国家标准 GB/T31972一2015 海上浮式生产储存设备 FPS)的腐蚀防护要求 Requirementofcorrosionproteetionfor floatingproduetionandstorageunmitsoffshore 2015-09-11发布 2016-01-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31972一2015 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由船舶工业集团公司提出本标准由全国海洋船标准化技术委员会(SAC/TC8)归口本标准起草单位;船舶工业综合技术经济研究院、上海外高桥造船有限公司,合肥迈托机电设备科技有限公司、佐敦涂料(张家港)有限公司、青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司本标准主要起草人;宋艳娅,周斌,王莹,王瑞丽,刘新,赵永韬,崔莉娟
GB/T31972一2015 海上浮式生产储存设备 FS)的腐蚀防护要求范围本标准规定了海上浮式生产储存设备(FPS)的涂层保护和阴极保护要求本标准适用于海上浮式生产储存设备(FPS)腐蚀防护的设计,施工和验收规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T8923.1一2011涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分未涂覆过的解材表面和全面清除原有涂层后的粥材表面的锈蚀等级和处理等级 GB/T8923.3一2009涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第3部分;焊缝、边缘和其他区域的表面缺陷的处理等级 GB/T9793热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金 GB/T13288.2一2o11涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理后的钢材表面粗糙度特性第2部分;磨料喷射清理后钢材表面粗糙度等级的测定方法比较样块法 GB/T13912金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法 GB/T18570.32005涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的评定试验第3部分;涂覆涂料前钢材表面的灰尘评定(压敏粘带法) GB/T18570.6涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的评定试验第6部分;可溶性杂质的取样Bresle法 GB/T18570.9涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的评定试验第9部分;水溶性盐的现场电导率测定法 CB/T4168船舶压载舱涂装技术要求 CB/T4231船舶涂装技术要求 IS020340;2009色漆和清漆海上和有关结构防护涂料体系的性能要求Paintsand varnishesPerformancerequirementsforprotectivepaintsystemsforoffshoreandrelatedstructures) IMO/MSC.215(82)所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准(Per formancestandardforproteetivecoatingsfordedicatedseawaterballasttanksinalltypesofshipsand double-sideskinspacesofbulkcarriers) DNV-RPB401阴极保护设计(Cathodieproteetiondesign 术语和定义下列术语和定义适用于本文件
GB/T31972一2015 3.1 oat 海上浮式生产储存设备 tngproduelionandstorageumitsoIshore FPS -种浮动的海上生产,储存原油的装置是FPsO和FsO等海上浮式结构的统称 3.2 coating 涂层系统 gsystem;proteetivecoatin ngsystem 涂覆于基材表面用来提供腐蚀防护的涂料的配套组成 3.3 露点dewpont 空气湿度达到饱和、水蒸气开始冷凝时的温度 3.4 目标使用寿命 targetuusefullife 给定的涂层系统的预期使用寿命或耐久性注，涂层系统的实际使用寿命一般认为直至3%10%的涂层表面出现锈蚀或起泡为止涂层系统的目标使用寿命是根据经验而定,与实际使用寿命可能会出现3年左有的偏差 3.5 半硬涂层 semihardcoating 在干燥过程中既保持着柔韧性,同时又具有足够的可承受触碰及行走硬度的涂层 3.6 90/10规则90/10rule 