鋼制儲罐的腐蝕分析與防腐辦法[精品資料]

鋼制儲罐的腐蝕分析與防腐辦法 -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學術論文 期刊文獻 年終總結 年終報告 工作總結 個人總結 述職報告 實習報告 單位總結 摘要：從實踐來看，石油資源在實際開采、存儲、運輸以及加工過程中，均需要不同規(guī)格的儲罐，而且多是鋼制材料的油罐。在儲罐實際應用過程中，鋼制儲罐存在著不同程度的腐蝕問題，本文將對鋼制儲罐的腐蝕原因進行分析，并在此基礎上提出一些有效的防腐方式和方法，以供參考。 關鍵詞 ：儲罐；鋼制；防腐蝕；研究 O346 A 近年來，隨著社會經濟的快速發(fā)展和石油工業(yè)的不斷進步，儲罐的用量在不斷的增加，但因諸多影響因素的存在，使得儲罐容易受到腐蝕，大大降低其服役期限，甚至造成嚴重的安全事故。因此，在當前的形勢下，加強對鋼制儲罐的腐蝕問題研究，具有非常重大的現(xiàn)實意義。 鋼制儲罐腐蝕問題 從實踐來看，當前鋼制儲罐因受到諸多因素的影響，經常會出現(xiàn)腐蝕受損現(xiàn)象，表現(xiàn)形式呈現(xiàn)出多樣化的特點。 第一，儲罐的外壁出現(xiàn)腐蝕問題。一般而言，金屬儲罐的主要成 份是鋼鐵，尤其以碳鋼材料為重，儲罐的外壁結構長期和空氣相互接觸，因此容易受到大氣中的氧氣、水蒸氣等氧化和腐蝕。實踐中可以看到，大氣腐蝕是一種電化學腐蝕形式，即鋼鐵結構的外表面置于薄層電解液之中的腐蝕現(xiàn)象。如果沒有及時采取有效的防腐措施，或者防腐層因長期使用而出現(xiàn)老化現(xiàn)象，水分附著在鋼鐵表面、同時還吸收了大量的二氧化碳等氣體，因此會形成一個電解液膜碳鋼體。當該滲碳體與石墨同處于該電解液膜原電池之中時，氧會深入到該膜之中，此時鐵素體即可視為陽極，而滲石墨與碳體則為陰極，從而形成一個閉合的電路系統(tǒng)。在該化學反應過 程中，鐵會隨著不斷的反應而逐漸失去電子，最終表現(xiàn)為腐蝕現(xiàn)象。其具體反應情況如下： Fe 2eFe2+ （陽極） 2H2O+O2 +4e4OH （陰極） 2Fe+O2+22H2O=2Fe(OH)2 （最終反應式） 通過以上電化學反應，會造成儲罐外壁受腐蝕，進而產生鐵銹。 第二，儲罐的內壁出現(xiàn)腐蝕問題。對于儲罐而言，其受到腐蝕除自然環(huán)境影響外，儲罐內壁與其接觸物之間也會發(fā)生一定的化學反應，造成腐蝕問題，即化學腐蝕。具體而言，化學反應中主要是氧化劑與儲罐內壁（鐵 質）發(fā)生氧化還原反應所致。一般而言，電化學腐蝕與普通的化學腐蝕，均是鐵原子因失去電子而被氧化，區(qū)別在于電化腐蝕時會產生電流，而普通的化學腐蝕則沒有。鐵在酸性溶液中會發(fā)生如下化學反應： Fe 2eFe2+ （陽極） 2H +2eH2 （陰極） 由以上反應式可以看出，腐蝕速度主要決定于酸性溶液的濃度，比如硫酸溶液，一般隨濃度增大而增大，當濃度上升至 50時，其受腐蝕程度最大；若繼續(xù)增加濃度，則會因硫酸濃度過大而表現(xiàn)出較強的氧化性，儲罐內壁會生成一層保護鈍化膜，這樣就會降低腐蝕速度。 第三，儲罐管道出口位置腐蝕問題。實踐中可以看到，金屬管道選材和儲罐選材非常的相似，即實際生產過程中除上述大氣、化學腐蝕外，還要充分考慮氣蝕、沖刷腐蝕等問題。仍以硫酸為例，其生產實踐中必然會產生一定的泥土和礦物雜質，當儲罐硫酸以某一速度在管道之中流動時，溶液中的固體雜質會產生研磨效果，對管道出口位置原有的保護膜會造成一定程度的破壞，保護膜脫落的地方會出現(xiàn)嚴重的腐蝕問題，即沖刷腐蝕病害，表現(xiàn)形式是摩擦溝槽；管道出口位置的硫酸溶液流速發(fā)生變化時，其與溶液之間的相對運動速度也會發(fā)生一定的變化，因此管道表 面部分位置的湍流液體壓力可能會隨之下降，并產生一定量的氣泡；當這些氣泡破裂后，會產生一定的沖擊力，對材料造成呈蜂窩狀的損傷，即氣蝕。 