海上平台钢结构防腐涂装方案技术说明书

海上平台钢结构锌加防腐涂装方案技术说明书尚峰建筑工程产品(上海)有限公司PRIMOCORPORATION（SHANGHAI）LTD.2010年9月2日海上平台钢结构防腐涂装方案技术说明书1海上平台钢结构防腐涂装方案技术说明书1.前言海上平台是实施海底油气勘探和开采的工作基地，上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施。海上平台是既庞大又复杂的海洋设施钢结构平台，造价很高。由于它远离陆地，长期处于海洋环境之中，长期受到海洋环境的严重腐蚀，而且由于海上平台远离海岸，不能象船舶那样定期进船坞维修保养，所以为了保证平台能够长期安全生产和运行和保障人员的生命安全，海上平台防腐蚀是保证海上平台长期安全营运的重要工作。目前我国海上平台钢结构常用的防腐保护体系主要是普通涂料配套方案（在全浸区一般采用阴极保护与涂料的联合保护），采用普通涂料配套方案具有成本低和涂装工艺成熟的优点但保护年限较短，这样不仅影响平台正常生产且带来了很高的维修防腐费用。所以现向大家介绍一种来自比利时的海上平台钢结构防腐产品技术－锌加涂膜镀锌，该产品技术在国外应用达32年，进入中国市场近10年，已在全球120多个国家和地区钢结构各领域获得广泛应用。2.海上平台环境条件与腐蚀类型海上平台的使用环境极其恶劣，阳光暴晒、风雨、盐雾、海浪冲击、环境温度和湿度变化及海洋生物侵蚀等使平台钢结构腐蚀速率快。按照海上平台环境条件，其腐蚀环境分为海洋大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。①海洋大气区：海洋大气中含海盐颗粒使腐蚀加快，同时还受到湿度、温度、风雨及紫外线辐射等的影响，其中甲板部位还受到海水冲击和摩擦，此区腐蚀相对比较严重。②飞溅区：飞溅区是平台结构腐蚀最严重的区域，它经受海洋大气与海水浸渍的交替作用，海浪的冲击，锚链和水面飘浮物体的磨损，以及其它工作辅助船停靠的碰撞与摩擦。③潮差区：钢结构在潮差区的腐蚀最低，此区周期海上浸泡，有少数海生物侵蚀。④全浸区：在海水全浸区腐蚀中，浅海腐蚀可能比海洋大气区更快些，深海腐蚀由于含氧量低所以腐蚀慢些，全浸区有海生物侵蚀，需要考虑防污。⑤海泥区：存在硫酸盐和还原菌等细菌侵蚀，海底沉积物的性质因地域而异。受海水影响小，腐蚀程度小。所以，根据海上平台的环境条件，海上平台大部分钢结构部位腐蚀等级属于ISO12944-5腐蚀环境分类中的C5-M(海洋)，长期处于最恶劣和最复杂的环境中。3.海上平台钢结构防腐涂装配套体系由于海水平台防腐维修困难且费用高，因此设计上必须采用长效保护涂装配套体系，最好是要求防腐保护年限为20年以上，所以参照海上平台广泛采用的NORSOKM501标准《Surfacepreparationandprotectivecoating》(Rev.5,June2004)，同时根据锌加应用在海上平台的工程实际经验，我公司推荐以下海上平台钢结构防腐涂装配套体系。海上平台钢结构防腐涂装方案技术说明书2体系编号部位涂层产品名称道数干膜厚度(µm)底漆锌加涂膜镀锌160封闭漆环氧封闭漆130中层漆环氧云铁中间漆180面漆氟碳面漆/聚硅氧烷面漆260P01处于大气区的平台上部结构外表面（起重吊车机身及底座，吊臂、井架、住宿区、舱室、生产设备、管线等）合计5230底漆锌加涂膜镀锌140中层漆改性厚膜型环氧面漆2150P02处于大气区的平台上部结构内表面（住宿区、舱室、仓库）合计3190底/面漆锌加涂膜镀锌280～100P03处于大气区的平台上部结构(井架、塔架底座等无外观要求结构)合计80～100底漆锌加涂膜镀锌160封闭漆环氧封闭漆130面漆改性环氧面漆（防滑处理）22000P04主甲板、逃生通道、运输通道、直升机平台合计42090底漆水性锌加160封闭漆环氧封闭漆130面漆硅酮铝粉漆250P05工作温度120℃的碳钢表面（储罐、容器和管道所有保温表面