石油、石化和天然氣工業(yè) 碳鋼過程容器內(nèi)涂層和襯里 第1部分：技術(shù)要求 編制說明

2），該標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)石油集團(tuán)工程材料研究院有限公司牽頭編寫，中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司、中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司、中國(guó)石油集團(tuán)工程技術(shù)研究有限公司、中國(guó)石油長(zhǎng)慶石化公司、中國(guó)石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司、中國(guó)石油化工股份有限公司西北油田分項(xiàng)目組在編制的過程中，先后完成了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、資料收集、試驗(yàn)驗(yàn)證、征求意見稿起草等工作。項(xiàng)目組成員首先赴長(zhǎng)慶油田、塔里木油田、長(zhǎng)慶石化、中石化西北油田等企業(yè)對(duì)碳鋼過程容器內(nèi)涂層和襯里技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，主要關(guān)注了涂層和襯里的選型、容器表面處理、涂裝施工、涂裝質(zhì)量檢查、性能評(píng)價(jià)、修復(fù)等環(huán)節(jié)。通過實(shí)地調(diào)研，了解了油氣田及石化企業(yè)在碳鋼過程容器內(nèi)涂層和襯里的選用、施工及測(cè)試評(píng)價(jià)等方面的有關(guān)做法及現(xiàn)場(chǎng)使用效果。在油氣田開發(fā)以及石油天然氣處理過程中，碳鋼容器由于經(jīng)受高溫、高壓、H2S/CO2、腐蝕性化學(xué)品等介質(zhì)的作用，內(nèi)部腐蝕環(huán)境十分苛刻。涂層和襯里防腐技術(shù)因其具有性價(jià)比高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、應(yīng)用工況范圍廣等特點(diǎn)而成為是緩解碳鋼材質(zhì)腐蝕問題的主要的手段之一，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的石油石化和天然氣工業(yè)，但使用效果方面卻不是很理想，內(nèi)涂層和襯里往往提前失效，使用影響了容器的服役安全。主要原因是涂層施工缺乏作業(yè)規(guī)范，施工過程各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制不到位。隨后，項(xiàng)目組聯(lián)合行業(yè)專家團(tuán)隊(duì)在對(duì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分析基礎(chǔ)上，總結(jié)了國(guó)外的先進(jìn)做法與經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)工業(yè)的實(shí)際情況，將ISO18796-1:2018翻譯形成草案適應(yīng)性研究、以及相關(guān)產(chǎn)品在油氣田和石化企業(yè)的應(yīng)用案例分析，經(jīng)過廣泛的研究和討論后對(duì)草案本標(biāo)準(zhǔn)以國(guó)內(nèi)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，并考慮國(guó)內(nèi)化工過程容器現(xiàn)場(chǎng)的具體工況，立足于滿足我國(guó)3本文件使用修改采用ISO18796-1:2018《Petroleum,petrochemicalsandnaturalgasindustInternalcoatingandliningofcarbonsteelprocessvessels-Part1:Technicalrequireme了應(yīng)用于石油、石化和天然氣工業(yè)中接觸腐蝕介質(zhì)的過程容器內(nèi)表面防腐涂層和襯里系統(tǒng)的表面處理、材料、施工、檢驗(yàn)和試驗(yàn)的技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容包括：工前要求、涂層/襯里材料、表面處理、涂層/襯里施工、檢驗(yàn)和試驗(yàn)、質(zhì)量要求等。本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了容器的新建和維護(hù)工三、試驗(yàn)驗(yàn)證的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效涂層及襯里的防腐蝕性能是通過涂層對(duì)腐蝕性組分的屏蔽，防止其與金屬表面的接觸（屏蔽機(jī)理），或?qū)饘俦砻姘l(fā)生的腐蝕反應(yīng)進(jìn)行干擾破壞（電化學(xué)保護(hù)機(jī)理）來實(shí)現(xiàn)防止金屬發(fā)生腐蝕的目的。涂層及襯里的防腐性能和使用壽命不僅取決于其自身的組成和結(jié)構(gòu)，而且與金屬基體的預(yù)處理、涂層及襯里與基體間的附著強(qiáng)度、涂層及襯里對(duì)水和離子的抗?jié)B透能力及其服役環(huán)境等密切相關(guān)。涂層及襯里的失效是一個(gè)從量變到質(zhì)變的復(fù)雜過程，是很多因素協(xié)同或依次作用的結(jié)果，其中和襯里下金屬基體腐蝕的介質(zhì)而言，水、氧及各種離子對(duì)涂層和襯里的影響是決定其服役性能的重表面預(yù)處理的質(zhì)量和涂敷質(zhì)量也對(duì)涂層和襯里的性能產(chǎn)生重要的影響，正確的涂裝工藝是形成良好涂層的保障。在涂層和襯里的制備過程中，由于各種外界因素如環(huán)境污染物的摻入，會(huì)留下瑕疵和隱患，出現(xiàn)氣泡、陰影和斑點(diǎn)；樹脂的交聯(lián)、縮聚、溶劑揮發(fā)使內(nèi)部密度分布不均勻，形成針孔和因收縮應(yīng)力而形成微裂紋，水、氧氣等組分能夠很容易地通過這些缺陷滲透到涂層和襯里內(nèi)部并到為了驗(yàn)證本標(biāo)準(zhǔn)所涉及容器內(nèi)涂層及襯里評(píng)價(jià)情況，采4鋼材表面的粗糙對(duì)涂層及襯里的附著力及涂裝質(zhì)量起著至關(guān)重要的影響，表面粗糙度過低，附著力也相應(yīng)大幅下降；粗糙度過高，不僅會(huì)影響附著力，5表2涂層試樣評(píng)價(jià)結(jié)果顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等6表3試驗(yàn)參數(shù)H2S含量表4涂層試樣評(píng)價(jià)結(jié)果顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等顏色無變化，無起泡、脫落情況，附著力等7表6試驗(yàn)參數(shù)H2SCO2T表7試驗(yàn)結(jié)果隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和對(duì)能源需求不斷增加，國(guó)內(nèi)石油、天然氣供需矛盾日益突出。