。不仅区域划分更为细致详细，还将新建的平台与维修的平台单独列出进行规定。
从防腐涂层性能检测方面对这三个标准进行详细比较分析，表1是三个测试标准主要性能指标的比較。
3 结语
这三个标准已经成功应用在很多海洋石油开采设施的防腐上，反映了目前国际上海洋防腐的发展水平，对海洋石油开发生产设施防腐涂层的设计具有很好的指导作用。涂层系统选择首先考虑的是服役环境，以满足设计寿命的要求。由于这三个标准是不同的组织制定的，各个标准都有一定的针对性，设计要求和检测标准也都有相应的侧重点。标准的选用不是固定的，需要根据适用环境、甲方要求等具体情况来定。合理的选用防腐涂层标准，对海洋石油开发生产设施的整个防腐效果具有重要的意义。
参考文献：
[1]王焕焕，杜敏.海洋飞溅区钢结构的防腐蚀技术[J].腐蚀科学与防护技术，2015，27（5）：483-491.
[2]中国腐蚀与防护网.国际防腐蚀标准在海洋工程领域中的应用[OL].（2016-12-12）.[2018-1-17].
[3]杜增彬，高秉峰，吴员.海洋石油钢结构飞溅区的防腐处理[J].石油和化工设备，2013，11：63-65.
作者简介：
崔明贝（1987-），男，山东聊城人，汉族，大学本科；聊城市科学技术情报研究所研究实习员，主要从事科技查新工作。
关键词：海洋环境；防腐涂层；标准
引言
海洋石油平台是固定和半固定在海洋中的大型钢结构，必须通过有效的防腐蚀涂装设计及合理的腐蚀及合理的腐蚀裕量控制来保证其寿命期内的有效防腐效果和免维护的预期，涂层系统必须最大限度地减少安全风险和维修费用[1]。
掌握相关的技术标准对海洋石油平台防腐涂料选择和涂层设计具有重要的指导意义。目前，国内关于海油工程防腐涂料选择和涂层设计方面的标准不如国外相关标准详尽完善，设计时主要参考国外涉海标准。国外涉海标准已形成成熟的体系，并有几十年的成功应用范例。其中对防腐涂料设计、性能、应用、施工做出详细要求说明的主要有：（1）Norsok M501-2004：《Surface preparation and protective coatings》（《表面处理与表面涂装》）。（2）ISO 12944-1～8 1998：《Paints and varnishes-Corrosion protection of steel structures by protective paint systems》（《色漆和清漆-用保护漆体系对钢结构的防腐保护》）。（3）NACE SP 0108-2008：《Corrosion Control of Offshore Structures by Protective Coatings》（《海上钢结构物保护涂层腐蚀控制》）。本文从涂层设计和涂层性能要求等方面对这三个标准等方面进行介绍及对比分析，为海洋石油平台防腐涂层的设计和施工提供参考和借鉴。
1 主要标准介绍分析
NORSOK M501、ISO 12944、NACE SP 0108这三个标准是目前国内外海洋防腐领域设计和施工时最常用的标准。NORSOK M 501是在海上平台防腐涂装领域广为推崇采用的标准，ISO 12944是国际防腐蚀通用标准、权威的防护涂料与涂装技术指导性标准，主要阐述海洋工程及相关结构的涂层防护，NACE SP 0108是对近海及相关钢结构防腐蚀的最新标准[2]。ISO 20340《涂料和清漆—用于近海建筑及相关结构的保护性涂料系统的性能要求》是专门用于海洋防腐涂层性能检测的标准，对ISO 12944进行补充。
1.1 Norsok M501-2004标准
（1）Norsok M501标准简介
