حماية المنصات البحرية من التآكل

الأول، أهمية الحماية من التآكل في المنصات البحرية

البيئة البحرية هي بيئة تآكل معقدة للغاية، حيث أن التآكل في المناطق الساحلية أعلى من التآكل في الصحراء بحوالي 400-500 مرة، وعينة من الفولاذ على بعد 24 مترًا من الساحل تتآكل أسرع 12 مرة مقارنة بنفس العينة على بعد 240 مترًا من الساحل.

في تصميم وبناء المنصات البحرية، يعتبر التآكل من العوامل المهمة التي يجب أخذها بعين الاعتبار. إن فهم خصائص التآكل في البيئة البحرية واستخدام تدابير الحماية الفعالة، بالإضافة إلى الفحص والصيانة الدورية، يعد أمرًا بالغ الأهمية لضمان فعالية أنظمة الحماية من التآكل وأمان وموثوقية استخدام المنصات البحرية.

في الوقت الحالي، تصبح المنصات البحرية في مناطق بحرية أعمق، والمنصات أكبر، والهياكل أكثر تعقيدًا، والاستثمارات تتزايد. من أجل تطوير النفط والغاز بشكل اقتصادي، وضمان السلامة الإنتاجية، فإن التحكم في التآكل على المنصة أصبح أمرًا حتميًا.

المعايير المرجعية

المعايير المرجعية

المعايير الوطنية الحالية ذات الصلة، والمواد الإجبارية في المعايير وغيرها؛

"معايير البناء لمقاومة التآكل في المشاريع وتنفيذ الفحص" (GB50212-2002)

"معايير درجة تآكل سطح الفولاذ قبل الطلاء ودرجة إزالة الصدأ" (GB8923-1988)

"معايير سلامة أعمال الطلاء وإدارة السلامة" (GB6514-1995)

"متطلبات جودة الطلاء المقاوم للتآكل" (GB6514-1991)

"معايير سلامة أعمال الطلاء، سلامة عمليات الطلاء وتهوية وتنقية الهواء" (DJ/T6931-1999)

"معايير تنفيذ ومراجعة مشاريع مقاومة التآكل للمعدات الصناعية والأنابيب" (HGJ229-91)

"معايير سلامة أعمال الطلاء، سلامة معالجة السطح قبل الطلاء" (GB7692-87)

"حدود ضوضاء المواقع الإنشائية" (GB12523-90)

ISO9001 وثائق نظام إدارة الجودة

ISO14001 وثائق نظام إدارة البيئة

GB/T28001 وثائق نظام إدارة الصحة والسلامة المهنية

أساسيات التصميم

1. أساسيات التصميم

الظروف البيئية: يمكن تحديد مستوى التآكل للإنشاءات الفولاذية في البيئة الجوية الطويلة الأمد وفقًا للجدول 1.

تصنيف تآكل البيئة الجوية وحالات البيئة النموذجية
مستوى التآكل	خسارة الكتلة والسمك لكل وحدة مساحة (بعد سنة من التعرض)				حالات البيئة النموذجية في المناخات المعتدلة (لأغراض الإشارة فقط)
	الفولاذ الكربوني		الزنك		خارجي	داخلي
	خسارة الكتلة	خسارة السمك	خسارة الكتلة	خسارة السمك
	/غ·م2	/ميكرون	/غ·م2	/ميكرون
C1 منخفض جدًا	≤10	≤1.3	≤0.7	≤0.1	/	البيئات الداخلية المدفأة مع الهواء النقي مثل المكاتب والمتاجر والمدارس والفنادق
C2 منخفض	＞100-200	＞1.3-25	＞0.7-5	＞0.1-0.7	مستوى تلوث منخفض في الهواء، في الغالب في المناطق الريفية	المباني غير المدفأة التي قد يحدث فيها تكثف (مثل المخازن والقاعات الرياضية)
C3 متوسط	＞200-300	＞25-50	＞5-15	＞0.7-2.1	الهواء الحضري والصناعي، تلوث معتدل بثاني أكسيد الكبريت، والمناطق الساحلية ذات الملوحة المنخفضة	المنشآت الصناعية ذات درجات الحرارة العالية وبعض التلوث الهوائي مثل مصانع الطعام، والمغاسل، ومعامل النبيذ، ومصانع الألبان
C4 مرتفع	＞400-650	＞50-80	＞15-30	＞2.1-4.2	المناطق الصناعية ذات الملوحة المتوسطة والمناطق الساحلية	المصانع الكيميائية، حمامات السباحة، الشحن البحري، ومصانع بناء السفن
C5 مرتفع جدًا	＞650-1500	＞80-200	＞30-60	＞4.2-8.4	المناطق الصناعية ذات الرطوبة العالية والطقس القاسي، والمناطق الساحلية ذات الملوحة العالية	المباني والمناطق التي يحدث فيها التكثف المستمر والتلوث العالي
CX شديد	＞1500-5500	＞200-700	＞60-180	＞8.4-25	المناطق البحرية عالية الملوحة والمناطق الصناعية ذات الرطوبة العالية والجو العدواني في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية	المناطق الصناعية ذات الرطوبة العالية والأجواء المسببة للتآكل
ملاحظة: القيم المستخدمة لتحديد مستويات التآكل هي نفسها التي تم تحديدها في ISO 9223.

