前言：防腐蚀涂层能够对金属基材的钻采设备起到有效保护，阻绝钻采设备工作环境中各类腐蚀介质的侵害破坏。但是，防腐蚀涂层在长期运转和多种外界因素的影响下会频繁发生失效问题，导致涂层防腐蚀能力大幅下降。因此，需对防腐蚀涂层失效原因进行系统分析，制定预防与补救处理措施，从而保障防腐蚀涂层可以更好的发挥作用。
1、防腐蚀涂层失效类型及造成失效原因
石油钻采设备长期运转于沙漠干旱地区、海洋潮湿环境以及陆地大气环境。而防腐蚀涂层失效受钻采设备运转环境的影响最重，再结合大量的数据统计可以得知，石油钻采设备防腐蚀涂层失效类型主要有褪色粉化、开裂、起泡、机械性破损（划伤、磕损）等4类。造成不同类型防腐蚀涂层失效的原因如下：
1.1涂层褪色粉化
防腐蚀涂层发生褪色分化与钻采设备的运转环境、运转时长有很大关系，且褪色分化的严重程度与运转环境及运转时长呈正相关。紫外线照射对涂层褪色起着决定性作用，这是由于紫外线附带能量接近一般化学键能量，而钻采设备长期运转于紫外线照射环境，容易导致防腐蚀涂层的分子链发生断裂，因此造成涂层出现褪色问题。涂层粉化与防腐蚀涂料中的成膜物质及颜料浓度有很大关系，如环氧类涂料发生粉化问题尤为明显，同时涂料老化也会导致防腐蚀涂层逐渐粉化。
1.2涂层开裂
当钻采设备长期处于潮湿环境、昼夜温差大环境或是海洋环境时，防腐蚀涂层很有可能出现开裂问题，在涂层外观呈现出不连续的裂纹变化，按照裂纹的长度、延展性、密集性，可将其分为小裂、细裂、深裂、龟裂。防腐蚀涂层所处外界环境发生变化将导致涂层张力出现交替性变化，并且会加快涂层褪色粉化速度，致使涂层逐渐变薄，进而增加发生涂层开裂几率[1]。此外，风沙冲击也会引发和导致涂层发生开裂，这是因为风沙冲击将导致小裂或细裂加剧转化为深裂的速度，直至裂纹穿透防腐蚀涂层。
1.3涂层起泡
涂层起泡的主要表现为漆膜受锈蚀物顶起影响，而呈现出泡状凸起形态，严重时涂层漆膜将被顶破。出现涂层气泡问题与钻采设备基材残存水溶性盐、金属基材与设备运转环境之间存在温差，以及钻采设备基材存在未被彻底清理的锈蚀物等有很大关系。基材残存水溶性盐或是锈蚀物将通过吸收水气，导致涂层漆膜内侧与外侧之间存在浓度差，使水气持续渗透于漆膜内部，不断升高图层期末内部水气压力，进而导致涂层被顶起并出现起泡问题。设备基材与运转环境之间存在温差，发生里冷外热是引发和导致涂层气泡的关键原因之一。这是因为分子动能会受温度影响，当外侧温度高分子动能大，且涂层隔绝性一般时，水气将持续渗透于涂层漆膜内部，从而导致涂层被顶起出现起泡问题。
1.4涂层机械性破损
石油钻采设备零部件质量很大，通常需在野外环境完成装配、调试等工作，由于起吊和运转环境极为有限，也就难免在某项工作环节中对防腐蚀涂层造成外力导致的机械性破损[2]。一般情况下，钻采设备防腐蚀涂层出现机械性破损问题的主要原因有三个，一是为合理使用起吊工具，如将设备防腐蚀涂层与钢丝绳直接接触；二是未能合理设计起吊吊耳、起吊位置；三是设备装配或使用中人为因素导致的划伤、磕损等机械性破损。
2、防腐蚀涂层失效处理措施
2.1涂层褪色粉化预防与补救处理
预防涂层褪色粉化可选用耐老化涂料，如覆涂聚氨酯面漆。补救处理涂层褪色粉化需分情况操作，若是问题轻微，可对褪色粉化层进行打磨、清理、拉毛，待彻底清理残存涂料后，再覆涂面漆；若是问题严重，则需要实施冲砂处理，彻底清除旧防腐蚀涂层，待表面清理至符合ISO Sa2.5级标准后再进行面漆重涂。
2.2涂层开裂预防与补救处理
预防涂层开裂可采取多道喷涂，待下层涂层完全实干后再施涂上层涂料。补救处理涂层开裂问题需根据不同类型裂纹实施具体操作，若是小裂或细裂且面积较小，可利用工具清理涂层表面至符合St3级标准后再进行面漆重涂；若出现深裂或龟裂且开裂面积较大，则需要实施冲砂处理，待涂层表面符合ISO Sa2.5级或SSPC-SP10级标准后再进行面漆重涂。
2.3涂层气泡预防与补救处理
预防涂层起泡可适当增加漆膜厚度，但应控制在350μm以下。处理局部涂层起泡问题时，可利用工具对起泡位置及受影响区进行除锈打磨，待符合St3级标准后，需利用清洗剂对残存水溶性盐及锈蚀物进行彻底清理，最后进行面漆重涂[3]。若涂层起泡问题严重,需实施冲砂处理,待涂层表面符合ISO Sa2.5级标准或SSPC-SP10级标准后，再按照防腐蚀涂层设计要求完成面漆重涂作业。
2.4涂层机械性破损预防与补救处理
预防涂层机械性破损应避免在防腐蚀涂层未实干前实施吊装，若施工条件较为有限，必须使用钢丝绳吊装设备时，应在防腐蚀涂层与钢丝绳接触位置进行防护，如利用橡胶、棉布进行阻隔防护。处理涂层机械性破损问题，需利用打磨工具对破损位置进行清理，待符合St3级标准后，再利用清洗剂彻底清理涂层表面残存的水溶性盐及锈蚀物，最后对打磨位置进行面漆重涂
3、结论
总体来看，导致石油钻采设备防腐蚀涂层失效的原因有紫外线长期照射导致涂层褪色分化、外界环境变化与介质侵蚀导致涂层出现开裂及底部产生起泡、人为或其他外力因素导致的涂层机械性破损。对于轻微的涂层失效问题可利用打磨工具进行除锈，再进行面漆重涂；对于严重的涂层失效问题，需针对问题位置进行彻底清理，待符合ISO Sa2.5级标准或SSPC-SP10级标准后，再实施面漆重涂作业。
参考文献：
[1]董耀锋,历超,叶镝.海洋石油机械防腐蚀技术分析[J].石化技术,2020,27(6):84-85.
[2]郑智友.石油化工设备防腐蚀的措施及有效方法[J].石油石化物资采购,2021(22):47-48.
[3]李小仿,丁永生,王永春,杨金川,史振霞.石油化工设备常见腐蚀问题及防腐蚀措施[J].清洗世界,2021,37(11):59-60
