石油化工鋼質(zhì)設(shè)備防腐一直是我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問題。從原油、天然氣等石化產(chǎn)品的運(yùn)輸、儲(chǔ)存中轉(zhuǎn)、管道運(yùn)輸、煉油生產(chǎn)到成品油的儲(chǔ)存,都需要建設(shè)儲(chǔ)罐、管道、生產(chǎn)線等鋼結(jié)構(gòu)裝置,嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境對(duì)石油、化工等設(shè)施、設(shè)備的破壞嚴(yán)重,因腐蝕造成的直接、間接損失巨大,已嚴(yán)重地影響了正常的生產(chǎn),必須采取必要的、科學(xué)的防腐措施。2001年9月,中國(guó)石油天然氣集團(tuán)中油新技術(shù)開發(fā)公司邀請(qǐng)防腐防護(hù)方面專家組成調(diào)研組,對(duì)中石油部分油庫(kù)使用導(dǎo)靜電涂料情況、油罐的腐蝕與防護(hù)情況進(jìn)行了調(diào)研。共調(diào)研了華東銷售公司所轄的江陰油庫(kù)29萬m3、烏魯木齊石化的各種油罐122臺(tái)、克拉瑪依石化分公司的20萬m3 油罐、獨(dú)山子石化公司的187臺(tái)金屬罐、新疆銷售公司的數(shù)百臺(tái)油罐、蘭州石化分公司的120萬m3油罐。調(diào)研發(fā)現(xiàn),這些油罐外表面腐蝕較輕,內(nèi)表面的罐底部分腐蝕較重,有的已經(jīng)穿孔,有的油罐未做防腐保護(hù)處理,有的油罐做了防腐但未做導(dǎo)靜電涂料防護(hù)。石油管道和貯罐中燃油間相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的靜電若不及時(shí)排出,容易發(fā)生爆炸危險(xiǎn)。因此,涂料防腐作為一種簡(jiǎn)捷、有效的防腐手段在石油、化工行業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用塑料儲(chǔ)罐。

1石油儲(chǔ)罐的腐蝕環(huán)境

1.1內(nèi)部腐蝕

1.1.1儲(chǔ)罐底板

儲(chǔ)罐底板是石油儲(chǔ)罐內(nèi)腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域。因?yàn)楣迌?nèi)底部會(huì)沉積油品中的水分,同時(shí)水中溶有各種金屬鹽類和負(fù)離子,腐蝕性很強(qiáng),受熱情況下腐蝕性會(huì)大大提高。腐蝕狀況主要表現(xiàn)為潰瘍狀的坑點(diǎn)腐蝕,嚴(yán)重情況下可能形成底板穿孔,造成油品泄漏。

1.1.2罐壁區(qū)

罐壁區(qū)直接和油品接觸,油品中含有的海水、各種酸、鹽等物質(zhì)會(huì)對(duì)罐壁產(chǎn)生腐蝕,很高黏度石油或石油制品在轉(zhuǎn)運(yùn)和輸送過程中需要加熱來降低油品的黏度便于流動(dòng),油品溫度一般被加熱到80℃,與蒸汽盤管接觸的部位溫度會(huì)超過100℃。加熱在降低油品黏度的同時(shí),增強(qiáng)了石油的冷凝器腐蝕性。

1.1.3罐頂

油罐罐頂不直接和油品接觸,但會(huì)受到氧氣、水蒸氣、硫化氫、二氧化碳等氣體的腐蝕,屬于氣相腐蝕。由于氣溫的變化,水蒸氣易在罐頂內(nèi)壁形成凝結(jié)水膜,而罐內(nèi)的氣體中所含的二氧化硫、硫化氫、二氧化碳、揮發(fā)酚等雜質(zhì)會(huì)溶解在凝結(jié)水膜中,同時(shí)由于罐的呼吸作用,氧氣不斷進(jìn)入罐內(nèi)通過凝結(jié)水膜擴(kuò)散到金屬表面,從而引起罐頂?shù)母g,其腐蝕程度也比較嚴(yán)重,常伴有點(diǎn)蝕等局部腐蝕。其腐蝕程度介于罐底和罐壁之間廢氣凈化塔。