المنطقة الجوية البحرية

1. بيئة التآكل في المناطق الجوية البحرية

الهيكل الموجود بالكامل في الجزء الجوي. في منطقة الجو، يحدث التآكل بسبب الرطوبة والأوكسجين في الهواء. تكون الرطوبة الجوية مرتفعة، مع تعرض طويل لأشعة الشمس، ويحتوي الجو على جزيئات ملحية وضباب ملحي، وهذه المواد تتراكم على سطح الهيكل لتشكيل غشاء سائل جيد، مما يوفر ظروفًا مناسبة للتآكل الكهروكيميائي. التآكل هنا يتجاوز التآكل على الأرض بعدة مرات. خاصة في الجزء السفلي من السطح، حيث يكون في منطقة رطبة لفترات طويلة، مما يجعله أكثر المناطق تآكلًا.

الهياكل الفولاذية في المناطق الجوية عمومًا تستخدم الطلاءات للحماية من التآكل. يمكن استخدام الطبقة الأساسية مع الطلاء الأوسط والطلاء النهائي كهيكل مقاوم للتآكل على سطح منصة الحفر، والجسر، وحوامل الأنابيب، والأنابيب غير المعزولة وغيرها.

الجدول 1: استخدام تقنية الطلاء بالجرافين على الهياكل الفولاذية في المناطق الجوية

المرجع التصميمي	ISO12944-5:2017 أنظمة الطلاء والورنيش لحماية الفولاذ من التآكل
البيئة	CX متطرف؛ خارجي: المناطق البحرية ذات المحتوى الملحي العالي والمناطق الصناعية الاستوائية وشبه الاستوائية ذات الرطوبة العالية والجو العدواني
مدة التصميم	VH طويل جدًا
معالجة السطح	ISO 8501-1 Sa2.5: تنظيف سطحي كامل باستخدام تقنيات الطلاء بالرش أو السفع. يجب أن تكون السطح الفولاذي خاليًا من الزيوت والشحوم والأوساخ والصدأ والغبار وبقايا الطلاء أو أي مادة أخرى، مع وجود آثار خفيفة من البقع فقط.
أجزاء الطلاء	أجزاء الهياكل الفولاذية في المنطقة الجوية

الطلاء	نوع الطلاء	اسم الطلاء	اللون	المخفف المصاحب	النسبة A:B	سماكة الفيلم (ميكرومتر)
الطبقة الأولى	DreamZinc	طلاء قاعدة الزنك بالجرافين DreamZinc 60 Gns	رمادي جرافيتي	مخفف خاص بالجرافين DreamThinner 17 Gns	34.72:3.26	100
الطبقة الثانية	DreamCover	طلاء وسط الأكسيد الحديدي DreamCover 150	رمادي فاتح من أكسيد الحديد	مخفف إبوكسي DreamThinner 17	25.2:6.8	160
الطبقة الثالثة	DreamDur	طلاء سطح أكريليك بولي يوريثان DreamDur 550	يدعم الألوان حسب المواصفات الوطنية	مخفف بولي يوريثان DreamThinner 10	21.4:3.6	60
المجموع						320

