中國(guó)是海陸兼備的大國(guó)，對海洋的探索從(cóng)未停止過，從(cóng)最初的魚鹽之利，到(dào)初步的海權思想，再到(dào)近年(nián)來國(guó)家提出的發展海洋經濟、創新海洋科技(jì)、保護海洋環境、建設海洋生(shēng)态文明等一(yī)系列思路(lù)，對海洋的開(kāi)發已經進入一(yī)個(gè)由淺入深的階段。

海洋油氣資源俨然是沿海開(kāi)發的關鍵，沿海省市(shì)把海洋經濟建設作為(wèi)海洋經濟發展的重要戰略方向。其中，不僅有鑽井平台，儲運設施，石油和天然氣管道，而且近年(nián)來還(hái)開(kāi)發了石油加工(gōng)船(chuán)，即移動石化廠。我們通(tōng)常定義水(shuǐ)深0～300 m為(wèi)淺水(shuǐ)區、300～1 500 m為(wèi)深水(shuǐ)區、1 500～3 000 m為(wèi)超深水(shuǐ)區。海工(gōng)設備的建造成本按照(zhào)水(shuǐ)深程度和離岸距離等情況不同而變動幅度巨大，維修、折舊(jiù)和運營成本比陸地高(gāo)得多(duō)，對防腐技(jì)術(shù)要求更高(gāo)、更複雜(zá)，因為(wèi)任何因塗料防腐性能(néng)引起的停産、停工(gōng)都将帶來巨大的經濟損失。

除了海洋油氣開(kāi)發工(gōng)程，近年(nián)來随著(zhe)全球對低(dī)碳清潔能(néng)源的關注，各國(guó)均将目光(guāng)投向了風力資源巨大的海上(shàng)風力發電(diàn)行業(yè)。我國(guó)有較長(cháng)的海岸線，豐富的天然風能(néng)資源，雖然風電(diàn)行業(yè)在海上(shàng)的發展起步較晚，但海風資源以其穩定性和發電(diàn)功率大的特點，發展日益迅速。近幾年(nián)來，我國(guó)也在上(shàng)海、廣東等地沿海建成了多(duō)處海上(shàng)風力發電(diàn)廠。與海上(shàng)石油平台一(yī)樣，海上(shàng)風力發電(diàn)設施也受到(dào)海風、鹽霧、日曬、潮汐等因素的影響，防腐形勢十分嚴峻。

海工(gōng)防腐塗裝特點及要求：

海工(gōng)項目設施所處環境惡劣，所需防腐蝕技(jì)術(shù)相(xiàng)對複雜(zá)，需要按不同的防腐要求進行分解，從(cóng)而有針對性地進行。其中防腐的難點在于海面以上(shàng)的部位，主要受鹽霧、海氣和波浪飛(fēi)濺的腐蝕，其通(tōng)常是指涉及高(gāo)水(shuǐ)位向上(shàng)1.5 m到(dào)低(dī)水(shuǐ)位向下(xià)1 m之間的區域，在這個(gè)區域腐蝕速率高(gāo)，是大氣區和全浸沒區的數倍，最大腐蝕區在平均海水(shuǐ)高(gāo)潮位以上(shàng)0.5 m左右。

造成嚴重腐蝕的原因主要有3個(gè)：（1）大氣因素：日照(zhào)輻射，幹濕交替；（2）海水(shuǐ)因素：溫度變化，且海水(shuǐ)富含氯離子；（3）潮汐因素：不間斷的海水(shuǐ)沖刷。

同時，這個(gè)區域的施工(gōng)環境惡劣，維修難度高(gāo)，對塗層技(jì)術(shù)性能(néng)、施工(gōng)性能(néng)要求極高(gāo)，通(tōng)常要滿足以下(xià)幾個(gè)要求：（1）能(néng)帶濕、帶鏽塗裝，能(néng)在低(dī)表面處理的底材上(shàng)有良好的附著(zhe)力；（2）能(néng)在水(shuǐ)下(xià)施工(gōng)，水(shuǐ)下(xià)固化；（3）固化時間短；（4）施工(gōng)方式可選擇噴塗或刮塗等；（5）能(néng)有長(cháng)效的防腐能(néng)力；（6）機(jī)械性能(néng)優異。

海工(gōng)防腐相(xiàng)關标準

目前，就(jiù)固定式平台、自(zì)升式平台、輔助設施及鑽井船(chuán)等簡單海工(gōng)設施，國(guó)内設計院已具備自(zì)主設計能(néng)力。FPSO、FLNG、大型半潛平台等未來将大力發展的中大型海工(gōng)設施，國(guó)内設計院尚無法自(zì)主設計，FEED設計階段通(tōng)常由國(guó)外設計公司負責，詳細設計階段再由國(guó)内設計院如708所，海工(gōng)設計部等負責，所以海工(gōng)項目的塗裝配套設計非常複雜(zá)。

