孫興鋼(遼河石油勘探局油田建設工程一公司,遼寧盤錦124120)
石油儲罐防腐措施的創新探究
孫興鋼(遼河石油勘探局油田建設工程一公司,遼寧盤錦124120)
本篇文章主要以己烯基脂樹脂、碳氟涂料、無塵防腐涂裝為例對新型石油儲罐的防腐措施進行介紹,闡述了乙烯基酯樹脂和氟碳涂料的基本構成并對其如何在防腐工作中運用進行說明,分析了無塵防腐技術的優缺點,為創新儲罐防腐技術提供借鑒。
石油儲罐;防腐措施;創新
儲罐防腐多年以來一直是世界各國石油存儲行業所重點關注和研究的。現階段我國原油量進口為滿足生產生活消耗而日益增多,特別是含硫原有的進口給儲罐防腐工作帶來了新的挑戰。原有的一些防腐措施在性能方面已經不適應新的防腐要求,為解決這一情況,相關單位及科研部門開始致力于新型防腐措施的研究工作并取得一定成果,下面以3項防腐措施為例,對儲罐防腐工作的創新進行介紹。
石油及其相關制品在儲運時會產生靜電,因此石油儲罐頂端及側面的涂料除了需要耐腐蝕,還需要能導電以解決靜電產生問題。這一石油儲罐防腐新要求決定了防腐涂料既能耐酸堿,同時還要具有耐溶、耐熱等性能。現階段用于儲罐防腐的環氧類涂料不能在高溫等條件下滿足防腐需要,它會由于化學性能的快速下降而降低防腐性,嚴重時甚至會造成涂層的大量掉落,基于這種情況,新型的乙烯基酯樹脂應運而生。
1.乙烯基酯樹脂構成
乙烯基酯樹脂是基于環氧樹脂之上通過同甲基丙烯酸融合發生化學變化而來,這兩種原料先生成一種樹脂,它的兩端有不飽和的雙鍵,這種樹脂最后同可以稀釋用苯乙烯的樹脂相融合形成乙烯基酯樹脂,通常由于分子構成不同而有幾種性能不同的構成。這種新型材料的分子結構里,提供剛性及熱穩定性的苯環結構可以保證樹脂的力學性能,具有穩定性。其中一種耐熱性能較高的乙烯基酯樹脂是基于酚醛型環氧樹脂,這種樹脂本身就有著良好的耐熱性能,它在同苯乙烯發生化學反應時會形成一種耐溶劑性很強的結構。具體的乙烯基酯樹脂耐腐蝕優越性參。
2.乙烯基酯樹脂在儲罐防腐中的應用
石油儲罐對材料的防腐性能要求較高,特別是儲罐底板,由于這里的腐蝕強度高因此對材料的防腐要求異常嚴格。經實際應用證明,玻璃鱗片涂層由于自身層狀結構排列的特殊性可以使其在很大程度上提高涂層的耐腐蝕性能,這主要是由于這種結構的抗滲透性很高,乙烯基酯樹脂在儲罐防腐中的應用就是采用這種結構來進行的。將乙烯基酯樹脂制成儲罐防腐涂料時采用玻璃鱗片結構可以讓涂料擁有很好的抗藥性,可以長時間的接觸腐蝕性介質如鹽、酸等,耐酸堿性極佳,在石油儲罐防腐工作中主要應用于內底板。為這種新型涂料同環氧瀝青間的性能比較。
氟碳涂料在石油儲罐防腐工作中的創新應用設計的研究范圍極廣,這種新型的氟碳涂料的成膜基料是一種氟碳樹脂,這種樹脂的交聯強度本身較大,再配合以適當的化學助劑等相關輔助制劑最終形成氟碳涂料物化性能穩定,在石油儲罐防腐工作當中的應用收效良好。
1.氟碳涂料的材料篩選
成膜基料。成膜基料作為氟碳涂料的基礎作用重大,目前市場有售的4種氟碳樹脂性能指標。其中FEVE氟碳脂是已知的擁有最強分子鍵的材料之一,它的氟原子半徑為0.135nm,通過進行性能評價,認為是較為理想的氟碳涂料的成膜基料。
顏填料。合理選擇顏填料并正確配對是保證氟碳涂料性能的關鍵。它有利于提高涂料的防腐性能,同時也能增強涂料的機械性能及附著力,顏填料的篩選除了要考慮上述性能之外還要考慮涂料整體的物理性能及收縮應力。在此基礎之上選出的顏填料主要有滑石粉、炭黑等,這些調料的用量需根據測試實驗來決定。
交聯劑。交聯劑的種類和用量不僅影響著氟碳涂料的物理性能,同時也對涂料的化學性能有著明顯影響。封閉性異氰酸樹脂和脂肪族聚氨脂是理想的作用于成膜基料的交聯劑。
化學助劑。氟碳涂料在用作防腐之前需要均勻攪拌,否則容易影響干膜質量,這種情況之下可以選擇防沉降劑來保證涂料性能的穩定,保證長期放置的涂料細度變化不大,此外,流平劑和消泡劑的加入可以使涂層變得光滑平整,減少涂層弊病。
2.氟碳涂料的施工技術
為確保氟碳涂料在實驗階段的性能能在現場工藝中良好體現,進行涂料噴射時需要應用到模擬噴射裝置。這種裝置可以在涂料噴射之前對各項施工參數進行模擬,同時通過在不同現場的試噴實驗來調整管道轉速、涂噴壓力、速度等相關參數,在此基礎之上選擇出更適合的氟碳涂料施工技術,以此來確保氟碳涂料在儲罐防腐工作中的應用發揮更好的效果。
無塵涂裝主是一種通過爬壁機器人、噴槍等方式向金屬表面噴射高壓水的工藝,高壓水主要來自超高壓水射流設備,水壓通常在250MPa以上,這種涂裝工藝可以快速清除金屬儲罐表面的油污、鐵銹等粘附物,具有自身優點同時也存在技術難題,是一種利于儲罐防腐且操作環保的新型技術工藝。
1.無塵涂裝優點
無塵涂裝是一種應用于儲罐防腐工作前的操作工序,是一種真正的無塵化防腐,特別適用于石化行業中的大型機械設備。這種涂裝使用的超高壓水射流的清潔度遠高于常規的磨料,主要因為噴砂、拋丸等物的重復利用會造成金屬二次污染。超高壓水射流的應用可以讓水流穿透儲罐壁附著物直達金屬表面,同時利用回彈力剝離附著物,這一操作過程不會改變儲罐材料的表面狀態,也不會產生靜電,操作簡單安全。在此基礎之上的防腐涂料涂刷其附著力及防腐效果更加明顯。
綜上所述,己烯基脂樹脂和氟碳涂料是新研制的防腐涂料,配合相關的技術操作在儲罐防腐工作中取得了良好的應用效果,無塵防腐涂裝也是一種新型的儲罐防腐工藝,它們在防腐技術中的應用給儲罐防腐工作開辟了新天地。
[1]廖瓊玲,李瑩.大型儲罐防腐方法淺議[J].中國石油和化工標準與質量.2012(02).
[2]汪士蓮.石油儲罐的腐蝕及防護情況[J].石油化工腐蝕與防護.2011(04).