الجدول 2: الجلفنة بالغمس الساخن باستخدام تقنية الطلاء بالرسومات الجرافينية

أساس التصميم	ISO12944-5:2017 الطلاءات والورنيش - أنظمة حماية الصلب ضد التآكل
البيئة	CX بيئات قاسية؛ خارجية: المناطق البحرية ذات التركيز العالي للملوحة، وكذلك المناطق الصناعية الاستوائية وشبه الاستوائية ذات الرطوبة العالية والجو العدواني.
عمر التصميم	VH طويل جدًا
معالجة السطح	ISO 8501-1 St2: إزالة الصدأ باستخدام الأدوات اليدوية والكهربائية بشكل كامل. يجب أن تكون السطح الصلب خاليًا من الشحوم والأوساخ الظاهرة، وألا يحتوي على أكاسيد أو صدأ أو طبقات طلاء غير ثابتة.
موقع الطلاء	أجزاء الهيكل الفولاذي في المناطق الجوية

الطلاء	نوع الطلاء	اسم الطلاء	اللون	المخفف المصاحب	نسبة A:B	سمك الفيلم (مكرومتر)
الطبقة الأولى	DreamCover	طلاء الأساس الخاص بالجلفنة DreamCover 221	رمادي فاتح، لمعة متوسطة	مخفف الإيبوكسي DreamThinner 17	25:5	120
الطبقة الثانية	DreamDur	طلاء بولي يوريثين أكريليكي DreamDur 550	يدعم اللون المعدني	مخفف البولي يوريثين DreamThinner 10	21.4:3.6	80
الإجمالي						200

منطقة التباين / منطقة المد والجزر

الجزء الأول: بيئة التآكل في منطقة الطيف / الاختلاف المد والجزر

المنصة في منطقة التبادل بين الجفاف والرطوبة بفعل المد والجزر والأمواج. وهذه المنطقة هي الأكثر تضرراً من التآكل في البيئة البحرية. بسبب كونها سطحاً رطباً بشكل مستمر، وتعرضها للهواء مما يوفر الأوكسجين بشكل جيد. التبادل المستمر بين السطح الرطب والسطح الجاف لفترات قصيرة، مع تأثير رش الأمواج، والاصطدامات بالعوالق البحرية، وهجوم الكائنات الدقيقة البحرية، يتسبب في تآكل فيزيائي وكهروكيميائي يؤدى إلى أقصى درجات التدمير.

يتم استخدام طلاء لحماية هيكل الفولاذ في مناطق رش الأمواج ومنطقة المد والجزر. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن هذه المنطقة هي الأكثر صعوبة في تطبيق الحماية من التآكل، فإنه يجب زيادة الاحتياطي من التآكل.

الجدول 1: استخدام تقنية الحماية الكاثودية + طلاء الجرافين للهيكل الفولاذي في مناطق رش الأمواج ومنطقة المد والجزر

المرجع التصميمي	ISO12944-5:2017 أنظمة الطلاء والحماية من التآكل للهيكل الفولاذي
البيئة المحيطة	Im4؛ مياه البحر أو المياه المالحة قليلاً: هياكل مغمورة مزودة بحماية كاثودية (مثل الهياكل البحرية)
مدة التصميم	VH طويل جداً
معالجة السطح	ISO 8501-1 Sa2.5: تنظيف شامل باستخدام الرمل أو الطلق. يجب أن يكون سطح الفولاذ خاليًا من الدهون أو الأوساخ أو أكاسيد الحديد أو الطلاءات، وأي آثار متبقية تكون مجرد بقع صغيرة أو خطوط خفيفة.
أجزاء الطلاء	الهيكل الفولاذي في منطقة رش الأمواج ومنطقة المد والجزر

الطلاء	نوع الطلاء	اسم الطلاء	اللون	مخفف الطلاء	نسبة A:B	سمك الفيلم (ميكرون)
الطبقة الأولى	DreamZinc	الطلاء الأساسي الزنك الجرافيني DreamZinc 60 Gns	رمادي جرافيتي	مخفف الجرافين DreamThinner 17 Gns	34.72:3.26	120
الطبقة الثانية	DreamCover	الطلاء الوسيط من أكسيد الحديد DreamCover 150	رمادي فاتح من أكسيد الحديد	مخفف الإيبوكسي DreamThinner 17	25.2:6.8	250
الطبقة الثالثة	DreamDur	الطلاء العلوي الأكريليكي والبولي يوريثين DreamDur 550	يدعم الألوان المحلية والقياسية	مخفف البولي يوريثين DreamThinner 10	21.4:3.6	80
الإجمالي						450

تآكل منصات البحر

I. بيئة التآكل في منطقة الغمر الكامل

المنصة تقع أسفل منطقة الرش وفوق خط الطين. يتأثر التآكل في المنصات الفولاذية في منطقة الغمر الكامل بشكل أساسي بالأوكسجين المذاب، مما يؤدي إلى التآكل الكهروكيميائي. قد يحدث التآكل في المياه الضحلة بشكل أسرع مما هو عليه في الغلاف الجوي البحري، بينما في المناطق البحرية العميقة يكون تركيز الأوكسجين عادة أقل بكثير، ودرجة حرارة المياه قريبة من 0 درجة مئوية، مما يؤدي إلى تآكل أقل.