在海工(gōng)項目建設中，國(guó)内石油石化設計院所設計的配套多(duō)參考石油石化标準，面對國(guó)内業(yè)主參考的标準主要有：（1)SY/T 4091—2018灘海石油工(gōng)程外防腐技(jì)術(shù)規範；（2)SY/T 6930—2012海上(shàng)構築物(wù)的保護塗層腐蝕控制；（3) GB/T 30790—2014色漆和清漆防護塗料體系對鋼結構的防腐蝕保護。

國(guó)外海工(gōng)設計院所設計的配套通(tōng)常會(huì)将船(chuán)用标準和海工(gōng)标準并用，通(tōng)常包括ISO12944、ISO 20340、NORSOK M501、NACE SP0108等幾個(gè)标準。

海上(shàng)風電(diàn)行業(yè)，目前主要的設計院包括華東勘察設計研究院，廣東電(diàn)力設計院，上(shàng)海勘察設計研究院等，也基本都會(huì)參考Norsok和ISO 20340标準推薦的塗層配套系統。

ISO20340—2009(GB/T31415)PERFORMANCE REQUIREMENTS FOR PROTECTIVE PAINT SYSTEMS FOR OFFSHOREAND RELATED STRUCTURES海洋工(gōng)程及相(xiàng)關結構保護塗層系統的性能(néng)要求。其針對海洋工(gōng)程腐蝕環境，規定了海上(shàng)建築及相(xiàng)關結構（即那些暴露于海洋大氣和浸于鹹水(shuǐ)或微鹹水(shuǐ)中的結構）所用防護塗料體系的性能(néng)要求，本标準也适用于其他采用符合本标準的塗料或防護塗料體系的建築結構，定義了3種塗料性能(néng)測試方法：循環老化試驗、海水(shuǐ)浸泡試驗和耐陰極剝離試驗。

ISO12944—2017(GB/T30790)Paintsandvarnishes-Corrosion protection of steel structures by protective paint systems色漆和清漆防護塗料體系對鋼結構的防腐蝕保護。标準明确定義了各種腐蝕條件(jiàn)和環境類型，針對采用塗料體系和塗覆層來保護。其内容宗旨是為(wèi)了獲得适當的、成功的鋼結構防腐蝕保護效果。ISO20340—2009修訂後編入最新版ISO12944—2014第9部分，根據暴露的環境可以在标準中合并C5-I和C5-M，重新定義了離岸（CX）和浸沒（IM4）兩個(gè)區域，另外還(hái)有兩個(gè)綜合處于離岸（CX）和浸沒（IM4）之間的區域，就(jiù)是浪濺區和潮汐區，并給出了一(yī)套資格認證試驗規範。

NORSOKM501—2012SURFACEPREPARATIONAND PROTECTIVE COATING海洋工(gōng)程的表面處理和塗裝。NORSOK标準由挪威石油工(gōng)業(yè)制訂，以确保其石油工(gōng)業(yè)的發展和運行足夠安全、增值（附加價值）和資金的有效利用。該标準盡可能(néng)廣泛地代替石油公司的技(jì)術(shù)規格書并可作為(wèi)官方規章之用。針對固定式或系泊式海上(shàng)平台在建造和安裝過程中所采用的防護塗層，就(jiù)塗層材料的選擇、表面處理、施工(gōng)工(gōng)藝、塗層檢查提出了要求。标準涵蓋了油漆、金屬塗層和鋼結構防火塗層，測試方法采用了ISO 20340的方法。其中對于海工(gōng)項目最重要的3個(gè)系統為(wèi)：（1）适用于大氣區域外表面防腐；（2) 7A适用于浪濺區和潮差區防腐；（3) 7B适用于水(shuǐ)下(xià)區防腐。

其全部需要經過第三方測試機(jī)構的預認證。分别采用ISO20340定義的3種塗料性能(néng)測試方法：循環老化試驗、海水(shuǐ)浸泡試驗和耐陰極剝離試驗進行實驗，實驗完畢後還(hái)需要按照(zhào)要求對塗層狀況、附著(zhe)力、劃痕處鏽蝕寬度等數據進行考察，是目前塗料界較為(wèi)嚴苛的塗層測試要求。

NACESP0108—2008(SY/T6930)CORROSIONCONTROLOFFSHORESTRUCTURESBYPROTECTIVE COATINGS用塗料保護的方法控制海洋鋼結構的腐蝕。該标準中對飛(fēi)濺區的塗料性能(néng)給出了驗收标準，推薦環氧玻璃鱗片塗料配套，其性能(néng)必須滿足：（1）抗腐蝕蔓延，耐濕熱循環：<3.5 mm（不含鋅粉底漆塗層系統）；（2）邊緣成膜性良好；（3）耐熱，無開(kāi)裂；（4）良好的柔韌性，沖擊強度>5.6J(50in·1b);(5）耐陰極剝離：<7.0 mm。

