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油罐腐蝕與防腐表麵處理知識

目錄:媒體報道星級:3星級人氣:-發表時間:2015-02-27 13:12:00
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油罐腐蝕與防腐表麵處理知識

一、原油罐金屬底板的腐蝕與防護

地上鋼質儲油罐使用過程中經常遭受內外環境介質的腐蝕,其中罐底板腐蝕穿孔事故占儲罐腐蝕事故比率最高%,因此應對儲油罐罐底板實施有效的防腐措施,減少泄漏事故的發生,以延長儲油罐大修周期塗料防腐是用覆蓋層將金屬與介質隔開,從而對金屬起到保護作用。但由於覆蓋層有微孔,老化後易出現龜裂.剝離等現象。若因施工質量差而產生針孔,使裸露的金屬形成小陽極,覆蓋層部分成為大陰極而產生局部腐蝕電池,則會更快地破壞漆膜。因此,采用單獨的塗料保護效果不佳。若采用塗料與陰極保護聯合防護,使裸露的金屬獲得集中的電流保護,彌補了覆蓋層缺陷,是儲罐罐底板防腐最為經濟有效的方法。

儲罐邊緣板在罐結構中的作用十分重要,但卻容易滲進水而遭受腐蝕。目前在役的儲罐均未采取有效的防腐措施,要全麵控製罐底板的腐蝕,除了對罐底板主體進行防護外,還要對邊緣板外露部分(以下邊緣板均特指邊緣板外露部分)采取有效的防腐措施。

二、腐蝕機理:

水是原油罐底板的腐蝕根源,原油和水中的硫化物與罐底板金屬反應機理為:

在碳鋼表麵的硫化物氧化皮或鏽層有孔隙的情況下,原油罐底水中Cl-離子能穿過硫化物氧化皮或鏽層到達金屬表麵,在金屬表麵的局部地點形成小蝕坑。硫化物溶解的反應式為:

生成的H+離子對金屬產生活化作用,使小蝕坑繼續溶解,成為孔蝕源。孔蝕源成長的最初階段,溶解下來的金屬離子發生水解,生成氫離子:

這樣會使小蝕坑接觸的溶液層的PH值下降,形成一個強酸性的溶液區,這反而加速了金屬的溶解,使蝕坑繼續擴大、加深。腐蝕從開始到暴露經曆一個誘導期,但長短不一,有些需幾個月,有些則需一年至幾年。坑蝕的形成,使原油罐金屬底板受到很大的侵蝕。由於坑蝕的麵積很小,加之隨機性和高度局部化的特征以及誘導期很長,因此很難用物理方法檢測出坑蝕的深度。即使泄露發生後,再用測厚儀測厚,仍不會發現罐金屬底板有明顯的減薄傾向。

三、罐底板下表麵的保護

土壤腐蝕儲罐基礎以砂層和瀝青砂為主要構造,罐底板座落在瀝青砂麵上。由於罐中滿載和空載交替,冬季和夏季溫度及地下水的影響,使得瀝青砂層上出現裂縫,致使地下水上升,接近罐的底板,造成腐蝕。當油罐的溫度較高時,罐底板周圍地下水蒸發,使鹽分濃度增加,增大了腐蝕程度。氧濃差電池腐蝕罐底板與砂基礎接觸不良,易產生氧濃差,如滿載和空載比較,空載時接觸不良R再由於罐周與罐中心部位的透氣性有差別,也會引起氧濃差電池,這時中心部位成為陽極而被腐蝕。雜散電流的腐蝕罐區是地中電流較為複雜的區域$當站內管網有陰極保護而儲罐未受保護時,則可能形成雜散電流幹擾影響R當周圍有電焊機施工、電氣化鐵路、直流用電設備時則可能產生雜散電流。

底板下表麵防腐覆蓋層必須是可焊的,焊接時不能破壞覆蓋層的結構,並要求塗料的有效防腐時間長。通常采用無機富鋅漆,但由於該塗料導電性能較好$將漏失陰極保護電流,所以推薦采用非導電型的環氧塗料。

若不采用陰極保護,則無機富鋅塗料是優先選擇,它具有優良的耐熱、耐老化性能,極強的粘結力,優良的硬度和耐磨性、耐溶劑、防鏽性能,漆膜有陰極保護作用,屬水性塗料,無毒無臭,施工簡單,使用方便等特點。