الجدول 1: حماية التآكل للمنشآت الفولاذية في منطقة الغمر الكامل باستخدام تقنية الطلاء الجرافيني

أساس التصميم	ISO12944-5:2017 أنظمة الطلاء والورنيش لحماية الهياكل الفولاذية من التآكل
البيئة	Im4؛ مياه البحر أو المياه قليلة الملوحة: الهياكل المغمورة مع الحماية الكاثودية (مثل الهياكل البحرية)
العمر التصميمي	VH طويل للغاية
معالجة السطح	ISO 8501-1 Sa2.5: تنظيف شديد باستخدام الرش أو التقصف. يجب أن تكون سطح الفولاذ خاليًا من الشحوم والملوثات وأكسيد الحديد والصدأ وطبقات الطلاء، وأي بقايا يجب أن تكون فقط بقع صغيرة أو خطوط خفيفة.
موقع الطلاء	هياكل فولاذية في منطقة الغمر الكامل

الطلاء	نوع الطلاء	اسم الطلاء	اللون	المذيب	نسبة A:B	سمك الطلاء (ميكرومتر)
الطبقة الأولى	DreamCover	برايمر الجرافين مع الرقائق الزجاجية DreamCover 152 Gns	أسود، أصفر	مذيب خاص بالجرافين DreamThinner 17 Gns	23.3:3.7	400
الطبقة الثانية	DreamCover	برايمر الجرافين مع الرقائق الزجاجية DreamCover 152 Gns	أسود، أصفر	مذيب خاص بالجرافين DreamThinner 17 Gns	23.3:3.7	400
الإجمالي						800

منطقة الطين البحري

I. بيئة التآكل في منطقة الطين تحت البحر

المنصة مدفونة بالكامل في طين قاع البحر، حيث توجد بكتيريا اختزال الكبريت والكائنات الحية الدقيقة الأخرى. تختلف مصادر وخصائص الرواسب البحرية. تتأثر هذه المنطقة بشكل أقل بالمياه البحرية، ودرجة الحرارة منخفضة، مما يؤدي إلى تآكل قليل. يحدث التآكل بشكل رئيسي عند الحدود التي تؤثر فيها التيارات البحرية.

الجدول 1: حماية التآكل للهياكل الفولاذية في المناطق المغمورة والطين باستخدام تقنية الطلاء الجرافيوني وحماية الكاثود

أساس التصميم	ISO12944-5:2017 أنظمة الطلاء والورنيش لحماية الهياكل الفولاذية من التآكل
البيئة	Im3؛ التربة: خزانات تحت الأرض، أكوام فولاذية وأنابيب فولاذية
العمر الافتراضي	VH طويل جدًا
معالجة السطح	ISO 8501-1 Sa2.5: تنظيف شامل باستخدام النفث أو الكشط. يجب أن تكون سطح الفولاذ خالية من الدهون أو الأوساخ أو المقياس أو الصدأ أو أي بقايا طلاء.
موقع الطلاء	هياكل فولاذية في منطقة الرش ومنطقة المد والجزر

الطلاء	نوع الطلاء	اسم الطلاء	اللون	المذيب المصاحب	نسبة A:B	سمك الفيلم (ميكرون)
الطبقة الأولى	DreamCover	الطلاء الأساسي من رقائق الزجاج الجرافيوني DreamCover 152 Gns	أسود، أصفر	المذيب الخاص بالجرافيون DreamThinner 17 Gns	23.3:3.7	300
الطبقة الثانية	DreamCover	الطلاء الأساسي من رقائق الزجاج الجرافيوني DreamCover 152 Gns	أسود، أصفر	المذيب الخاص بالجرافيون DreamThinner 17 Gns	23.3:3.7	300
الإجمالي						600

حلول من منتجات Mengneng

منصة بحرية | Mengneng حلول الطلاء