90%以上测量点的干膜厚度应达到NDFT,其余测量点的干膜厚度应不小于NDFT的90% 缩略语下列缩略语适用于本文件 DFT干膜厚度(DryFilmThknes) FPsO;海上浮式生产储油船(FloatingProductionandstorageoffshore) Fso;海上浮式储油船(Floatingstorageoffshore) HIsc;氢致应力开裂(HydrogenlnducedstressCracking) MSDs:材料安全技术/数据说明书(MaterialSafetyDataSheet) TDs;技术数据说明书(TechnicalDatasheet) NDFT:名义干膜厚度(NominalDryFilmThickness) PREN;耐点蚀当量数(PittingResistanceEquivalentNumber) wFT;湿膜厚度(wetFimThickness) Fs涂层保护 5.1 -般要求 5.1.1涂层保护应对浮动的海上装置提供至少10年的使用寿命 5.1.2涂层系统的选择和应用程序应考虑到FPS在制造、安装和服务期间的条件 5.1.3涂层系统的目标使用寿命应满足海上浮式结构的操作要求 5.1.4涂层质量应符合5.6规定的要求 5.1.5为达到10年或更长期限的涂层系统目标使用寿命,应规定的两个主要因素是
GB/T31972一2015 选择的涂层系统应获得资格认可; 表面处理和清理应符合相关标准 5.1.6除非另有规定,下列材料表面可不涂覆铝及铝合金、钛及钛合金、,非绝缘不锈钢,镀铬、镀镍或塑料; -绝缘表面护套材料 5.2涂层系统资格认可 5.2.1FPs应选择具有认可资格的涂层系统 5.2.2涂层保护应按不同保护部位进行设计选择,涂层系统资格认可应考虑FPs所在部位的腐蚀环境特点例如;水线以上壳体外表面的涂层应具有耐紫外线性能,水下涂层应与阴极保护相兼容 5.2.3确定涂层系统的性能,并进行下列二者之一的资格认可 -涂层系统实际应用的相关文件; 涂层合格预试验 5.2.4涂层系统应按Is020340;2009和IMo/MSc.215(82)的规定进行涂层合格预试验 5.3涂料 5.3.1 般要求 5.3.1.1涂料应根据使用部位进行选择,且经过有关方面评估认可,如腐蚀防护特性; 健康、安全和环保要求; -与施工条件和设备相关的特性 5.3.1.2承制方应将附带合格文件的涂料产品清单提交给订购方认可 5.3.1.3所有涂料和溶剂应由生产商提供MSDS和TDS,并在产品包装标签上予以必要的标识,每一产品应有生产日期批号和保质期 5.3.2涂料类型 5.3.2.1普通涂料可选用相应的船用涂料,以下是常见的船用涂料: a)环氧类涂料(包括纯环氧涂料和改性环氧涂料); 聚氨酯涂料 b 乙烯基涂料 c d)富锌涂料环氧类玻璃鳞片涂料; e 聚酯玻璃鳞片涂料; 聚硅氧炕涂料; g 氟碳涂料 h 半硬涂层(仅适用于维护) i 5.3.2.2针对FPs壳体外板水下区域或壳体外板水下指定区域,合同规格书应明确水下壳体防污涂料的使用需求 FPs壳体也可以使用金属覆盖层,常见的为热浸镀锌层和热喷涂铝及铝合金层,要求如下 5.3.2.3 热浸镀锌层应符合GB/T13912的要求结构件和铁躺件的钢材表面热浸镀锌层最小厚度应 a 为125pm 钢材表面应在热浸镀锌前进行磨料喷射处理当热浸镀锌要求进行涂料涂覆封闭时,应在其表面涂覆环氧涂层
GB/I31972一2015 b 在10年或更长期限的使用寿命期间不易检查和维护的暴露于海水中的局部区域,可以采用热喷涂铝及铝合金热喷涂铝及铝合金应符合GB/T9793的要求热喷涂铝及铝合金层上应施工封闭涂层所有施工材料应提供产品数据表和质量证书,并且标记产品生产商的名字、制造标准,金属成分,质量和生产日期热喷涂层上可以盖印 5.4表面处理 5.4.1钢材表面预处理,结构性处理、二次表面处理以及表面清理按CB/T4231的规定进行 5.4.2钢材表面的车间底漆是涂层系统完整的一部分,涂层系统的兼容性应通过涂层合格预试验予以确认,或由涂料生产商确认 5.43车间底漆表面全部或部分扫砂,取决于车间底漆和所用涂层系统的兼容性 5.4.4车间底漆表面处理也可采用高压水喷射清理 5.4.5涂装程序应规定定期检查磨料中的有害污染物 5.4.6所有钢材表面缺陷应进行处理,处理等级应不低于GB/T8923.3一2009规定的P2等级 5.4.7舱室和封闭空间可通过加热和通风保持干燥对于FPS新建组件或分段,可通过厂房加热和通风保持干燥 5.4.8钢材表面处理的环境要求为相对湿度低于85%,钢板的表面温度高于露点温度至少3C 5.4.9钢材表面喷射处理应达到GB/T8923.1一2011中的Sa2级二次表面处理时,破损的车间底漆喷射清理至Sa2级(包括焊缝和烧损区);完好的车间底漆进行扫砂处理;大接缝及其涂层破损区域机械打磨至St3级 5.4.10喷射处理后,钢材表面粗糙度介于50Am~85Am,或达到GB/T13288.22011规定的比较样块法的中级 5.4.11喷射清理后涂覆涂料前,钢材表面应清洁、干燥,无油、脂钢材表面颗粒大小为“3”“4”或“5”的灰尘分布量不应超过GB/T18570.3一2005规定的2级待涂表面目视可见的更小颗粒的灰尘应去除 