大量復(fù)雜油氣藏逐步被開發(fā)，高含硫油氣田占的比例逐漸增大；同時(shí)，隨著油田進(jìn)入高含水開發(fā)后期，為提高采收率和降低采油成本，酸化壓裂、CO2驅(qū)等提高采收率工藝大規(guī)模應(yīng)用，腐蝕環(huán)境越來越惡劣。當(dāng)天然氣中含有H2S、CO2等腐蝕性氣體，再加上井下高濃得這種復(fù)雜的多相介質(zhì)體系的腐蝕問題變得異常嚴(yán)重和復(fù)雜，傳統(tǒng)的碳鋼過程容器也面臨越來越嚴(yán)內(nèi)涂層和襯里防腐技術(shù)是解決碳鋼過程容器腐蝕問題的一種十分有效且性價(jià)比較高的方法，主要通過屏蔽、緩蝕和電化學(xué)保護(hù)三種作用來達(dá)到防腐蝕的目的，目前已大量使用。但由于其種類眾8多，質(zhì)量參差不齊，尤其是標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相對(duì)滯后，測(cè)試方法無法有效評(píng)估涂層和襯里的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性等問題，導(dǎo)致對(duì)不同工況條件下的涂層和襯里的選材存在盲目性，對(duì)涂層和襯里產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)存在片面性。因此，制定碳鋼過程容器內(nèi)涂層及襯里產(chǎn)品性能及檢驗(yàn)、施工過程質(zhì)量控制、施工質(zhì)量檢驗(yàn)等技術(shù)規(guī)范，以確保內(nèi)涂層及襯里的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、選材、應(yīng)用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)得到有效控制，保障由于目前國(guó)內(nèi)多數(shù)油田逐漸進(jìn)入開發(fā)中后期，碳鋼過程容器面臨的腐蝕環(huán)境越來越苛刻，腐蝕失效風(fēng)險(xiǎn)增大。一旦發(fā)生腐蝕失效事故，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染和不良的社會(huì)影響。有效的防腐措施可提高碳鋼過程容器的安全可靠性、減少腐蝕失效事故的發(fā)生、延長(zhǎng)其使用壽命。此外，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，石油天然氣的需求日益增加。為應(yīng)對(duì)國(guó)家能源安全的要求，石油化工行業(yè)煉油化工裝置、油氣田生產(chǎn)裝置、油氣庫(kù)等資產(chǎn)規(guī)模越來越大，因腐蝕問題造成的危害性必然會(huì)越來越大，腐蝕問題的嚴(yán)重性已引起國(guó)家相關(guān)部門的高度重視。近十年來，在國(guó)家政策的導(dǎo)向下，重防腐涂料在石油化工行業(yè)的應(yīng)用每年以20%以上的速度增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于重防腐涂料在其他應(yīng)用領(lǐng)域的增長(zhǎng)量。而且進(jìn)入了高速增長(zhǎng)的黃金時(shí)期，在未來的10～15年，石油化工行業(yè)用重防腐涂料將成為涂料行業(yè)中發(fā)展最快，工業(yè)重防腐涂料市場(chǎng)中份額最大的部分。本標(biāo)準(zhǔn)推廣應(yīng)用后，能夠從防腐源頭進(jìn)行把控，對(duì)石油石化和天然氣工業(yè)的碳鋼過程容器內(nèi)涂層及襯里的設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)、驗(yàn)收等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范，全面提升防腐技術(shù)水平，保障容器的安全可靠運(yùn)四、與國(guó)際、國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對(duì)比情況，或者與測(cè)試的國(guó)外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況五、以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的起草情況，以及是否合規(guī)引用或者采用國(guó)際國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，并說明未采用國(guó)際本標(biāo)準(zhǔn)修改采用ISO18796-1:2018《Petroleum,petrochemicalsandnaturalgasindustries-Internal石化企業(yè)的實(shí)際需要進(jìn)行了修改補(bǔ)充，重點(diǎn)增加了涂層和襯里高溫高壓性能等技術(shù)要求。目前我國(guó)在油套管、鉆桿、集輸管道、長(zhǎng)輸管道等石油管材以及鋼質(zhì)儲(chǔ)罐等產(chǎn)成了相對(duì)完善的內(nèi)涂層標(biāo)準(zhǔn)體系，但在碳鋼過程容器內(nèi)涂層和襯里方面尚無國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將豐富和完善現(xiàn)有的石油管材及裝備內(nèi)防腐涂層標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)通過有效規(guī)范石油石化和天然氣工業(yè)的碳鋼過程容器內(nèi)涂層及襯里的設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)、驗(yàn)收9等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以全面提升防腐技術(shù)水平，保障容器的安全可靠運(yùn)行，以實(shí)際行動(dòng)踐行《中華人民無九、實(shí)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及組織措施、技術(shù)措施、