淺析油田儲罐金屬熱噴涂防腐技術(shù)應(yīng)用

張 軍

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油建公司第三工程部，黑龍江 大慶 163411）

0 引言

油田的各類生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備的工作環(huán)境是極為復(fù)雜和惡劣的。油田儲罐容易因為外界環(huán)境及接觸物因素而產(chǎn)生腐蝕問題，會給油田生產(chǎn)帶來安全隱患。利用金屬熱噴涂技術(shù)對油田儲罐進(jìn)行防腐處理，提高油田儲罐使用性能和使用壽命。

1 金屬熱噴涂技術(shù)概述

金屬熱噴涂技術(shù)是將金屬材料，多為鋁、鋅或者金屬合金采用等離子弧、電弧、火焰等方式加熱到熔融狀態(tài)后霧化，用高速氣流將霧化的金屬顆粒沖擊到經(jīng)過噴砂處理的金屬表面，形成狀態(tài)穩(wěn)定的金屬涂層的防腐方式。這一技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用于對設(shè)備有防腐需求的各個行業(yè)。金屬熱噴涂技術(shù)防腐效果較好，工藝便捷靈活。金屬噴涂層是各類防腐工藝中效果較好的底層，如果和其他防腐發(fā)哪個是結(jié)合使用組成復(fù)合防腐層，則防護(hù)壽命會比單純使用金屬噴涂層或者其他防腐方式的壽命都長，可達(dá)單一防腐方式的數(shù)倍。金屬熱噴涂技術(shù)資源消耗較少，節(jié)省材料，節(jié)能環(huán)保，適用廣泛，可以在油田儲罐防腐中充分發(fā)揮效用。

2 金屬熱噴涂技術(shù)在油田儲罐防腐上的應(yīng)用

2.1 油田儲罐腐蝕問題

油田儲罐面臨的工作環(huán)境是極其惡劣的，各類油、水、氣的成分非常復(fù)雜，介質(zhì)的溫度和流速多變，對儲罐帶來的腐蝕影響很難模擬和分析。油田儲油罐腐蝕是否得到防控抑制，對有關(guān)的平均壽命影響達(dá)到5年左右的差距。油罐腐蝕一般有以下幾種：油罐外壁較為干燥，容易發(fā)生化學(xué)腐蝕，但是情況不嚴(yán)重；油罐內(nèi)部液面以下發(fā)生的腐蝕較為嚴(yán)重，有氧濃度差造成的濃差腐蝕，以及影響最大的電化學(xué)腐蝕；油罐底部也可能發(fā)生細(xì)菌腐蝕；經(jīng)常發(fā)生物理摩擦的位置會發(fā)生摩擦腐蝕。油田儲罐腐蝕帶來的經(jīng)濟(jì)損失巨大，并且影響安全生產(chǎn)，油田須采用針對性的技術(shù)措施，形成一套長效、高效、強效的防腐蝕技術(shù)。

2.2 金屬熱噴涂防腐技術(shù)工藝流程

在金屬熱噴涂開始之前，要對場地進(jìn)行清理，確保場地滿足施工條件。對儲罐金屬罐體的內(nèi)外部都進(jìn)行拋丸噴砂表面處理，清潔度以比色樣板分級，達(dá)到Sa3.0以上級別。

制作互滲層：先采用特殊工藝，選擇具有陰極保護(hù)作用的金屬材料，高溫加熱后噴涂到罐體內(nèi)外表面，高溫使得金屬材料和罐體表面的材料形成互滲層，達(dá)到互滲互融的狀態(tài)。金屬噴涂互滲層要和罐體表面材料緊密結(jié)合，充分接觸，形成穩(wěn)定的電化學(xué)層，在罐體表面起到陰極防護(hù)作用。該層的厚度控制在100μm左右，耐熱達(dá)到800℃。互滲層是整個金屬防護(hù)層的核心結(jié)構(gòu)[1]。

制作屏蔽層：屏蔽層的制作需要在互滲層表面噴涂另一層金屬顆粒。采用等離子、電弧、火焰等熱噴涂技術(shù)，將不銹鋼或者合金類的抗腐蝕性較好的金屬熱噴涂在互滲層外表面。該層厚度控制在130μm左右。屏蔽層起到加強防護(hù)作用，和互滲層一樣屬于陰極保護(hù)，同時具備屏蔽防護(hù)功能，對于電場腐蝕也能起到關(guān)鍵性的防護(hù)作用。

制作防腐面層：為了延長防護(hù)層的使用壽命，同時讓防護(hù)層的表面光滑，減小與其他介質(zhì)的接觸面，需要在屏蔽層上再噴涂一層防腐面層，作為罩面。防腐面層選擇的材料為有機(jī)材料，要求抗腐蝕、耐磨、抗?jié)B透能力強且能夠在常溫條件下固化結(jié)層穩(wěn)定存在。這一層的厚度控制在400μm左右，采用的噴涂工藝為無氣噴涂工藝。根據(jù)不同油罐的使用環(huán)境差別，選擇不同的有機(jī)材料，噴涂溫度在常溫至500oC之間。防腐面層也能夠確保罐體表面不容易出現(xiàn)結(jié)垢，雜物也就不會在結(jié)垢位置長時間腐蝕罐體[2]。

3 結(jié)語

金屬熱噴涂技術(shù)應(yīng)用于油田儲罐防腐，效果好，延長油罐使用壽命，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)性強，為油田安全穩(wěn)定運行提供保障。該防腐蝕技術(shù)經(jīng)過持續(xù)技術(shù)改進(jìn)，必將在需要防腐蝕的工業(yè)企業(yè)中得到更加廣泛的應(yīng)用。