5.4.12喷射清理后,钢材表面可溶性杂质含量的电导率应不超过50mg/mNaCl盐含量电导率电导率检测应按GB/T18570.9的规定进行,按GB/T18570.6规定的抽样法进行抽样 5.5涂装作业 5.5.1FPS外部及内部区域涂装作业按CB/T4231和CB/T4168的规定进行 5.5.2壳体外板和压载舱涂层系统的基本要求按表1的规定,各区域涂层系统的要求按表2表4的规定表1壳体外板和压载舱涂层系统基本要求目项要求涂层系统环氧类(纯环氧或改性环氧)或其他认可的硬质涂层硅酸锌基车间底漆,表面处理至a2级,粗糙度介于50am~85Am或比较样块法的中级表面预处理清除尖锐边缘破损的车间底漆喷射清理至sa2级,包括媒缝和烧损区二次表面处理完好的车间底漆进行扫砂处理大接缝及其涂层破损区域机械打磨至st3级车间底漆表面应无可见的盐分.油、脂、灰尘,焊渣或其他污物表面清理氯化物含量应不超过50mg/mfNacl 空气湿度应不超过85% 环境条件钢材表面温度应高于露点温度至少3C
GB/T31972一2015 表2壳体外板可供选择的涂层系统平均总DFT 外部区域涂层类型涂层道数 m 耐磨环氧或铝粉环氧或其他防腐环氧涂料 300~450 250350 防污涂料 200300 载重水线下方的外板防腐环氧涂料粉乙烯基涂料 00 防污涂料 250350 6001500 临近载重水线大约士2m的外板|环氧或聚酯玻璃鳞片涂料或加固玻璃纤维涂料区域(停靠区耐磨环氧或铝粉环氧或其他防腐环氧涂料 300350 23 无机硅酸锌或环氧富锌涂料 50 防腐环氧涂料 200300 50100 丙烯酸聚氨酯或聚硅氧烧或氧碳面漆载重水线上方的外板甲板、甲板无机硅酸锌或环氧富锌涂料 50 室、上层建筑外表面聚硅氧涂料 200300 纯环氧涂料 250300 丙烯酸聚氨酯或聚硅氧烧或氟碳面漆 50100 表3压载舱和空舱内部区域可供选择的涂层系统平均总DFT 区域涂层类型涂层道数 m 暴露在海水里的压载舱和环氧类(纯环氧或改性环氧)或其他认 300400 空舱可的硬质涂层表4油舱及其他区域涂层系统 NDFT 区域表面处理等级涂层类型涂层道数 m 环氧类或其他货油舱 Sa2% 300400 认可的硬质涂层 Sa2% 250350 谈水舱纯环氧涂料纯环氧涂料 300350 2 成品油舱 Sa24 环氧酚醛涂料 300~350 硅酸锌类涂料 75~100 醇酸涂料 100150 上层建筑和机舱内部 Sa2或St3 12 100150 水性涂料舱底或内底板的绝热下方纯环氧涂料 300 Sa2%
GB/T31972一2015 表4(续 NDFT 区域表面处理等级涂层类型涂层道数 Am 空舱(除了干燥的、非密封空间) Sa2%或st3 环氧类涂料 200300 Sa2% 露天甲板" 环氧类涂料 300350 目视检查涂装受到限制的热喷涂铝及铝合金 200 Sa2% 通道和安装阳极后的受限空间. 封闭涂层 100一200 或者受到腐蚀和磨损影响的区域逃生通道应采用防滑型环氧涂料(防滑颗粒大小为1 mm5mm 5.6涂层质量控制要求 5.6.1涂装期间应进行下列检测涂覆期间的涂层质量控制wFT a b) 涂覆后的涂层质量控制:DFT; e)涂覆后的涂层质量控制涂层附着力 d)涂覆后的涂层质量控制漏涂点检测或火花试验 5.6.2wFT通常由涂装人员进行检测 5.6.3DFT应予以记录每个涂层系统均应规定每道涂层的最小干膜厚度 5.6.4涂层系统的NDFT应满足90/10规则 5.6.5附着力测定可采用划格试验或拉开试验的方法附着力试验是破坏性的,宜用于型式检验而非常规检验 5.6.6火花试验或漏涂点试验为非常规检验,可用于化学制品的内涂层,管子涂层和其他临界涂层或内涂层设备应按照制造商说明书严格进行校准,应考虑涂层或内涂层的类型和厚度涂层修补程序承制方应提供涂层破损的修补程序,内容包含涂层破损修补数量要求和可接受的修补标准涂层修补程序及其改进应经订购方认可 5.8涂层表面保护涂层表面保护应符合CB/T4231的要求涂装规格书 5.9 最终的涂装规格书应基于本标准和订购方与承制方之间达成的详细协议,同时应包括涂层检查员职责和报告规格书内容应包括 -涂层系统(涂层类型、厚度和涂层道数)和涂覆位置; -提交认可的涂料生产商; 空气湿度、温度和通风要求钢材表面处理; -涂层施工程序要求; 破损修补程序要求试验方法、设备和验收标准