1.2外部腐蝕

1.2.1環(huán)境腐蝕

在沿海城市,儲(chǔ)油罐罐區(qū)多分布于海港碼頭周圍。大氣環(huán)境中夾雜的大量鹽類和氯化物,在空氣濕度較大的情況下,極易在罐體涂膜表面形成含有溶解鹽的電解液膜, 這層電解膜對(duì)涂膜具有較強(qiáng)的腐蝕性,同時(shí)氯離子又具有很強(qiáng)的侵蝕性,它是形成點(diǎn)蝕的主要原因。同時(shí),高濕環(huán)境下大氣中的水分和氧形成去極化反應(yīng),直接影響罐體涂膜的腐蝕速度,這是造成儲(chǔ)罐外壁涂膜破壞的重要原因。

1.2.2土壤腐蝕

罐底板下表面由于和罐基礎(chǔ)面直接接觸,因此腐蝕環(huán)境為土壤腐蝕環(huán)境,且由于罐基礎(chǔ)面常用瀝青砂作為填充介質(zhì),相對(duì)于高含水和含氧的實(shí)際土壤環(huán)境來說,腐蝕程度較輕。另外,由于罐底板與砂基礎(chǔ)接觸不良及罐周和罐中心部位的透氣性差異,會(huì)引起氧濃差電池腐蝕；土壤中的電流還會(huì)導(dǎo)致雜散電流腐蝕。

2油罐內(nèi)壁導(dǎo)靜電的相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)
    近年來,隨著我國(guó)石化工業(yè)的快速發(fā)展,石油貯罐內(nèi)外表面的防護(hù)涂裝日益引起人們的關(guān)注與重視。眾所周知,油罐內(nèi)壁表面產(chǎn)生的靜電、腐蝕等, 危及著油品貯存的質(zhì)量與安全。為此,國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)委托中國(guó)石油化工集團(tuán)公司等單位制定了GB13348-92《液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程》和 GB6950-2001《石油罐導(dǎo)靜電涂料技術(shù)指標(biāo)》（見表1）,其中規(guī)定了油罐導(dǎo)靜電涂料必檢的10項(xiàng)指標(biāo)并作為強(qiáng)制執(zhí)行法規(guī)。

表1GB6950-2001《石油罐導(dǎo)靜電涂料技術(shù)指標(biāo)》

3油罐防護(hù)涂層配套方案

    3.1涂層性能要求

    3.1.1油罐的內(nèi)壁防護(hù)

    內(nèi)壁防護(hù)涂料應(yīng)滿足耐油、耐化學(xué)介質(zhì)、抗腐蝕和導(dǎo)靜電要求。因?yàn)?液體石油產(chǎn)品在流動(dòng)、過濾、混合、攪拌、加注、抽提等狀況下,會(huì)因摩擦而產(chǎn)生靜電荷,特別是輕質(zhì)油類。當(dāng)產(chǎn)生靜電荷速度大于其導(dǎo)出速度時(shí),就會(huì)形成靜電荷的積聚,電壓不斷高升,并產(chǎn)生{jd0}放電。當(dāng)積聚的靜電荷放電能量處于可燃油品蒸氣與空氣的混合物爆炸極限范圍內(nèi)時(shí),隨時(shí)可能發(fā)生靜電起火、爆炸危害。黃島油庫(kù)的爆炸就是由于靜電積累所造成的。因此,罐內(nèi)壁涂料在要求耐腐蝕的同時(shí)必須導(dǎo)靜電,以保證油罐的安全使用。工程應(yīng)用中,底漆主要采用導(dǎo)電的富鋅底漆(環(huán)氧富鋅底漆和無機(jī)富鋅底漆)或不含鋅粉的導(dǎo)電底漆;面漆主要有以碳系導(dǎo)電填料(導(dǎo)電炭黑和石墨等)組成的深色導(dǎo)電涂料和以導(dǎo)電云母、導(dǎo)電氧化鋅等組成的淺色導(dǎo)電涂料。其中酸霧吸收塔碳系導(dǎo)電涂料顏色多為黑色,油罐運(yùn)行過程中局部腐蝕情況的目視檢查比較困難,而且碳系導(dǎo)電填料不易被樹脂潤(rùn)濕包覆,使用中會(huì)發(fā)生遷移現(xiàn)象從而污染油品,已逐步被淘汰,目前多采用綜合性能優(yōu)異的環(huán)氧類淺色導(dǎo)電涂料,成本比前者有所提高。另外,聚氨酯導(dǎo)電涂料、無機(jī)富鋅底漆也用于油罐內(nèi)壁防護(hù)。國(guó)內(nèi)儲(chǔ)油罐防腐情況調(diào)查結(jié)果表明,聚氨酯導(dǎo)電涂料防護(hù)性能的穩(wěn)定性和持久性明顯低于環(huán)氧類涂料；無機(jī)富鋅底漆中的鋅粉化學(xué)活性較高,遇腐蝕介質(zhì)極易生成氧化鋅和氫氧化鋅等化合物,導(dǎo)電性能下降并且不穩(wěn)定,易污染油品,因此將無機(jī)富鋅底漆直接用于油罐導(dǎo)靜電防護(hù)值得商榷。

