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摘 要：飞溅区是海工结构、钢桩码头等水上钢结构设施腐蚀最严重的区域。飞溅区涂层常因冲击、污损等情况，而产生局部失效或破坏，进而导致结构快速腐蚀，威胁结构安全，需要及时有效的维护。飞溅区接近水面，水位变化快，钢材表面湿度大，给施工带来困难。传统的涂装方式已无法满足现场作业的要求，因此对涂层采用具有特殊性能的专用产品进行快速、高效的维护是必要的。
关键词：防腐涂层维护；飞溅区；钢质固定平台
海洋是一个严酷的腐蚀环境，以钢铁为主要结构的海上采油平台、钻井平台设施随时面临着腐蚀的危害。飞溅区腐蚀速度更是其他区域的3～5倍。在平台运营期间，水面附近的结构防腐涂层，常遭受钻井、修井作业泥浆侵蚀、浮冰碰撞、海生物侵蚀、管线排水冲刷等作用，而产生局部损坏，继而出现结构锈蚀损耗的情况。涂层损坏区域需及时修复，否则将严重影响结构完整性及平台设施的生产安全。
与陆地建造期间相比，对在役设施涂层维护成本高昂且难度增大。特别对于飞溅区涂层的修复，要克服水位随潮汐变化、表面干湿交替、人员不易接近等困难，选择合适的修复工艺和专用产品，以保证修复涂层的质量和寿命。
1.溅区涂装材料的基本要求
对飞溅区结构一般可采用包覆耐腐蚀材料（如铜镍合金、不锈钢、混凝土等）、热喷涂铝合金+密封涂料、喷涂重防腐涂料等方式进行保护。前两种保护效果比较突出，但经济效益不够理想，因此常采用重防腐涂料进行腐蚀防护。
新建结构典型的飞溅区防腐涂装系统如下表所示：
玻璃鳞片涂料以耐蚀树脂为主要成膜物质，将薄片状玻璃鳞片（厚2～5μm，长100～3000μm），分散在基料中制成的厚浆型涂料。每1mm的干膜厚度中，即有平行排列的玻璃鳞片160层左右，因而具有如下特点：
1）对水汽等腐蚀介质具有极强的隔离性能（水汽透过频率0.05g/（㎡·d·mm）），为常用涂料渗透率最低（是其他涂料类别的1/4～1/20）；
2）具有极高的涂层耐剥离性，涂层不易分层剥离和龟裂，剥离强度10MPa以上，因此对阳极保护系统适应能力强。涂层和金属的线胀系数接近（分别为11.5×10-6/℃和12×10-6/℃），耐温变性能高。
3）具有良好的耐蚀性：玻璃鳞片不耐酸碱，但对各种盐类耐蚀性能高；
4）具有优异的耐磨损和耐冲击性。
5）具有一定的耐候性，可抵抗紫外线老化作用等。
飞溅区涂层维护所采用的产品也应具备以上特征。
2.飞溅区损坏涂层的维护
2.1.方案的制定
对飞溅区涂层维护必然在海况良好的天气窗口进行。一般可分为飞溅区、潮差区和水下三部分进行维护，并根据各部分环境特点选择合适的产品。
2.2.现场维护作业可选择的产品
2.2.1. 环氧无溶剂重防腐涂料
该类型产品在飞溅区维护用涂料中具有非常优越的特性：产品对基材表面适应能力强，可以与锈斑紧密附着、与牢固的旧涂层相容。无须为形成良好的附着力，而对表面特殊处理（Sa2或St3级别即可），节省表面处理时间和费用。在钢板喷砂达到Sa2.5级时，附着力>12～17Mpa，耐阴极剥离能力强。喷涂作业没有露点限制，没有相对湿度问题，可对潮湿表面带锈涂装，特别适合海上现场施工环境。具有极高的抗冲击能力，抗腐蚀性特佳。固化时没有有害的溶剂挥发气体，更加环保。因此该类产品非常适合飞溅区、潮差区及水下（使用水下无溶剂环氧）涂层维护。
代表性的产品有UNICHEM ES100无溶剂超强环氧耐潮湿涂料、UNICHEM ES210无溶剂水下环氧涂料和OMELON-ES301无溶剂耐潮湿环氧涂料等品牌。UNICHEM ES210更具特殊性，可以用常规工具在水下涂覆，因此使用无溶剂环氧涂料就可以完成水面及水下涂层的维护。
2.2.2. 喷涂聚脲弹性体
喷涂聚脲弹性体技术是国外近十年来开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术，产品为双组份，作业时使用专用设备进行喷涂或浇注。
