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海洋平台水上钻采装备涂装防腐蚀技术

文档作者：李晨１２虞文１２叶锐１２孙艳超１２陈叶１２文档来源：１．宝鸡石油机械有限责任公司２．国家油气钻井装备工程技术研究中心		更新日期： 2026年09月12日	点击数：
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应用技术石油化工腐蚀与防护ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＩＮＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１９年第３６卷第３期
引用格式：李　晨，虞　文，叶　锐，等．海洋平台水上钻采装备涂装防腐蚀技术［Ｊ］．石油化工腐蚀与防护，２０１９，３６（３）：３２３４．　　ＬＩ
Ｃｈｅｎ，ＹＵＷｅｎ，ＹＥＲｕｉ，ｅｔａｌ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎＣｏａｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎＯｆｆｓｈｏｒｅＤｒｉｌｌｉｎｇａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆
ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１９，３６（３）：３２３４．
海洋平台水上钻采装备涂装防腐蚀技术
李　晨１，２，虞　文１，２，叶　锐１，２，孙艳超１，２，陈　叶１，２
（１．宝鸡石油机械有限责任公司，陕西宝鸡７２１００２；
２．国家油气钻井装备工程技术研究中心，陕西宝鸡７２１００２）
摘要：分析了海洋平台水上钻采装备面临的腐蚀环境。从设备防腐蚀需求角度出发，列举了
几种典型的涂装配套方案及涂层干膜厚度，并从涂装前表面处理和涂装施工环境两个方面阐述了
影响涂层质量的关键控制因素，提出了涂层质量检验的判定标准。
关键词：海洋平台；钻采装备；涂装；防腐蚀
收稿日期：２０１９０２１５；修回日期：２０１９０３２２。
作者简介：李　晨（１９８４—），男，工程师，２００６年毕业于西北
大学化学工程与工艺专业，一直在该公司从事涂装防腐蚀技
术工作。Ｅｍａｉｌ：ｏｉｄｅ０２５＠１６３．ｃｏｍ
基金项目：工信部第七代超深水钻井平台（船）创新专项“钻
井包集成及部分关键设备的应用研究” （工信部联装
［２０１６］２４号）
　　海洋平台或船甲板上的石油钻采装备主体材
质为低合金高强度结构钢，易受海洋大气环境侵
蚀。海洋平台作业期间，装备维修保养难度大、作
业周期长，一旦发生腐蚀失效将影响钻井进度，严
重时还会威胁平台的整体安全。为降低腐蚀带来
的风险，大部分海洋平台要求设备防腐蚀寿命应
超过１５ａ，这直接促成了长效重防腐涂料在海洋
平台钻采装备上的应用［１３］。
１　腐蚀环境
根据相关标准划分［４］，海洋大气归于ＣＸ类
腐蚀环境，低碳钢暴露在其环境下的腐蚀速率可
达２００～７００μｍ／ａ。最新标准没有给出适用于
ＣＸ腐蚀环境，使用寿命为“高”时的涂装配套。
２　典型涂装配套
２．１　装备外表面通用涂装配套
装备外表面包括各类钻采装备外表面、罐体外
表面和房体外表面等，大多采用环氧富锌底漆＋环
氧中间漆／环氧云铁中间漆＋聚氨酯面漆的涂装配
套，总干膜厚度３２０μｍ［５］，其涂装配套见表１。
表１　装备外表面通用涂装配套
涂　层涂层类型最低干膜厚度／μｍ
底漆环氧富锌漆８０
一道中间漆环氧漆９０
二道中间漆环氧漆９０
面漆聚氨酯漆６０
合计３２０
２．２　耐磨涂装配套
受人员频繁踩踏影响，二层台、梯子及各种走
台上的涂料容易因磨损而过早脱落，选择涂料时
除了注重防腐蚀性能外，还应兼顾一定的耐磨性。
一般采用的底漆、中间漆与装备外表面通用涂装
配套一致，面漆选用添加助剂提高耐磨性能的聚
氨酯漆并适当增加厚度。在有防滑要求的场合，
还可在涂料涂覆过程中掺入防滑砂，形成颗粒状
外表面，提高摩擦力，保障人员通行安全。
２．３　耐油／水涂装配套
泥浆罐、原油罐、工业水罐等罐类，部分钻采
装备的润滑油池等装备，长期接触水、油等介质，
需要从内腔局部环境腐蚀特点出发制定相应的内
表面涂装配套。通常采用耐水、耐油和耐化学品
性能良好的酚醛环氧涂料作为该类装备的涂装配
套。典型的耐油／水涂装配套见表２。
表２　耐油／水涂装配套
涂　层涂层类型最低干膜厚度／μｍ
底漆酚醛环氧漆１２５
面漆酚醛环氧漆１２５
合计２５０
２．４　耐热涂装配套
燃烧管、柴油发电机烟道等设备工作温度为
４００～５００℃，而普通环氧涂料耐热不超过１２０℃，
３２
　　
第３期李　晨等．海洋平台水上钻采装备涂装防腐蚀技术应用技术
故不能采用。有机硅涂料以高键能的Ｓｉ—Ｏ键为
主链，具有较高的热稳定性，常用于耐热工况。典
型的耐热涂装配套见表３。
表３　耐热涂装配套
涂　层涂层类型最低干膜厚度／μｍ
底漆有机硅漆３０
中间漆有机硅漆３０
面漆有机硅漆３０
合计９０
２．５　热浸或热喷涂表面涂装配套
