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原油储罐防腐涂装及施工工艺研究

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：吴小文

[导读] 摘要：我国原油储罐的形式一般是采用浮顶式原油储罐，这类储罐是比较常见的，对于大型原油储罐来说，防腐措施是必不可少的，恰当的防腐方案能够有效延长大型原油储罐的寿命。

        大港油田第六采油厂第一采油作业区天津 300280
        摘要：我国原油储罐的形式一般是采用浮顶式原油储罐，这类储罐是比较常见的，对于大型原油储罐来说，防腐措施是必不可少的，恰当的防腐方案能够有效延长大型原油储罐的寿命。本文主要研究了在不同条件下防腐涂装的选择以及对相关施工工艺的探讨。
        关键词：防腐蚀；储油罐；涂装；施工工艺
        1 涂料防腐概述
        材料受到的腐蚀主要是由于环境介质的作用而引起的破坏现象。在当前所具有的较为成熟的防腐技术当中，防腐涂料是应用相对更广泛的一种防腐方法。在应用的过程当中，其经济性和简洁性尤为突出，针对于炼油、化工等大型的工程项目来说，涂料防腐是最必要的选择。
        2原油储罐的腐蚀背景介绍
        侵蚀、磨损和断裂是导致材料被腐蚀的主要原因，根据腐蚀的结果来说往往会给国家和个人造成巨大的经济损失，给人民的生命财产安全带来极大的威胁。对于环境也有着很大的危害。据我国不完全统计，我腐蚀对于我国的经济损失约占国民经济的百分之三，尤其是石油和化工行业最严重，占了百分之六左右。
        我国的储油罐中所储存油由于来源广泛，成分复杂，很多没有进行防腐工艺的储罐在 2 到 3 年的使用中都发生了严重的被腐蚀现象。如果采用涂料保护法、牺牲阳极保护法和两者结合的方法，那么检修的寿命可以延长 6 年。
        从我国目前的施工工艺的来看，虽然在一定的程度上使储罐的寿命得到了延长，但是距离 10 年以上的目标仍有差距，主要有以下几个原因。第一，没有采用有效地厚重的长效防涂机理。第二，为了减少投入成本的投入，要将罐内壁对地板距离的 1 至 2 米的地方涂上防腐层。第三，设备的施工过程有很多工序是不合理的，这样会造成防腐部分的损坏。
        2原油储罐防腐优化方案
        2.1 油罐外壁
        腐蚀环境为典型的工业大气腐蚀环境"在工业大气腐蚀环境下!对涂层体系的要求主要有以下几点：
        1）良好的防锈能力% ;2 ）良好的附着力、抗冲击等机械性能；3）优异的抗紫外线性能和保光保色性能；4）施工性能好!能很好的适应现场条件；5）技术成熟可靠!性价比高。
        目前应用最为广泛的涂层配套为：环氧富锌底漆/环氧云铁中间漆/丙烯酸聚氨酯面漆。该方案20世纪90年代开始在国内大量推广应用!技术日趋成熟!应用效果良好!在较为苛刻的海洋大气条件下!防腐蚀年限一般为10年以上.
        2.2油罐的外底板
        外部的油罐底是和地面直接接触的，腐蚀的原因是土层的原因。由于罐是由沥青砂作为原料的，对于含氧和水的的土层来说，这样的组合的腐蚀性非常强。在油罐施工结束后，外底板的如果没有进行及时的检查和维护，会出现渗油的情况。所以涂层对于施工质量和安全性都非常的重要，要将涂层配合外加点流进行组合是最合理的保护方法。
        油罐的外底板壁通常是按要求做的做外防腐涂层，都是参照着石油天然气行业标准，采用牺牲阳极或强制电流阴极保护法，这样的做法可以使外底板防雷、防静电接地极。值得注意的是，必须改变传统的铜接地极一因此时铜为阴极该环境的涂层必须有要有持久性和防水性，同时还必须有阴极保护，所以要求有很好的耐阴机剥离性能。在考虑性价比和技术水平方面，在底部使用环氧涂料是非常适合的，涂层的厚度必须达到 250微米的高度，那么储罐的寿命将会可以达到 10 年以上。
        2.3 油罐内底板上表面及罐内壁
        该部位通常是原油储罐腐蚀最为严重的部位，如果处理不当!经常在短期内发生腐蚀穿孔事故，严重影响油罐的安全运行。
        腐蚀介质主要为原油沉积水，其成分复杂，含有硫化氢、硫醇等活性硫化物以及氯离子、溶解氧等其他腐蚀性成分。该部位的腐蚀特征为电化学腐蚀，并有严重的局部腐蚀和点蚀倾向，极易产生腐蚀穿孔。