四、防止罐底板腐蝕的幾點措施

(1)在油罐金屬底板的結構設計中,盡可能將罐底板鋪平,並略向脫水口傾斜,以利原油罐底的水脫除幹淨。

(2)新建原油罐應采用埋地犧牲陽極的陰極保護措施,該方法比在原油罐內設犧牲陽極更有效。

(3)原油罐內主要是水相腐蝕,原油罐內底部水層的厚度最高時為800mm左右,因此,應在罐底板上1m的圈板範圍內塗刷保護性塗料。

(4)在原油罐內使用WF-50防腐蝕塗料加陰極保護的方案可有效地防止原油罐金屬底板腐蝕。

五、罐底板上表麵的腐蝕防止

A)陰極保護

對罐底板上表麵的陰極保護推薦采用犧牲陽極的陰極保護。對於陽極品種的選擇,由於溫度影響,不宜選用鋅陽極,由於安全因素,不宜選用鎂陽極,所以多選用鋁合金陽極。犧牲陽極易於安裝,而且當陽極消耗為初始重量的85%時,可在清罐時進行更換。

1999年某泵站新建的一座2×104儲罐,其底板上應用了犧牲陽極保護,保護範圍為整個罐底板及罐壁下部1m高的表麵。共使用了54塊、重22kg的鋁合金陽極,陽極直接焊接在罐底板上表麵及罐壁下部,在罐底呈環狀分布

B)塗料防腐

對罐底內防腐覆蓋層的基本要求是:遇到存儲產品不變質,耐潮,抗滲透,對金屬表麵有很好的附著性能,抗衝擊,抗陰極剝離,易修補,耐老化性能好,耐存儲溫度。由於輸送過程中油品和管壁的摩擦,流經泵和過濾器等都會產生靜電,在管路末端,未被消散的靜電進入油罐,在油罐內,油品和油罐接管內壁的摩擦油品之間的相對運動也會產生靜電,若采用普通的絕緣覆蓋層,其電阻率多在109~1013歐姆之間,阻斷原油儲運中產生的靜電高壓,可能會放電擊穿油氣層,發生事故。因此,要求使用電阻率在108歐姆以下的防靜電塗料。

由於罐底板安裝了犧牲陽極,靜電可通過陽極導出(因為陽極直接焊在底板上),因此,推薦采用重型玻璃鱗片塗料,該塗料具有優良的抗滲透性、抗衝擊性能、良好的粘結力和耐磨性、耐化學介質浸泡、溶劑少、固體含量高、可作厚塗等優點。

若考慮清罐困難,不采用犧牲陽極保護,則推薦以下防腐方案:

采用T521聚氨酯防靜電塗料作麵漆,以炭黑為導電填料的E544環氧防靜電塗料作中間漆,以無機富鋅T588防靜電塗料為底漆。

若隻采用無機富鋅塗料,則由於鋅是兩性金屬,既能溶於酸,又能溶於堿,即易發生如下發應:

因此,以上塗料選擇方案可避免富鋅塗料過早失效。

3)邊緣板的防腐

由於罐內的犧牲陽極無法對邊緣板的外露部分提供保護,而外露部分所處的環境又很惡劣,所以推薦采用熱噴塗鋁防腐。噴塗層可經受典型的高溫考驗,可有效地隔絕腐蝕介質的滲透,防止鋼板在介質中的電化學腐蝕,鋁覆蓋層還可起到犧牲陽極的作用。若噴塗其它電位比EF正的金屬,則存在形成大陰極小陽極的危險。普通的塗料防腐應定期進行除鏽更新,以上作法雖然一次性投資較高,但可一勞永逸。澳大利亞的防腐公司的論文通過比較兩種典型防腐層的整體壽命和目前的淨費用,認為對長壽命設施使用高性能的防腐體係更為經濟。

六、邊緣板的保護

由於圈梁的阻隔,邊緣板部位是陰極保護的盲區。儲罐裝油後,邊緣板微上翹,雨水很容易流入邊緣板與基礎的縫隙中。

為了阻止雨水進入縫隙,一般采用石棉繩填塞在縫隙中,再用防水膠與玻璃纖維布混合結構密封。該處理方法的弊端很大,起不到良好的防水作用。

開可以采用一種“切削環梁外露角,於邊緣板外下焊一圈圓鋼”的結構,具體做法是切削環梁外露角,對已建儲罐,在邊緣板的外下沿,焊一圈D6的圓鋼,焊完後再用防水密封膠密封並填平焊接處。這種結構能有效地控製水分進入邊緣板與基礎的縫隙中,減少了因邊緣板上翹而造成的積水,且施工方便,效果好。(若擔心連續焊對罐體與底板焊縫的影響,可采用點焊),此結構已在儲罐中進行了試驗,取得了很好的應用效果。

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