）合计4140底漆锌加涂膜镀锌280面漆改性环氧面漆2250P06桩腿（飞溅区，水下不需要防污部位）合计4310底漆锌加涂膜镀锌160封闭漆环氧封闭漆130面漆无锡防污涂料2200P07桩腿（全浸区）合计4290底/面漆锌加涂膜镀锌280～100P08饮水舱及淡水舱内表面合计280～100底漆锌加涂膜镀锌140面漆改性环氧面漆2200P09燃油舱（柴油、汽油）、泥浆舱、压载舱、海水舱等内表面合计3240底漆锌加涂膜镀锌140封闭漆环氧封闭漆130P10防火层下面的（涂层）合计70方案说明：①该涂装配套体系设计防腐保护年限为25年以上，涂装体系的底层采用锌加涂膜镀，其对钢结构基材提供双重（阴极保护＋屏蔽保护）的长效防护，其防腐性能是环氧富锌底漆的5～6倍（耐盐雾试验达9500小时），具有优异的附着力、重融性、柔韧性、耐磨性、海上平台钢结构防腐涂装方案技术说明书3可焊性和抗冲击性，而且施工强度低。②本方案推荐的锌加涂膜镀锌涂料及其专用稀释剂由比利时锌加金属公司（ZINGAMETALLB.V.B.A）生产制造，中国总代理尚峰建筑工程产品（上海）有限公司供应。③要求在涂装工程开始前，在选用配套中层漆和面漆时必须做好锌加与中层漆和面漆的配套试验，请务必选择可以和锌加配套的涂料产品。3.选用锌加涂膜镀锌应用在海上平台防腐保护的优点由于海水平台腐蚀环境属于最严重的腐蚀环境，因此选用的防腐底层必须具有附着力良好、施工简单、机械性能良好（耐冲击、耐磨损等），耐海水、耐盐雾、耐候性良好，与阴极保护系统（牺牲阳极）相容性好且环保的防腐涂料产品。所以选用锌加涂膜镀锌产品完全可以满足以上的要求，其具有阴极保护和屏障保护双重保护作用，防腐性能优异，具有以下优点：3.1锌加具有长效的防腐性能锌加是目前国际上最先进、简易的长效防腐的涂膜镀锌材料，它可以替代传统的热浸锌、热喷锌（铝）工艺。锌加干膜含锌量高达96%（±1%），锌粉纯度达到99.995%。锌加比热浸镀锌、热喷锌（铝）更具有优异的阴极保护作用，而且象有机涂料一样，对钢结构具有屏蔽保护作用，其防腐蚀能力高于常规的富锌底漆（环氧富锌）5～6倍。超过30年的国内外工程实例使用经验和9500小时的耐盐雾试验均表明，锌加具有极好的电化学阴极保护作用和良好的屏蔽保护作用。锌加产品通过了英国国家质量监督局（BBA）产品质量认证，根据BBA的认证，关于单一涂装锌加60µm的防腐保护年限认证如下：Ø在无化学品污染的室内环境条件下超过20年以上Ø在郊区大气环境条件下为20年以上Ø在工业污染内陆环境条件下为12年以上Ø在海洋大气环境条件下为10年以上锌加多层系统具有比锌加单一系统超过双倍的防腐保护年限，根据世界公认的最佳协同效应。防腐保护年限估算公式如下：涂装系统防腐保护年限=(锌加防腐保护年限+面漆的屏障保护年限)×1.5～2.5假设在多层系统中推荐涂装锌加60µm，在海洋大气环境条件下，锌加具有至少10年的防腐保护年限，假设面漆的屏障保护年限至少为8年，那么此多层系统防腐保护年限为25年以上。同时锌加还具有以下产品质量认证：①美国军方材料委员会认证（AMC）锌加产品和热喷铝/锌的一样能将军车钢结构防腐性能提高近30%。这种产品可以使用于军车钢结构外部防腐喷涂。海上平台钢结构防腐涂装方案技术说明书4②NORSOKM-501标准认证由于NORSOKM-501标准的成功应用，已经普遍地被国内专家认可，它能够提供在恶劣腐蚀环境下涂料使用的可信度。所有通过NORSOK认证的涂料系统都是经过严格的独立第三方实验室测试和长期的实地使用，锌加产品通过了NORSOKM-501标准体系7(飞溅区和水下)认证（报告见附件）。3.2锌加施工简单、可焊接、锌加为单组分包装，施工简单、方便，开罐后经充分搅拌均匀即可使用，没有象常规富锌底漆的混合使用寿命限制。锌加可长期无时限储存，节约准备时间，减少施工浪费。锌加固含量高达80%，一次涂装就可达到要求的膜厚。锌加可采用喷、刷、浸等常见方式进行涂装，既可在车间也可在现场施涂，不受场地限制。