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对此推荐采用环氧重防腐蚀涂层配合牺牲阳极阴极保护。
        针对以上腐蚀分析，该部位涂层应具备以下特点：
        1)好的耐化学性,能耐酸、碱、盐、油等介质；2)良好的耐水性和耐盐水性；3)优异的附着力、抗冲击、耐磨等机械性能；4）耐阴极剥离性好!能够和牺牲阳极保护配合；5）技术成熟可靠，性价比高；6）必须采用导静电涂料，由于该部位的特殊性，应采用经过长期实际应用效果良好的产品。因此，推荐采用环氧重防腐蚀腐涂层，尤其是无溶剂环氧涂层。
        3 防腐涂装施工工艺要点
        3.1 喷砂以及喷砂前的钢材表面处理
        在涂装施工的过程当中，表面处理是决定施工工艺是否成功的关键。在这个过程当中需要注意的是，清除掉所有的飞溅、毛刺和焊渣，并且将所有的锐角都要打磨至半径≤3mm的圆角，另外，所有的切割边缘熔渣需要被清除干净。做好这些准备工作之后就可以开始喷砂，喷砂的方法主要采用机械方法喷砂。在进行施工的时候选择天气晴朗的时间，空气湿度低于70%。施工后的检测需要让钢材粗糙度为40～80um，钢材表面达到Sa2.5级。
        3.2固化剂的添加
        在进行固化剂添加的时候，需要严格考虑温度、湿度、光照等条件，并根据不同的条件按照书中所给的量进行选择，在添加的过程当中，尤其避免添加稀释剂，如遇施工实际需求需要添加稀释剂，其添加量不能超过3%。无溶剂型防腐涂料就属于快速固化类的一种涂料，其凝胶时间一般情况下为1～2h，因此在进行使用的时候就需要现配现用，配10kg以上。在这个过程当中，根据现场实际环境条件来进行固化剂的添加。无溶剂型防腐涂料一般属于快速固化类，凝胶时间 1~2h，必须现配现用，一般建议每次配漆在10kg 以内，根据现场环境条件添加固化剂，搅拌均匀后在规定时间内用完，使用完后必须及时用专用清洗剂清洗喷涂设备，以防涂料胶化堵塞枪管。
        3.3预胶化实验
        气候、温度、添加物、硬化剂的含量以及促进剂的含量都能够影响凝胶化特性。为了有效的控制好施工工艺进程，因此可以先小剂量进行实验，确定其教化事件后再进行大范围的配方操作。
        3.4水压实验后处理
        将大型原油储罐进行水压试验后，10～15d之间将水放尽，检测油罐内壁出现的锈点。并将这些锈点打磨成金属本色，再将涂装补涂到规定的厚度，确保整个罐体涂装的完整性。
        3.5注意事项
        每道涂层之间的施工间隔不低于2h，保证上一道油漆的固化放热峰过后（或表干后）才进行下一道的涂装。涂层配套体系中所用产品均为多组份漆，配漆比例严格按产品说明书中所示比例配制，使用前将该漆充分搅拌，按规定比例称量，现配现用，并在1h内用完。涂装施工时环境温度应在空气湿度10~30℃，空气湿度＜80%。
        在涂层体系及施工工艺的选择过程中主要着眼于1）可靠性，即选材及施工控制环节均满足尽可能降低在设备投用后点蚀或其他类型的腐蚀破坏的可能性；2）稳定性，重型防腐涂料在相同或类似的介质、环境条件下，在国内外经过实验及实践检验其有效性是显著的并可以长期使用。3）系统性，整个防腐体系包括作业过程由环境、介质的分析出发，结合安装过程具体条件，考虑到了安全环保等各方面的因素，兼顾了专业施工过程中的细节，形成较为完备的系统。
        结束语
        综上所述，为了确保大型原油储罐能够更好地延长使用寿命，防腐涂层的利用是十分有必要的。严格按照工艺要点、步骤来进行施工。
        参考文献
        [1] 国莱，张蔚胜，管丛胜．重防腐涂料[M1．北京：化学工业出版社，2009，（2）．
        [2]李男．对大型原油储罐内腐蚀的分析与对策[J]．材料保护，2004，(11)．
        [3] 邢二涛. 提升原油储罐外防腐质量的控制措施分析[J]. 全面腐蚀控制, 2019, 33(09): 72-74.