该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可很方便的在立面、曲面上喷涂十几毫米厚的涂层而不流挂，对湿气、温度不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响，非常适合水面附近潮差段结构涂层修复。
更重要的是固化速度快，喷涂后5秒钟即凝胶，1分钟即可达到步行强度；一次施工的厚度范围可以从数百微米到数厘米，维护更加高效，可完全适应在潮差区对作业时间时间的限制。
产品具有优异的理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、防腐蚀等。.配方体系任意可调，硬度从软橡皮到硬弹性体。外观上也可有多种颜色选择。因此在现场维护作业很有前景。
2.2.3. 包扎矿脂带+合成橡胶带+聚氯乙烯护甲
包扎矿脂带+合成橡胶带+玻璃钢护甲方案已在英国、日本等国家广泛采用，国内也在胜利油田、青岛港、宁波北仑港、湛江码头等地有成功应用案例。
该防护系统的由能够水下应用的海水型矿脂防腐底漆、海水型矿脂防腐带产品和外保护聚乙烯或玻璃钢护甲组成。首先对钢材表面处理，后将膏状的矿脂防腐底漆后涂膜于钢材表面；缠绕防腐带并在底漆部分固化后橡胶或玻璃钢护甲。
安装膏状底漆通常由矿脂、丹宁酸、特制防锈剂、稳定的二氧化硅等材料制成。矿脂防腐带由尼龙布浸渍于矿脂混合物中制得。膏状底漆和防腐带结合使用，可以在钢结构表面形成牢固的、长效的防腐蚀带包覆层。能将钢材同水和空气完全隔离以阻止进一步腐蚀。特别是底漆中含有单宁酸和缓蚀剂，能与基材金属表面反应形成不溶性保护膜，进一步阻止腐蚀的進行，因此具有优异的保护效果。可有效保护飞溅区和潮差区结构20年以上。
3.结语
防腐涂层的完整性对海洋平台的作业安全至关重要。常规的涂装技术在涂层维护时常受到各种限制，这要求人们在实践中不断积累经验，积极采用新技术、特殊产品，达到一次维护即可覆盖设施全寿命周期的目的，为结构和生产安全提供保障。
参考文献
[1]夏炳仁.船舶及海洋工程结构物的腐蚀与防护 [M].大连：大连海运学院出版社，1993.
[2]常炜，于湉.SY/T 6930-2012.海上构筑物的保护涂层腐蚀控制[S].北京：石油工业出版社，2013.
关键词：防腐涂层维护；飞溅区；钢质固定平台
海洋是一个严酷的腐蚀环境，以钢铁为主要结构的海上采油平台、钻井平台设施随时面临着腐蚀的危害。飞溅区腐蚀速度更是其他区域的3～5倍。在平台运营期间，水面附近的结构防腐涂层，常遭受钻井、修井作业泥浆侵蚀、浮冰碰撞、海生物侵蚀、管线排水冲刷等作用，而产生局部损坏，继而出现结构锈蚀损耗的情况。涂层损坏区域需及时修复，否则将严重影响结构完整性及平台设施的生产安全。
与陆地建造期间相比，对在役设施涂层维护成本高昂且难度增大。特别对于飞溅区涂层的修复，要克服水位随潮汐变化、表面干湿交替、人员不易接近等困难，选择合适的修复工艺和专用产品，以保证修复涂层的质量和寿命。
1.溅区涂装材料的基本要求
对飞溅区结构一般可采用包覆耐腐蚀材料（如铜镍合金、不锈钢、混凝土等）、热喷涂铝合金+密封涂料、喷涂重防腐涂料等方式进行保护。前两种保护效果比较突出，但经济效益不够理想，因此常采用重防腐涂料进行腐蚀防护。
新建结构典型的飞溅区防腐涂装系统如下表所示：
玻璃鳞片涂料以耐蚀树脂为主要成膜物质，将薄片状玻璃鳞片（厚2～5μm，长100～3000μm），分散在基料中制成的厚浆型涂料。每1mm的干膜厚度中，即有平行排列的玻璃鳞片160层左右，因而具有如下特点：
1）对水汽等腐蚀介质具有极强的隔离性能（水汽透过频率0.05g/（㎡·d·mm）），为常用涂料渗透率最低（是其他涂料类别的1/4～1/20）；
2）具有极高的涂层耐剥离性，涂层不易分层剥离和龟裂，剥离强度10MPa以上，因此对阳极保护系统适应能力强。涂层和金属的线胀系数接近（分别为11.5×10-6/℃和12×10-6/℃），耐温变性能高。
3）具有良好的耐蚀性：玻璃鳞片不耐酸碱，但对各种盐类耐蚀性能高；