可在-10～+40˚C涂装，适应冬天环境条件施工。锌加可在相对湿度小于95%的条件下以及潮湿的金属表面施工，而普通富锌底漆则不能。锌加对表面处理要求不高，一般为Sa2.5级；对不便喷砂的部位，手工打磨St2级也可；甚至由于条件所限，轻度锈蚀钢结构表面亦能进行涂装，这是许多其他防腐方法做不到的。锌加的易施工性不仅降低了表面处理要求及施工强度，而且可节约工时，提高施工场地利用率，提升劳动生产率，保证涂装施工进度按期以至提前完成。这对海上平台钢结构涂装要在规定的很短时间内完成有着十分重要的经济效益。锌加具有极好的焊接性能，可以直接在60微米以下的锌加干膜表面进行电弧焊和火焰切割，无需预留焊接部位或除去锌加镀层。英国国家质量局的锌加产品质量认证表明：60μm厚的锌加镀层对焊接质量不会产生任何副作用。3.3锌加涂层附着力能良好锌加涂层与金属基体已发生物理结合和电化学结合，附着力良好，在使用过程绝不会出现涂层剥落现象，锌加附着力按国家标准GB/T9286－88划格法机械检测，其测试结果为0级，即切割边缘完全平滑，无一格脱落。是国家标准中附着力最好的，表示锌加与钢铁基体的附着力良好。3.4锌加涂层机械性能良好锌加涂层具有良好的柔韧性、抗冲击性和耐磨性，特别抗强烈的机械震动，锌加涂层使用温度-40～+150˚C，具有优异的抗热冲击性能，能经得住钢构件搬运和建造时碰撞造成的损伤。3.5锌加具有独特的重融性锌加将来维修方便，海上平台钢结构在使用中的局部机械破坏可以方便的刷涂或喷涂修复。将来维修时需要重新补涂时，无需去除原有的锌加涂层，新的锌加涂层与海上平台钢结构防腐涂装方案技术说明书5之可完美重融结合，任何时候都可以最低的费用来进行维护修补。3.6锌加的环保安全效益锌加产品不含铅、镉等重金属、甲苯、二甲苯、甲乙酮、一氯甲烷等有害溶剂。锌加涂层可直接接触饮用水（具备英国BBA证书，达到英国BS6920标准）。可以直接应用在饮水舱内表面。锌加涂层属厚膜型，VOC比较低，产品符合世界标准化组织ISO207技术委员会（ISO/TC207）制定的环境管理的法规体系标准（ISO14001-14100）。不仅锌加防腐材料的使用是安全的，而且涂层可以非常有效地保护钢结构安全使用25年以上。钢结构不会因腐蚀而影响运营，更不会因腐蚀导致强度下降，发生意外事故。3.7锌加的防火性能根据英国标准BS476-6(1989)《火焰传播性能的试验方法》，碳钢表面锌加涂层火焰传播为0.0级。根据英国标准BS476-7(1987)《表面火焰传播的试验和分级方法》进行测试，达到表面1级水平，锌加产品符合低播焰要求（报告见附件）。3.8锌加的配套相容性能经比利时肯特大学腐蚀与防腐蚀中心和中国非金属材料检测中心等权威检测单位检测，除醇酸涂料外，锌加与环氧封闭漆、环氧云铁中间漆、聚氨酯面漆、氟碳面漆、聚硅氧烷面漆都具有优良的配套相容性能。4.海上平台钢结构涂装工艺4.1海水平台钢结构部分部位涂装工艺流程（仅供参考）4.1.1海上平台钢结构大气区海上平台大气区的钢结构外表面—表面处理（喷砂Sa2.5级后清洁干净）—焊缝部位预刷涂一道锌加（此部位将来比较容易腐蚀）—整体涂装锌加一道60µm—喷涂一道环氧封闭漆30µm—喷涂一道环氧云铁中层漆80µm—喷涂氟碳面漆/聚硅氧烷面漆一道30µm—安装后整体喷涂氟碳面漆/聚硅氧烷面漆一道30µm—检查质量—修补验收4.1.2海上平台桩腿（飞溅区部位）桩腿（飞溅区部位）—表面处理（喷砂Sa2.5级后清洁干净）—焊缝部位预刷涂一道锌加（此部位将来比较容易腐蚀）—整体涂装锌加二道80µm—喷涂二道环氧面漆共250µm—检查质量—修补验收4.1.3海上平台桩腿（全浸区部位）桩腿（全浸区部位）—表面处理（喷砂Sa2.5级后清洁干净）—焊缝部位预刷涂一海上平台钢结构防腐涂装方案技术说明书6道锌加（此部位将来比较容易腐蚀）—整体涂装锌加一道60µm—喷涂一道环氧封闭漆30µm—喷涂二道无锡防污面漆200µm—检查质量—修补验收—安装4.2平