Norsok M 501是挪威石油工业标准，是海洋防腐方面的专业标准，主要分为表面处理和涂层保护两大部分。对海洋环境下的相关设备、设施等在建造和组装过程中，对用于保护涂层的涂料选择、表面处理、涂装系统、涂装系统检验、涂装施工、涂装检验、人员资格以及金属热喷涂等，均作出了具体规定与要求。此标准在海洋钢结构防腐领域领域广为推崇与采用。自从1994年挪威石油标准化组织（NORSOK）发布M-501标准以来，该标准作为涂料系统设计的有效方法而被广泛用于离岸结构。
（2）Norsok M 501標准对涂层的设计要求
该标准对质量控制要求严格，从材料的选择到施工过程都做出了具体详细的规定。以海洋平台的建造为例，根据具体的应用部位和腐蚀环境详细规定了涂层材料的选择，表面处理的等级，涂刷次数和厚度等。在资格认证测试中采用的验收准则被认为是对相关性能的最低要求。其中有三个部位要求采用热喷涂金属及合金加有机漆结合的方法。飞溅区是重点防护部位，厚度要求达到350μm以上。
（3）Norsok M501标准对涂层的性能要求
Norsok M501标准对涂层的检测要求严格，主要采用的是ISO 20340系列的检测标准和评价方法。其中主结构涂层系统、甲板涂层系统、飞溅区涂层系统及不锈钢涂层系统和全浸区涂层系统需要满足ISO 20340对涂装系统的要求。飞溅区和全浸区系统还要根据ISO 20340的要求进行阴极剥离测试和海水浸泡测试[3]。
其中4200小时循环盐雾实验有别于传统的中性盐雾实验，是将涂层暴露于干湿交替的环境中，模拟自然的、周期性条件，实验室加速测试相关性更高。该项测试对涂层的性能要求非常高，是检验涂层能否在海洋环境中应用的一个非常重要的指标。
1.2 ISO 12944-1～8-1998标准
（1）ISO 12944标准介绍
ISO 12944系列标准是国际化标准组织制定的用涂层体系保护钢结构的标准。这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性标准。在这个标准中，对一些因素和条件的划分是非常具有参考价值的。在这个标准中，给出了三个耐久性范围：低（L）2-5 年，中等（M）5-15 年，高（H）15 年以上。在ISO 12944 中，大气腐蚀环境按照严重程度从低到高被分为C1、C2、C3、C4、C5-I、C5-M 六类腐蚀性级别，浸没环境按照介质不同部分为其中海洋大气区腐蚀环境（C5-M）和海水浸没环境（IM2）均属于严重的腐蚀环境。
（2）ISO 12944标准对涂层的设计要求
对腐蚀环境进行分类，为防腐材料的选用提供了依据，对防腐方案设计具有指导意义。在该标准的保护漆体系中，对这些环境下的漆膜类型，涂装道数，厚度要求做出了明确规定。
底漆的类型主要有氯化橡胶、环氧类、硅酸乙酯、煤焦油等，根据颜填料的类型又可分为含锌粉和其他颜料两大类。以锌粉作为颜填料的底漆，干膜中的金属锌含量要求大于80%。中间漆和面漆的漆基类型主要有丙烯酸、聚氯乙烯、氯化橡胶、环氧类、煤焦油等。涂装道数及额定干膜厚度根据具体漆基类型来定，涂层体系干膜厚度一般在200μm以上。 （3）ISO 12944标准对涂层的性能要求
ISO 12944标准对涂层也做出了相应的规定，主要采用的是ISO系列的检测标准和评价方法。
1.3 NACE 0108-2008标准
（1）NACE 0108-2008标准介绍
NACE RP0176《海上固定式钢质石油生产平台的腐蚀控制》包含阴极保护和防腐涂层两部分，现分为两个标准，NACE SP0108《海上构筑物的保护涂层腐蚀控制》和NACE SP0176《海上固定式钢质构筑物全浸区的腐蚀控制》。NACE SP0108涵盖了海上构筑物保护涂层、检验及涂覆施工等各方面。