    表2儲(chǔ)油罐涂料配套方案

表 1 GB6950-2001 《石油罐導(dǎo)靜電涂料技術(shù)指標(biāo)》

3.1.2油罐的外壁防護(hù)

    針對(duì)油罐的腐蝕環(huán)境和使用特點(diǎn),外壁防護(hù)涂料以滿足耐大氣腐蝕、大氣老化和保持良好外觀為主；涂料的選擇范圍相對(duì)較寬,可根據(jù)防護(hù)年限要求和成本情況決定。底漆多采用環(huán)氧富鋅、環(huán)氧云鐵類,面漆多為脂肪族聚氨酯、丙烯酸和氯化橡膠類。近年來,太陽(yáng)能熱反射面漆等功能性涂料也開始得到更多應(yīng)用。

    3.1.3油罐的罐底防護(hù)

    罐底內(nèi)表面：由于罐底和罐壁{dy}圈壁板區(qū)域（通常為罐底至罐底以上1.5m）會(huì)沉積油品中的水等腐蝕介質(zhì),是腐蝕最重的部位,應(yīng)實(shí)施加強(qiáng)的涂層防護(hù),可通過增加底漆或中間層涂膜厚度的方法,保證防腐效果。罐底外表面：油罐建造時(shí),是在罐底板外表面涂裝完成后現(xiàn)場(chǎng)吊裝焊接,組裝成型后坐于地下,外表面由于焊接損傷的涂層無法補(bǔ)涂,因此要求涂層具有良好的耐熱性,焊接后涂層不受損傷,應(yīng)涂裝無機(jī)富鋅等耐熱涂料或在焊口1～3cm范圍內(nèi)涂裝無機(jī)富鋅等耐熱涂料。

    3.1.4油罐的罐頂防護(hù)

    罐頂內(nèi)表面通常有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等加強(qiáng)筋,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、邊角焊縫較多,容易發(fā)生涂層防護(hù)提前失效,除應(yīng)選擇性能優(yōu)異的涂料,更要嚴(yán)格控制該部位的表面處理和涂裝質(zhì)量。

    3.2涂層配套方案

    根據(jù)以上對(duì)油罐不同部位防護(hù)要求和特點(diǎn)分析,可采用表2涂料配套方案滿足10a以上的防護(hù)要求。

    4結(jié)語

    防腐涂料與涂裝對(duì)保證儲(chǔ)油罐長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行是非常重要的,只要根據(jù)設(shè)備的具體使用條件,選擇合適的防腐涂料,合理配套,精心施工,wq可以取得滿意的防護(hù)效果。隨著涂料技術(shù)的不斷進(jìn)步,符合環(huán)保要求的高固體分、無溶劑涂料將進(jìn)一步提高涂層的防腐性能,為儲(chǔ)油罐提供更加持久可靠的防護(hù)。
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