董超(中油遼河工程有限公司,遼寧 盤錦 124010)
濕熱環境中油罐防腐設計
董超(中油遼河工程有限公司,遼寧 盤錦 124010)
隨著油氣業的發展和油氣需求量的增多,對油罐的防腐設計要求也不斷提高。油罐的腐蝕問題一直都是一項較難預防和解決的問題,尤其是在濕熱環境下,油罐的腐蝕現象十分常見。濕熱環境中油罐的腐蝕主要是電化學腐蝕,因此應當采取具有針對性的防腐措施,以減輕油罐的腐蝕程度、減緩其腐蝕速度,從而延長油罐使用年限,節省費用。本文主要針對濕熱環境中油罐的防腐設計進行了淺要分析,希望對相關工作能起到一定的幫助。
濕熱環境;油罐;腐蝕問題;防腐設計
一直以來,油罐的腐蝕問題都是業內所重點關注的一項問題。油罐腐蝕會引起油品泄漏,不但造成了巨大的浪費,更可能引發一系列安全事故,從而威脅到人民的生命安全與國家社會的安定。所以,必須要對油罐進行有效的防腐設計,以盡可能地減少其發生腐蝕。一些在濕熱環境中運作的油罐,常發生電化學腐蝕,筆者在分析了其腐蝕規律的基礎上,提出了一套防腐設計方案,僅作拋磚引玉之用。
在濕熱環境中,油罐的腐蝕主要分為三部分:外壁腐蝕、內壁腐蝕以及罐底外部腐蝕。首先來說外壁腐蝕:眾所周知,大氣中含有CO2、H2S、SO2等有害物質,而受濕熱環境的影響,油罐外壁上的水膜會形成一種電解質溶液,從而引起電化學腐蝕。其次說內壁腐蝕:其又可以分為罐頂內壁腐蝕、罐壁內壁腐蝕以及罐底內壁腐蝕;其中罐頂內壁的腐蝕現象是最為普遍的,也是最為嚴重的,它也屬于電化學腐蝕,主要是由濕熱環境下油罐的大小呼吸作用所引起的;罐壁內壁的腐蝕現象通常是因液面的氧濃差電池腐蝕所引起的,并且往往是全面腐蝕,腐蝕程度受油罐收發作業的頻繁程度所影響;而罐底內壁腐蝕則一是由于罐底的沉積水所引起的電化學腐蝕,二是由于罐底的雜質所引起的細菌腐蝕,并且多數為點蝕,是造成油罐穿孔的主要原因。再者是罐底外部腐蝕:首先由于油罐的底部直接接觸瀝青砂墊層,所以若瀝青砂墊層因種種原因而發生了開裂,使得地下水滲到了油罐底部,即容易引起電化學腐蝕現象;其次若油罐底板與瀝青砂墊層接觸不良,或因罐周與中心的透氣性差別,都容易引起氧濃差電池腐蝕;再就是罐底也經常受細菌腐蝕,從而加大了腐蝕程度。
(1)油罐外壁的防腐設計 在濕熱環境中,由于油罐外壁容易出現較嚴重的電化學腐蝕現象,所以若想對油罐外壁進行有效的防腐設計,首先應當要選擇具有良好的耐高溫、耐濕熱以及耐酸雨性能的防腐涂料。若油罐是在內陸地區使用,需要充分考慮到大氣酸度對外壁腐蝕的影響;若油罐是在沿海地區使用,則需要充分考慮到大氣鹽度對外壁腐蝕的影響。常用的油罐外壁防腐涂料主要是:環氧富鋅底漆:其主要特點是具有較強的附著力、較高的強度以及較好的抗沖擊性能,可以抵抗水、光及熱等的腐蝕,并且可與面漆進行有效結合,對油罐外壁形成陰極保護作用,一般在施工時需要涂2-4道底漆;氯磺化聚乙烯面漆:其主要特點是機械物理性能好、硬度高、附著力強以及耐溫性、耐侯性和耐酸堿性良好,在施工時需要涂3-5道面漆。再者,若是覆土油罐,由于其長期處于封閉狀態下和陰暗潮濕環境中,容易受細菌腐蝕,所以在選用防腐涂料之時應當選擇具有良好的防潮和防細菌滋生性能的;常用的主要是鋁粉瀝青船底漆和瀝青船面漆,二者都具有較好的耐水性、耐堿性及附著力,前者在施工時需要涂2-3道底漆,后者則需要涂3-4道面漆。
(2)油罐內壁的防腐設計 前文說過,由于油罐的大小呼吸作用,所以其內壁容易結露形成水膜,從而引起電化學腐蝕。對此,可以采用彈性聚氨酯涂料來對油罐內壁進行防腐保護,這種涂料具有優良的防腐性能、耐侯性、耐酸堿性、抗裂防滲性以及較強的附著力,在施工時需要涂2-3道底漆、1-2道過渡層(由50%底漆+50%面漆調合而成)、3-5道面漆。一般情況下,若油罐內壁的腐蝕程度并不嚴重的話,是可以選擇不刷防腐涂料的;但若腐蝕程度較為嚴重,則還需要涂抹具有良好防腐性能的導靜電涂料,如環氧樹脂導靜電涂料、彈性聚氨酯導靜電涂料等。環氧樹脂導靜電涂料具有良好的耐水性、耐油性及耐酸堿性,施工時需要涂2道紅丹漆或者2道鐵紅環氧底漆,2-3道環氧樹脂面漆;彈性聚氨酯導靜電涂料具有良好的耐溫性、耐酸堿性、耐污水腐蝕性以及柔韌性,可穩定導電,其在施工時需要涂3-4道底漆、1-2道過渡層、3-5道面漆。
(3)罐底外部的防腐設計 在對油罐罐底外部進行防腐設計時,應當要選擇特加強級防腐涂層,如:環氧富鋅底漆,具有較強的附著力、較高的強度以及良好的抗沖擊性能,可形成陰極保護作用,施工時需要涂2-3道底漆;煤焦油瓷漆面漆:具有較好的抗老化性、抗細菌腐蝕性以及較低的吸水率,防腐性能優異,施工時需要涂3-4道面漆。
綜上所述,處于濕熱環境中的油罐,非常容易因電化學腐蝕等現象而發生腐蝕,從而造成油品浪費,引發安全事故。常發生腐蝕的部分主要是油罐外壁、內壁以及罐底外部,只有對這些部位進行有效的防腐設計,選擇合適的防腐涂料,才能夠保障其防腐性能。
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董超(1990- ),男,遼寧盤錦人,助理工程師,本科,主要從事壓力容器設計的工作。