另外，常引用的一(yī)些海工(gōng)防腐的評價标準還(hái)有：（1)NACE TM0104—2004海上(shàng)平台結構壓載水(shuǐ)艙塗層體系評估；（2)NACE TM0204—2004海水(shuǐ)浸沒（構件(jiàn)）外部防護塗層；（3)NACE TM0304—2004海上(shàng)平台結構大氣區和飛(fēi)濺區塗層體系評估；（4)NACE TM0404—2004海上(shàng)平台結構大氣區和飛(fēi)濺區塗層體系評估。

高(gāo)性能(néng)環氧塗料———海工(gōng)防腐的解決方案

防腐塗料在保障海工(gōng)裝備的長(cháng)期正常工(gōng)作中尤為(wèi)重要。突破研發技(jì)術(shù)和高(gāo)成本瓶頸是海上(shàng)工(gōng)程設備防腐蝕新技(jì)術(shù)的當務之急。前面标準推薦的塗料系統，比如Norsok和ISO20340中所推薦的環氧、聚氨酯塗層體系，NACE SP0108中的環氧玻璃鱗片塗料在實際應用中有廣泛的案例。但傳統的塗層體系有其局限性比如幹燥慢(màn)、不能(néng)厚塗、低(dī)溫、潮氣下(xià)的副反應較多(duō)、無法水(shuǐ)下(xià)固化及水(shuǐ)下(xià)施工(gōng)、抗開(kāi)裂性能(néng)差，尤其在高(gāo)低(dī)溫循環的情況下(xià)更為(wèi)嚴重。這些性能(néng)的缺失在海工(gōng)防腐項目中帶來的問題也不少見(jiàn)，因此急需一(yī)種高(gāo)性能(néng)的産品來适用更廣泛的環境。

同時，海上(shàng)鑽井平台的第一(yī)個(gè)建造高(gāo)峰期是在20世紀70年(nián)代中期和80年(nián)代初，這批海上(shàng)平台的役齡基本上(shàng)都超過了30 a，鑒于其使用年(nián)限通(tōng)常為(wèi)20～30 a，未來幾年(nián)更新換代的需求比較大，将進入一(yī)個(gè)高(gāo)峰期。另一(yī)方面，在役的平台中有相(xiàng)當部分需要局部維修。據統計，中海油需要翻新的平台就(jiù)有50座以上(shàng)，目前正以每年(nián)10座的速度進行維修。在如此惡劣的環境中進行有效維修是個(gè)難題。維修過程中需要克服幾個(gè)難點：（1）能(néng)夠在水(shuǐ)下(xià)固化，局部區域甚至需要水(shuǐ)下(xià)施工(gōng)；（2）潮汐浪濺區域施工(gōng)窗(chuāng)口時間短；（3）基材表面地表潮濕，能(néng)單道厚塗，減少施工(gōng)周期。

為(wèi)了應對這些要求，在設計塗料配方時，不僅要考慮塗層的防腐性能(néng)，還(hái)要兼顧其施工(gōng)性能(néng)。

高(gāo)性能(néng)環氧塗料的面世很好地解決了這些問題。海工(gōng)防腐與船(chuán)舶防腐一(yī)樣，都屬于海洋性腐蝕環境下(xià)防護。早期的海工(gōng)防腐，都沿用了船(chuán)舶防腐産品。尤其是船(chuán)舶塗料中的壓載艙漆，包括現代船(chuán)舶制造業(yè)中廣泛應用的通(tōng)用底漆（universal primer）具有優異防腐性能(néng)，在海工(gōng)防腐中得到(dào)了廣泛的應用。Norsok M501第五版中系統7（水(shuǐ)下(xià)和浪濺區的防腐配套）也根據船(chuán)舶的壓載艙和船(chuán)底防腐的經驗推薦了配套方案。

對于海工(gōng)飛(fēi)濺區的防護，防腐專家們借鑒冰區航行船(chuán)舶的成功經驗，将超強耐磨環氧、環氧玻璃鱗片塗料應用于飛(fēi)濺區，取得了較好的效果。但由于維護/維修便利性的影響，海工(gōng)防腐的要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高(gāo)于船(chuán)舶防腐。所以一(yī)般的船(chuán)舶塗料的防腐性能(néng)和施工(gōng)性能(néng)還(hái)是不能(néng)達到(dào)前面提到(dào)的那些要求。自(zì)20世紀90年(nián)代開(kāi)始，國(guó)際上(shàng)的塗料公司開(kāi)始陸續推出專門(mén)應用于海工(gōng)防腐的高(gāo)性能(néng)環氧塗料。

