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儲罐防腐工程中防腐涂料的選擇與應用

2013年08月29日  來源：中國防腐涂料網

    慧聰涂料網訊：

張鑫，許乃迪，于楠

    (中國石油天然氣管道工程有限公司東北分公司，遼寧沈陽110031)

    [摘要]介紹了鐵嶺地區10×104m3儲罐的腐蝕情況及腐蝕特點，并根據腐蝕特點選擇相應的防腐涂料應用于大型儲罐。

    [關鍵詞]大型儲罐；防腐；涂料

    [中圖分類號]TH [文獻標識碼]A [文章編號]1007-1865(2012)11-0165-02

    1·儲罐防腐

    原油儲罐是油田、煉油廠、油庫等企業的重要設備。一般油罐的設計壽命為20a，而實際上由于罐中儲存原油含有水、無機鹽、硫化氫、有機酸等腐蝕性化學物質，加上罐外壁受到環境因素的影響，少數油罐的實際使用壽命甚至僅為5~6a。為防止油罐腐蝕，通常對油罐進行防腐涂料的涂敷，從而達到增加油罐壽命的目的。

    鐵嶺地區原油商業儲備庫工程及鐵嶺輸油站增設原油配套油庫工程共建設10×104m3原油儲罐8座，為保證儲罐安全運行，本工程對儲罐內、外壁、罐底板、儲罐附件等部分進行防腐，根據不同的腐蝕環境采取各種不同的防腐結構進行防腐。

    2·原油儲罐的腐蝕

    油罐的腐蝕分為內壁腐蝕和外壁腐蝕。原油的內壁腐蝕部分主要可分為罐底沉積水部分，油品部分，罐頂及罐壁上部的氣相部分。

    罐頂及罐壁上部常見于頂蓋附近區域，頂蓋四周、搭接焊部位、頂蓋金屬與頂蓋承力部件之間的縫隙區均是易于腐蝕的部分，罐壁上部腐蝕較均勻，壁厚均勻減薄，部分地方可出現成塊掉落現象。

    原油儲罐的儲油部位由于與原油直接接觸，罐壁表面被油膜覆蓋，腐蝕較輕，為均勻腐蝕，較嚴重的部分為油、水界面和油、水界面，主要為氧濃差電池腐蝕。

    原油中水，造成原油儲罐罐底部分為積水區，該區域內含有積水及各種雜質，腐蝕呈點蝕和潰瘍腐蝕。根據已建油罐的實際經驗，該區域的腐蝕對油罐的安全性最具有威脅。腐蝕嚴重情況下，罐底最大穿孔直徑超過20mm，深度達8~10mm，腐蝕速率高達1~1.5mm/a。

    原油的外壁腐蝕主要為大氣腐蝕，受儲罐建設地區的自然、社會影響較大。鐵嶺地區原油商業儲備庫及鐵嶺輸油站增設配套油庫工程中，儲罐處于工業大氣環境中，空氣中存在大量鹽類顆粒，特別是各種氯化物，具有很強的吸濕性，在空氣濕度大的情況下易在金屬表面形成水膜，產生電化學腐蝕。外壁的腐蝕速率約為0.2mm/a。

    3·防腐涂料的選擇

    3.1儲罐外防腐

    為了配合儲罐使用的工況，儲罐底板下表面采用的涂料需要選擇耐磨性能好的防腐涂料。國內常用于底板下表面的涂料有硅酸鹽涂料、液態環氧涂料、聚氨酯涂料等。聚氨酯涂料的硬度較低，一般不選用。儲罐底板外側由于施工需要，需要在焊接處理前對底板下表面進行涂料的涂裝，需要選用耐熱性能好的抗焊性涂料，液態環氧涂料焊接時受熱較易受破壞，硅酸鋅涂料的抗焊性較好，短時間內可承受高溫不燒焦不脫落。本工程儲罐罐底板外側采用無機富鋅涂料進行防腐。儲罐底板與罐基礎接觸部分采用環氧膠膩封堵，然后采用聚脲涂料進行防水處理。

    丙烯酸聚氨酯耐候涂料具有聚氨酯涂料的防腐性能外還具有丙烯酸涂料的耐候性能，該涂料配合富鋅底漆、環氧云鐵中間漆使用防腐性能尤其突出，廣泛應用在石油、化工、電力、橋梁、儲罐等直接暴露在大氣中的金屬結構上。本工程儲罐罐頂、儲罐外附件、抗風圈以上的罐外壁，距離罐壁最高處小于2m的罐內壁等不保溫部分，暴露在大氣中，腐蝕情況嚴重，將采用環氧富鋅＋環氧云鐵＋聚氨酯面漆三層防腐結構；罐壁保溫部分，因防腐層外還將包覆保溫材料、防護層等，該部位將只采用富鋅防腐涂料。