4）具有优异的耐磨损和耐冲击性。
5）具有一定的耐候性，可抵抗紫外线老化作用等。
飞溅区涂层维护所采用的产品也应具备以上特征。
2.飞溅区损坏涂层的维护
2.1.方案的制定
对飞溅区涂层维护必然在海况良好的天气窗口进行。一般可分为飞溅区、潮差区和水下三部分进行维护，并根据各部分环境特点选择合适的产品。
2.2.现场维护作业可选择的产品
2.2.1. 环氧无溶剂重防腐涂料
该类型产品在飞溅区维护用涂料中具有非常优越的特性：产品对基材表面适应能力强，可以与锈斑紧密附着、与牢固的旧涂层相容。无须为形成良好的附着力，而对表面特殊处理（Sa2或St3级别即可），节省表面处理时间和费用。在钢板喷砂达到Sa2.5级时，附着力>12～17Mpa，耐阴极剥离能力强。喷涂作业没有露点限制，没有相对湿度问题，可对潮湿表面带锈涂装，特别适合海上现场施工环境。具有极高的抗冲击能力，抗腐蚀性特佳。固化时没有有害的溶剂挥发气体，更加环保。因此该类产品非常适合飞溅区、潮差区及水下（使用水下无溶剂环氧）涂层维护。
代表性的产品有UNICHEM ES100无溶剂超强环氧耐潮湿涂料、UNICHEM ES210无溶剂水下环氧涂料和OMELON-ES301无溶剂耐潮湿环氧涂料等品牌。UNICHEM ES210更具特殊性，可以用常规工具在水下涂覆，因此使用无溶剂环氧涂料就可以完成水面及水下涂层的维护。
2.2.2. 喷涂聚脲弹性体
喷涂聚脲弹性体技术是国外近十年来开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术，产品为双组份，作业时使用专用设备进行喷涂或浇注。
该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可很方便的在立面、曲面上喷涂十几毫米厚的涂层而不流挂，对湿气、温度不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响，非常适合水面附近潮差段结构涂层修复。
更重要的是固化速度快，喷涂后5秒钟即凝胶，1分钟即可达到步行强度；一次施工的厚度范围可以从数百微米到数厘米，维护更加高效，可完全适应在潮差区对作业时间时间的限制。
产品具有优异的理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、防腐蚀等。.配方体系任意可调，硬度从软橡皮到硬弹性体。外观上也可有多种颜色选择。因此在现场维护作业很有前景。
2.2.3. 包扎矿脂带+合成橡胶带+聚氯乙烯护甲
包扎矿脂带+合成橡胶带+玻璃钢护甲方案已在英国、日本等国家广泛采用，国内也在胜利油田、青岛港、宁波北仑港、湛江码头等地有成功应用案例。
该防护系统的由能够水下应用的海水型矿脂防腐底漆、海水型矿脂防腐带产品和外保护聚乙烯或玻璃钢护甲组成。首先对钢材表面处理，后将膏状的矿脂防腐底漆后涂膜于钢材表面；缠绕防腐带并在底漆部分固化后橡胶或玻璃钢护甲。
安装膏状底漆通常由矿脂、丹宁酸、特制防锈剂、稳定的二氧化硅等材料制成。矿脂防腐带由尼龙布浸渍于矿脂混合物中制得。膏状底漆和防腐带结合使用，可以在钢结构表面形成牢固的、长效的防腐蚀带包覆层。能将钢材同水和空气完全隔离以阻止进一步腐蚀。特别是底漆中含有单宁酸和缓蚀剂，能与基材金属表面反应形成不溶性保护膜，进一步阻止腐蚀的進行，因此具有优异的保护效果。可有效保护飞溅区和潮差区结构20年以上。
3.结语
防腐涂层的完整性对海洋平台的作业安全至关重要。常规的涂装技术在涂层维护时常受到各种限制，这要求人们在实践中不断积累经验，积极采用新技术、特殊产品，达到一次维护即可覆盖设施全寿命周期的目的，为结构和生产安全提供保障。
参考文献
[1]夏炳仁.船舶及海洋工程结构物的腐蚀与防护 [M].大连：大连海运学院出版社，1993.
[2]常炜，于湉.SY/T 6930-2012.海上构筑物的保护涂层腐蚀控制[S].北京：石油工业出版社，2013.