对于与油、气生产相关的海上平台钢结构的防腐蚀保护涂层的最低要求的确立，本标准提供了指南（方针、准则），涵盖了涂层材料、涂层资格认证测 试方法和验收准则、表面处理、涂装施工、质量保证与控制和涂层修补方法。也涵盖了典型防护涂层体系、法兰的腐蚀控制、紧固体涂层、管架的腐蚀控制和不锈钢管件的腐蚀控制。
（2）NACE 0108-2008标准对涂层的设计要求
在这个标准中，海上平台结构的腐蚀被分为四类区域：大气区、浪溅区、浸水区构件外部和压载水舱（内部浸于水中）。浸水区构件外部也包括海底设施，例如阀门和集合管。每个.区域可能采用不同的防护涂层体系，并且对防腐涂料品种、涂刷道数和涂层厚度进行了详细的规定。
（3）NACE 0108-2008标准对涂层的性能要求
NACE 0108-2008标准对于漆膜的检测规定非常完善细致，规定了涂膜中各种金属的最大含量，对大气区和飞溅区的涂膜性能检测指标进行了规定，对舱罐和全浸区的涂层性能指标进行了规定，对涂层测试项目总的要求。
2 主要标准之间的对比
对这三个标准对比发现，其中Norsok M501的要求最为严格，表面处理除锈等级必须达到Sa2.5级，锚纹深度达到50μm-80μm。涂层体系其他部位大致相同，但是在工作温度>120℃的钢结构表面、隔绝部分的容器、火炬臂、起重臂、底层甲板下部等均规定要求采用热喷涂铝及铝合金合金（TSA）加上封闭剂或者涂层的方法。这些部位的工作环境更加恶劣，有高温环境，有机械作用、外力作用。通常温度每升高30℃，腐蚀速度就会增加一倍。除了考虑海洋环境的化学因素腐蚀作用外，还必须考虑现场的工作环境可能造成的应力腐蚀开裂（SCC）、疲劳腐蚀开裂（FCC）等。这些部位的防腐蚀保护要求更为严格。对部分涂层性能要求必须通过4200小时的循环盐雾实验，条件非常苛刻。
ISO 12944这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性标准。很多内容是值得参考借鉴的，海洋大气区腐蚀环境只是其中的一部分，对于涂层体系的规定不如Norsok M501、NACE RP 0108详细严格。
NACE SP 0108标准则是最完整、最详细的一部标准，并且有一系列关于海洋防腐的配套标准。不仅区域划分更为细致详细，还将新建的平台与维修的平台单独列出进行规定。
从防腐涂层性能检测方面对这三个标准进行详细比较分析，表1是三个测试标准主要性能指标的比較。
3 结语
这三个标准已经成功应用在很多海洋石油开采设施的防腐上，反映了目前国际上海洋防腐的发展水平，对海洋石油开发生产设施防腐涂层的设计具有很好的指导作用。涂层系统选择首先考虑的是服役环境，以满足设计寿命的要求。由于这三个标准是不同的组织制定的，各个标准都有一定的针对性，设计要求和检测标准也都有相应的侧重点。标准的选用不是固定的，需要根据适用环境、甲方要求等具体情况来定。合理的选用防腐涂层标准，对海洋石油开发生产设施的整个防腐效果具有重要的意义。
参考文献：
[1]王焕焕，杜敏.海洋飞溅区钢结构的防腐蚀技术[J].腐蚀科学与防护技术，2015，27（5）：483-491.
[2]中国腐蚀与防护网.国际防腐蚀标准在海洋工程领域中的应用[OL].（2016-12-12）.[2018-1-17].
[3]杜增彬，高秉峰，吴员.海洋石油钢结构飞溅区的防腐处理[J].石油和化工设备，2013，11：63-65.
作者简介：
崔明贝（1987-），男，山东聊城人，汉族，大学本科；聊城市科学技术情报研究所研究实习员，主要从事科技查新工作。