    主要涂料性能如下：

    環氧富鋅底漆以環氧樹脂為基料，由高純度特細鋅粉、填料、溶劑、助劑、固化劑等組成。具有優良的陰極保護作用和導靜電作用。該漆防銹能力強，機械性能優異，可與大部分漆配套使用。它可作為車間底漆，廣泛用于鋼鐵設施的防銹底漆。

表1 環氧富鋅底漆技術指標

    環氧云鐵屏蔽中間漆為雙組份自干型涂料由環氧樹脂、固化劑、云母氧化鐵、增塑劑、觸變劑、助劑、混合溶劑優質顏料等組成，具有優異的機械性能和耐化學性能、耐水性尤為突出，該涂料一般作為水性富鋅或環氧富鋅和氯化橡膠或丙烯酸聚氨酯的中間漆廣泛適用各類鋼結構。

表2 環氧云鐵中間漆技術指標

    丙烯酸聚氨酯耐候面漆由丙烯酸樹脂、脂肪族固化劑、優質顏、填料、增韌劑及觸變劑等組成，除了具有聚氨酯涂料的防腐性能外還具有丙烯酸涂料的耐候性能，克服了普通涂料易老化的缺陷，大大提高了防腐壽命。該涂料與水型富鋅底漆或環氧富鋅底漆、環氧云鐵中間漆配套使用防腐性能尤為突出。廣泛用于石油、化工、電力、冶金、海洋工程、橋梁、貯罐等暴露在大氣中鋼結構件防腐裝飾的面漆。

    3.2儲罐內防腐結構

    鐵嶺地區原油商業儲備庫工程及鐵嶺輸油站新增配套油庫工程中，原油儲罐的罐底板內側、距罐底板小于2m的罐內壁及罐內構件多處于兩相區(氣-液相或油-水相)，腐蝕情況較嚴重，采用犧牲陽極配合絕緣的重防腐涂料涂層進行聯合保護。采用無溶劑環氧底漆+環氧玻璃鱗片涂料進行重防腐結構；浮船底板下表面采用環氧防靜電雙層結構防腐。儲罐浮船內空間較小，采用易于揮發的水性涂料涂刷，整個浮艙內部均采用水性無機富鋅涂料防腐。主要涂料性能如下：

表3 丙烯酸聚氨酯耐候面漆技術指標

表4 儲罐外防腐結構

表5 儲罐罐底板外側防水結構

表6 無溶劑環氧涂料技術指標

    環氧無溶劑無毒涂料是一種新型的具有優良防腐性和抗機械損傷性的防腐涂料。為雙液型、無毒、重防腐蝕防護涂料。該涂料涂料的配方經潛心研究、試驗、篩選而成，具有嚴謹的科學性。具有一系列優異性能，如良好的機械性、優異的防腐蝕性、良好的施工可操作性等。可用于油田集輸管線上外防腐、3PE防腐底漆、環氧粉末補口補傷等方面，是具有發展前途的新型防腐涂層材料。

    無機富鋅涂膜具有優異的電化學防腐性能、耐侯性、耐磨損、耐油、耐各種有機溶劑、抗龜裂、抗脫落。尤其在堿性和鹽霧性較大的環境中，深層的耐久性、柔韌性優于一般的富鋅涂料。本產品無毒無味，不燃不爆，為長效防腐涂料。可用作重防腐車間底漆，也可直接作為防腐涂層而不作面漆。廣泛用于石油產品的儲藏罐，壓力泵站管道，有機化工貯罐，高純氣體貯罐，自來水管，儲槽，橋梁，海上平臺，大型鋼結構，鋼制品。汽車零件，鐵路車輛和集裝箱等。

    3.3施工

    為了保證防腐層質量，施工前要對涂料主要性能進行檢測，并進行小樣涂裝試驗，試驗盡可能接近正式涂裝時工礦條件，以確定施工工藝參數。

表7 無溶劑環氧涂料技術指標

表8 無溶劑環氧涂料技術指標

    涂裝時，對噴砂處理后表面或中間涂層表面，一定要在清潔狀態下進行涂裝，兩道工序間的涂裝間隔要根據涂裝特點嚴格控制。

    4·結論

    油罐防腐，主要是采用適用于腐蝕環境的覆蓋層將油罐鋼板與腐蝕介質隔開，從而避免化學及電化學腐蝕。通過防腐涂料的使用，使鐵嶺地區原油商業儲備庫及鐵嶺輸油站新增配套油庫工程中10×104m3原油儲罐的大修期延長至10~12年，減少了腐蝕穿孔、漏油的可能，避免污染環境，降低輸油主業的生產成本。
 

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