海洋石油平台项目上，通常要求对井架主体
等重要钢结构件进行热浸或热喷涂锌、铝，并在表
面涂敷重防腐涂料的方式进行防腐蚀处理。热浸
或热喷涂常用的锌、铝的标准电极电位分别为
－０．７６Ｖ和－１．６６Ｖ，对钢铁能起到阴极保护作
用，其衍生物也会覆盖在涂层表面起到封闭作
用［６］。在锌／铝层的阴极保护和屏蔽双重作用
下，可大幅延长装备的防腐蚀寿命。一般多采取
在锌层表面喷涂环氧底漆＋环氧中间漆＋聚氨酯
面漆的涂装体系来防腐蚀。锌／铝热喷涂表面的
一般涂装配套见表４。
表４　热喷涂表面涂装配套
涂　层涂层类型最低干膜厚度／μｍ
底漆环氧漆５０
中间漆环氧漆１３０
面漆聚氨酯漆６０
合计２４０
热浸表面较光滑不利于涂料附着，应先进行
清扫和喷砂处理，适当增大表面粗糙度以提高涂
料的附着力。热浸采用的涂装配套与热喷涂表面
一致，但所需的干膜厚度略薄。
３　涂装前表面处理
３．１　表面清洗
在加工制造以及试验的过程中，石油钻采装
备会接触到油品、化学品、杂质及污物等各类污染
物。附着力较差的污染物可以通过擦拭或高压清
洗机清洗除去；对于不易除去的油脂类污染物，应
使用适合的溶剂进行清洗。
３．２　喷射除锈
采用金属或非金属磨料进行喷射除锈是一种
比较理想的除锈方法，经喷射除锈的表面应达到
规范要求的Ｓａ２．５级。钢材表面经过喷射除锈
后，不仅能彻底除去影响涂料附着力的铁锈和氧
化皮，还能使表面获得一定的粗糙度，让涂料获得
更多锚固点，显著增加金属与涂料的接触面积，提
高涂层的附着力。但粗糙度过大会造成涂料遮盖
困难，所以常见的粗糙度Ｒｚ要求为３０～８５μｍ。
另外，为避免返锈，经过喷射除锈的钢材表面应在
４ｈ内喷涂一道完整的底漆。如果喷漆前已经出
现锈蚀，就必须重新除锈。
３．３　清洁除尘
钢材表面残存的任何杂质都有可能对涂料的
附着力产生不利影响，所以在涂装前还需要再次
清理，检查灰尘残留量合格后方可涂漆。相关标
准规定了喷砂后钢板表面灰尘清洁度等级，可使
用无色透明胶带粘贴在待涂敷的钢材表面，充分
压实后撕下，并粘贴在白纸上，再与标准中的图样
进行对比，评定灰尘清洁度等级。一般要求检查
结果优于２级方可进行涂漆。
４　涂装施工环境
４．１　环境温度
环境温度影响化学反应速度，直接影响涂料
固化时间。条件允许的情况下，应适当提高环境
温度，加快涂料固化进程以提升涂装效率。温度
越低涂料固化越慢，尤其是环氧类涂料，在１０℃
下固化将变得非常缓慢，在５℃下固化几乎停
止［７］。但固化过快的涂层易产生针孔、橘皮等问
题，因此涂装的环境温度应保持在一个合适的范
围内，一般要求为１０～３５℃。
４．２　空气湿度
空气湿度是衡量空气中水汽含量和湿润程度
的指标。通常情况下，要求涂装施工环境的空气
相对湿度不能超过８５％。
４．３　环境露点
环境露点太高使得钢材表面容易结露，导致
喷射除锈后的表面快速返锈，还会产生水膜直接
影响涂料的附着力。要求喷射除锈和涂料施工
时，钢材表面温度应不低于环境露点＋３℃。
５　涂层质量检验
５．１　干膜厚度检验
磁性钢材上的非磁性涂层可使用磁性测厚仪
来测量涂层的厚度。通常要求厚度检验符合“双
９０”规则，其含义为：９０％的检测点测得的干膜厚
度应大于要求的最低干膜厚度值，剩余１０％的检
测点测得的干膜厚度应大于要求最低干膜厚度
值的９０％。需要注意的是，磁性测厚仪对几何
３３
　　
应用技术石油化工腐蚀与防护２０１９年第３６卷
意义上的中断结构非常敏感，在孔、角和边缘处
测得的结果可能是无效的，在曲面上测量结果
也会出现误差［８］。
５．２　外观检验
钻采设备上的漆膜外观检验主要依靠有经验
的检查人员肉眼评定。产品的每道漆膜应无漏
涂、气孔、裂纹、流挂、刷痕、起泡和杂质等缺陷。
最终涂装成品应外观平整，颜色均匀一致。如使
用高光面漆，则产品表面还应具有相应的光泽，呈
现良好的装饰效果。
５．３　附着力检验
设备表面涂装质量的主要指标是涂层附着
力。海洋环境下涂装配套干膜厚度普遍超过３００
μｍ，采用拉开法进行涂层附着力检验不易受人员
操作水平和材料的影响，是较为理想的检验方法。
常见的检测设备有Ｆ１０６型、Ｆ１０８型和５０６型附
着力测试仪。按照标准要求，对于干膜厚度超过
２５０μｍ的涂装配套，其附着力不应低于５ＭＰａ。
６　结　语
随着国内海洋油气开发的进展，海洋平台钻
采装备领域的涂装配套和应用技术已比较成熟，
以环氧、聚氨酯类涂料为主的重防腐涂料已在一
些海洋平台上得到应用并经受住了现场考验。采
用合理的涂装配套体系和表面处理，可以保障防
腐蚀涂层质量和防腐蚀效果。
参考文献
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ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎＣｏａｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎ
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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