高(gāo)性能(néng)環氧塗料配方采用了環氧互穿網絡增強技(jì)術(shù)，樹脂采用小(xiǎo)相(xiàng)對分子質量環氧降低(dī)其體系黏度，同時配以特種胺固化劑增加漆膜的交聯密度，增加了其耐水(shuǐ)、耐化學品性能(néng)。使用剛玉、玻璃鱗片等功能(néng)性填料，使其能(néng)夠得到(dào)優異的物(wù)理性能(néng)和抗開(kāi)裂性能(néng)，最大限度地保護運輸、工(gōng)作過程中的破壞，減少安裝現場修補工(gōng)作量。加入特種助劑，可以增加漆膜的早期耐水(shuǐ)性，防止漆膜施工(gōng)後受到(dào)浪濺和海浪的侵襲。通(tōng)常高(gāo)性能(néng)環氧塗料産品應具有如下(xià)特性：（1）噴塗後30 min浸泡海水(shuǐ)不影響防腐和附著(zhe)性能(néng)，甚至可以水(shuǐ)下(xià)施工(gōng)；（2）快幹性能(néng)優異；（3）附著(zhe)力均在10MPa以上(shàng)；（4）體積固體含量>80%，甚至可以達到(dào)98%～100%，能(néng)滿足單道厚塗要求；（5）推薦單道塗層噴塗幹膜200～1 000μm，大大縮短了施工(gōng)周期。

施工(gōng)時可選擇多(duō)種噴塗模式，解決适用期問題，通(tōng)過調節電(diàn)子配比自(zì)動控制系統在線混合，施工(gōng)效率高(gāo)，一(yī)道施工(gōng)幹膜厚能(néng)達到(dào)600～2 500μm，常溫幹燥6 h，冬季隔夜即可搬運，快速的固化使得施工(gōng)後能(néng)快速抵抗潮汐或海浪的侵襲。

高(gāo)性能(néng)環氧塗料在海工(gōng)行業(yè)的應用前景：

近年(nián)來，随著(zhe)我國(guó)對環保問題的日益重視，制定了很多(duō)嚴格的VOC管控措施及環保法規，我國(guó)也開(kāi)始向著(zhe)綠色、環保塗料的方向發展。前幾年(nián)起，國(guó)家開(kāi)始對塗料企業(yè)征收4%的塗料消費(fèi)稅，但對施工(gōng)狀态下(xià)VOC含量≤420 g/L的塗料，可免征消費(fèi)稅。GB/T 35602—2017《綠色産品評價塗料》，《低(dī)揮發性有機(jī)化合物(wù)含量塗料産品技(jì)術(shù)要求》等标準與規範也在編制實施。随即，無溶劑厚膜環氧塗料推出，不僅符合、通(tōng)過多(duō)地區不同标準(AS/NZS 3750.2,CFE,NORSOK system 7B)的要求，其突出的性能(néng)遠(yuǎn)超世界範圍各公認标準要求。由于其獨特的施工(gōng)特性，滿足水(shuǐ)下(xià)修補、水(shuǐ)下(xià)固化的要求，同時綠色環保，幾乎無溶劑排放(fàng)，減少了VOC。目前高(gāo)性能(néng)環氧塗料已得到(dào)業(yè)内廣泛認可，随著(zhe)我國(guó)海工(gōng)的蓬勃發展，更環保的高(gāo)性能(néng)環氧塗料必将得到(dào)更為(wèi)廣泛的應用。

中國(guó)的海洋發展尚處于起步階段，現在我國(guó)正在加速推進海洋油氣的勘探和開(kāi)發工(gōng)作，因此迫切需要發展海工(gōng)裝備的制造，其防腐技(jì)術(shù)的發展也是工(gōng)作的重心。不僅僅是油氣項目，海上(shàng)風電(diàn)項目近年(nián)來也蓬勃發展，我國(guó)東部沿海地區，大力發展海上(shàng)風電(diàn)，不僅可以滿足東部用電(diàn)需求，陸、海風電(diàn)相(xiàng)結合，更會(huì)加快我國(guó)綠色發電(diàn)的步伐。

海上(shàng)風電(diàn)發展到(dào)現在也有近10 a的曆史，現在逐步進入到(dào)維修期，高(gāo)固含或無溶劑厚膜環氧塗料必定在海上(shàng)風電(diàn)維修項目中有很大的市(shì)場。高(gāo)固含或無溶劑産品低(dī)VOC，符合低(dī)碳、綠色的理念，滿足了海洋工(gōng)業(yè)長(cháng)期或超長(cháng)期的防腐要求，減少了設備的維護和運營成本，在海工(gōng)行業(yè)的應用将是一(yī)個(gè)趨勢。