GB/T31972一2015 船厂应建立涂装作业程序(包括表面预处理),内容应包括表面处理和涂料涂覆的检测要求 FPs阴极保护 6.1 -般要求 6.1.1FPs阴极保护设计应满足水下壳体、压载舱和空舱(可能进海水)10年或更长期限的使用寿命，且是基于和涂层系统的联合保护 6.1.2水下壳体和压载舱所用涂层应与阴极保护相兼容涂层系统和阴极保护的兼容性可通过涂层产品合格预试验确定 6.1.3除阴极保护系统外,其他安装在FPS上的装置(例如;立管,系泊系统或管道),应在FPS阴极保护设计时予以考虑 6.1.4FPS的阴极保护可以通过牺牲阳极阴极保护或外加电流阴极保护系统完成 6.1.5水下壳体的阴极保护可以通过牺牲阳极阴极保护或外加电流阴极保护系统完成海水压载舱和其他舱室仅适用于采用牺牲阳极阴极保护 6.1.6选择牺牲阳极阴极保护或外加电流阴极保护系统时,应考虑下列因素牺牲阳极阴极保护系统阳极的安装空间; 阳极附件单个阳极质量; 阳极总质量; 施工过程中阳极的损坏 b)外加电流阴极保护系统 -外加电流阴极保护的阳极数; 阳极护罩大小; -阳极使用寿命和安装; -阳极屏的使用寿命和更新的计划; -过负电压造成的氢脆或涂层损坏风险; 立管或其他结构区域的电气绝缘需求; -阳极电缆使用的机械损伤 6.1.7在使用寿命期内,阴极保护设计应提供最小的维护要求和阳极的更换频率 6.1.8海水压载舱和其他舱室在10年或更长期限的使用寿命期间应定期检查阳极 6.2 阴极保护要求 6.2.1FPs的阴极保护设计和安装按DNV-RP-B401的规定 6.2.2海水中碳素钢,低合金钢,不锈钢的保护电位范围按表5的规定表5保护电位范围保护电位最小值保护电位最大值材料 Ag/Ag(C/海水参比电极 Ag/AgCl/海水参比电极有氧海水环境 -0.80 -1.10 碳素钢低合金钢厌氧海水环境 -0.90 -1.10
GB/T31972一2015 表5(续保护电位最小值保护电位最大值" 材料 Ag/AgC/海水参比电极 Ag/AgC/海水参比电极 PREN>40 -0.30 奥氏体不锈钢 PREN<40 -0.60 不限不明确限定双向 -0.60 考虑到高负电位下HIsC的敏感性,需试验确定电位负值保护电位)的最大值 6.2.3水下壳体裸钢阴极保护系统的电流密度设计要求按表6的规定,压载舱及其他有海水的舱室区域裸钢阴极保护系统的电流密度设计要求按表7的规定表6水下壳体裸钢的电流密度设计要求阴极保护电流密度(030m深度 nmA/m 气候区备注最初平均最终热带 150 70 100 非洲西部业热带 170 80 110 温带 200 00 130 北海寒带 250 120 170 表7压载舱及其他海水舱室区域裸钢的电流密度设计要求平均电流密度最终电流密度区域 mA/m” mA/m? 普通舱室 100 120 125 150 腐蚀严重的舱室(高设计电流密度") 高设计电流密度用在腐蚀条件苛刻的舱室 6.2.4涂层的初始破损率可取1%2% 每年的涂层破损率增加值可根据涂料晶种和设计使用年限取1%3% 6.2.5不同气候区域的带有涂层的保护寿命为10年、15年、20年25年,30年及40年的阴极保护系统的电流密度设计要求分别按表8表13的规定带有涂层的压载舱、有海水的舱室及空舱内部的阴极保护系统的电流密度设计要求按表14的规定其中的涂层系统按表15的规定表8带有涂层的保护寿命10年的阴极保护系统电流密度设计要求最初电流密度最终电流密度平均电流密度气候区 mA/m” mA/m" mA/m 14 热带亚热带 15
GB/T31972一2015 表8(续最初电流密度最终电流密度平均电流密度气候区 mA/m mA/m mA/m" 温带 18 寒带 24 表9带有涂层的保护寿命15年的阴极保护系统电流密度设计要求最初电流密度平均电流密度最终电流密度气候区 mA/m mA/m" mA/m 热带 20 亚热带 22 温带 l1 26 寒带 13 34 表10带有涂层的保护寿命20年的阴极保护系统电流密度设计要求平均电流密度最初电流密度最终电流密度气候区 mA/m mA/m mA/m' 0 26 热带亚热带 11 29 温带 14 34 寒带 17 44 表11带有涂层的保护寿命25年的阴极保护系统电流密度设计要求最初电流密度平均电流密度最终电流密度气候区 mmA/m mA/m" mm.A/m 热带 12 32 亚热带 14 35 温带 5 寒带 20 表12带有涂层的保护寿命30年的阴极保护系统电流密度设计要求最初电流密度最终电流密度平均电流密度气候区 mA/m” mA/m" mA/m 14 热带 38 亚热带 16 42
GB/T31972一2015 表12(续) 最初电流密度平均电流密度最终电流密度气候区 mA/m" mA/m mA/m 温带 20 49 寒带 24 65 表13带有涂层的保护寿命40年的阴极保护系统电流密度设计要求最初电流密度平均电流密度最终电流密度气候区 mA/m" mA/m mA/m 18 热带 50 亚热带 21 55 温带 26 65 寒带 31 85 表14带有涂层的压载舱、有海水的舱室及空舱内部的电流密度设计要求设计期限平均电流密度平均电流密度(高值最终电流密度最终电流密度(高值") 年 mA/m" mA/m" mA/m mA/m 10 17 20 15 1 13 24 29 20 1 17 31 37 25 17 20 38 46 30 20 24 46 55 72 40 26 31 6o 高值为高设计电流密度值,高设计电流密度为阴极保护设计电流密度的可选方案之一,根据电流需求进行计算表15与上述电流密度设计要求相适应的涂层系统涂层系统和目标使用寿命基本要求备注环氧类:至少2道，总DFT和NDFT 为环氧、聚氨酯或乙烯基涂料涂层系统详细要求按表2的规定 3004nm4004m 也可为其他品种涂料,涂料产品应取得合格预证明 10o

