保護近海工程結構不受腐蝕與磨損對運營商來說是一項持續且代價高昂的挑戰。一個聚脲涂料生產商探討了如何對平臺和其它設備采取長期保護,并迅速恢復服役能力等問題。
近海鉆探設備使用彈性聚脲涂層
無論磨損或腐蝕,海上結構都不能避免遭受海洋環境的侵蝕,如海上平臺、鉆探設備以及遠洋船舶——這些都是運營公司的重大投資。所有的海洋活動和海洋工程結構都受到腐蝕影響。
海洋環境對表面涂層也很嚴苛,涉及到它們如何受磨損以及應用方法。一些受影響最嚴重的區域是平臺、超結構、壓載艙、錨或錨鏈艙。這些區域遭受極端的鹽水、化學劑暴露和磨損危害。
最小化和減弱某些類型腐蝕影響的方式之一是使用表面彈性涂層,以阻止石油產品和鹽中化學品的侵蝕。腐蝕屏障必須具有除了耐用性和靈活性以外的不能滲透對海工結構有影響的各種試劑的性質。并且,為增加人員在近海設施或輪船上移動的安全性,噴涂有防滑性的表面涂料可提供安全平臺和人行道。
保護平臺不受磨損
石油和天然氣工業中為海洋結構專門研發的涂層也能最小化鉆孔設備的磨損影響。
其中,石油鉆探平臺上14米長的鉆桿在使用前被放置在露天,然后拖動整個平臺進行拉升鉆井作業,這很容易引起大量磨損損傷。大部分表面涂層迅速被磨掉,裸露出金屬基體造成腐蝕。
為修復這些工作區域的涂層損傷,平臺表面必須噴砂清理掉所有現存的涂料,并選擇基體材料與保護性涂層最佳的附著力組合。
富鋅底漆首先應用到已處理的金屬表面,然后迅速進行第二層噴底漆。應用這種類型的最佳組合具有不含揮發性有機組分(VOC)的性質,并且噴涂快速。
為起到最大化的保護,在處理好的底漆上施用較厚的聚脲涂層,標稱厚度為3000微米(3毫米)。這種面漆由于其耐極端天氣、有優異的柔韌性和高耐沖擊強度的性質而被選用。聚脲能快速固化,使得船員在短短的幾分鐘內就能在其上面行走,這意味著設備可以盡早的恢復運行。
采用任何表面處理方法主要考慮的是最大限度地減少停機時間。噴涂實現更快的使用和更少的設備停機。一種快速預定涂層可以在短短6秒內固化。不像其它涂料,純聚脲反而不會受到外界環境濕度或溫度的影響,這對海上作業是一項重要考慮因素。
平臺上有涂層的突起物
對于管道和其它設備穿透海上結構的平臺區域,其中的液體不能沿管道向下流到海里,這一點很重要。大部分近海鉆探設備的突出物上覆蓋一層丁基橡膠緊貼在管道和平臺接合處。但是,引導橡膠和粘附力可在幾個月內被紫外光和大氣中暴露的鹽分降解。
為延長平臺滲透引導管的運行壽命,在使用合適的基材之前,丁基橡膠和相鄰鋼材表面通常進行磨損和清洗。重要的是,所有松散涂料、石油和污垢在應用新的彈性膜之前均被完全清除。同樣,周邊設備、管道和平臺表面必須被屏蔽掉,以防止飛濺。
施加厚度為2000微米或更厚的聚脲涂層,并且將管道延伸50毫米以及100毫米與平臺之上,產生了一個不透液體的、耐候性好的彈性界面與平臺相接,滿足了海洋產業所需要的長期耐久性要求。
聚脲涂層的特性
液體異氰酸酯在高壓下與胺驅動的樹脂溶液混合形成純聚脲。異氰酸酯有反應活性,因為雙共價鍵連接碳原子,氮原子和氧原子容易被破壞而形成單鍵,在碳原子周圍形成更穩定的四面體結構。
某些類型的聚脲由兩部分溶液生成,這兩種溶液在高溫高壓(3000psi,65℃)下由特殊設計的噴霧裝置混合生成。使用時,極好的化學交聯性產生致密而彈性的表面。高密度使得涂層幾乎不受磨損、水和化學品的影響。
純聚脲涂料迅速固化并形成固體表面,不到一分鐘內即可在其上行走而不會受損傷。另一優點是在傾斜或垂直表面上噴涂聚脲厚度達到6000微米(或更厚)時不會產生流掛。厚聚脲涂層表面易于維護、清潔或必要時的重涂。
環氧樹脂和油漆形成固體剛性外殼,而純聚脲涂料的彈性允許它與其下的基體結構隨溫度變化發生膨脹和收縮運動。
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