海上浮式生产储存设备的腐蚀防护要求GB/T31972-2015

海上FPS是指安装在海上的浮式生产储存设备，其主要由船体、生产设施和存储设备等组成。在海洋环境中，FPS长期暴露在盐雾、潮汐、海水侵蚀等环境下，容易引起腐蚀，从而影响设备的安全性和可靠性。

为了保证FPS的安全性和可靠性，需要对其进行腐蚀防护。具体来说，腐蚀防护包括表面处理和涂层处理两个方面。

表面处理

表面处理是指在涂层施工前对表面进行清洗、除锈和除油等处理，以便于涂层能够牢固地附着在被保护物体表面。常见的表面处理方法包括机械处理、化学处理和水压清洗。

涂层处理

涂层处理是指在表面预处理后施加一层或多层特殊涂层，以提高FPS的抗腐蚀性能。根据涂层类型的不同，可以将其分为有机涂层、无机涂层和复合涂层三种。

在实际操作中，应根据FPS所处的具体环境选择适当的表面处理和涂层处理方案，以确保腐蚀防护效果。

GB/T31972-2015标准

GB/T31972-2015是国家标准中关于海上FPS腐蚀防护要求的技术规范。该标准规定了FPS腐蚀防护的基本要求、表面处理和涂层处理的方法、涂料的分类和性能要求、施工与验收等方面的内容，对FPS的腐蚀防护提供了科学、规范的指导。

总之，FPS作为一种常见的海上油气生产和加工装置，其腐蚀防护显得尤为重要。通过合理的表面处理和涂层处理方案，并遵循相关技术标准GB/T31972-2015的要求，可以有效地提高FPS的抗腐蚀性能，确保设备的安全稳定运行。