2、鋼制儲罐腐蝕原因分析 以上是鋼制儲罐腐蝕現(xiàn)象的主要表現(xiàn)形式，其腐蝕的主要原因表現(xiàn)在于以下幾個方面。鋼制酸儲罐實際應用初級階段，因其表面的防腐處理做的不到位，加之罐體鋼板除銹不徹底，所以容易使涂層產生鼓泡、中部位置涂層大面積脫落等現(xiàn)象，罐體中部腐蝕非常的嚴重。酸性溶液采購、生產過程中，可能混雜著一些礦質沙土，其中含有一定量的氯離子，當其在儲罐之中長期靜置 以后，就會隨著固體顆粒慢慢沉淀到底部位置；這些氯離子不僅會對純化膜產生一定的損害，導致基底金屬形成小蝕坑，而且泥漿中可能還吸附著一些其他離子，適當局部酸濃度降低，在罐體上產生電化學腐蝕現(xiàn)象。鋼制酸儲罐的底部位置，沉積著一些泥土，其中含有很多的沙粒，隨著酸性溶液出口位置的擾動，可能會在鋼制儲罐的內壁表面上產生沖刷性的腐蝕，進而破壞其表面的氧化膜，對管道內壁進行長時間的電化學腐蝕，使管道內壁變的更薄一些，同時在交變應力作用可能會出現(xiàn)一定量的裂紋。 儲罐防腐策略 基于以上分析可知，鋼制儲罐容易 受到腐蝕，對于空氣性的腐蝕，通過加強日常檢查和養(yǎng)護，即可起到保護作用；比較困難的是內部防腐處理，對此筆者建議從以下幾個方面著手： 第一，涂料防腐策略。在鋼制罐底的內部進行涂料防腐的基本要求是不與存儲產品發(fā)生化學反應、不變質、抗?jié)B透，而且金屬表面的附著性應當非常的強，具有抗沖擊性、易修補性和抗陰極剝離性，可耐高溫、耐老化。在罐底位置，不能利用電位超過鐵元素的導電能力的材料，以免導致鐵成為電化學腐蝕的陽極；如果罐底板上設有犧牲陽極，則靜電可由陽極有效地導出。實踐中，筆者建議利用重型玻璃鱗片作為涂料，其抗?jié)B透性、粘結力以及抗沖擊性和耐磨性非常的好，同時還有一定的耐化學介質浸泡、固體含量高等優(yōu)點，因此非常的實用。在此介紹一種管道外防腐蝕涂料，即鱗片涂料，以耐蝕樹脂和鱗片骨料組成的厚漿型涂料。鱗片涂料由于其高效的阻隔、屏蔽效應，使得它具有優(yōu)良的抗?jié)B透性，化學性質穩(wěn)定，耐酸、堿、石油溶劑和水的侵蝕；同時鱗片分散了應力，各接觸面的殘余應力小，熱膨脹系數(shù)也小，故硬化時收縮率小，熱穩(wěn)定性好。目前玻璃鱗片涂料在鋼制煤氣管道內壁和儲油罐底板防腐蝕方面都有一定的應用。比如，魯寧管線末站儀征輸油泵站，其中 3 座 5 萬 3 的原油儲 罐內部采用的是環(huán)氧玻璃鱗片涂料防護；另外有座采用 4-1 型防腐蝕涂料（環(huán)氧樹脂加炭黑）， 2 座采用富鋅涂料。儲罐的大修期一般為 5 7年。目前站內采用富鋅涂層的兩座儲罐都已進行了大修，大修中發(fā)現(xiàn)其罐底板腐蝕十分嚴重，部分區(qū)域已有穿孔。而座采用玻璃鱗片防腐蝕涂料的儲罐從 1989年開始投入使用，到現(xiàn)在仍在正常運行，可見其內部玻璃鱗片防腐蝕層性能十分優(yōu)異。 第二，金屬噴涂策略。對于金屬噴涂而言，其基本的要求就是噴涂層能夠經受的住高溫考驗，同時也可以隔絕腐蝕介質對其滲透，對于防止鋼板出現(xiàn)電化學腐蝕現(xiàn)象非 常顯著。同時，覆蓋層還可發(fā)揮犧牲陽極之作用。一般而言，熱噴涂鋁技術主要采用的是將燃燒火焰當作熱源，并且將鋁材加熱至熔融態(tài)或塑態(tài)，在氣流加速條件下，材料霧化成顆粒，沖擊鋼鐵基體表面，從而形成一層噴鋁涂層。在金屬熱噴涂過程中，可采用分層垂直交叉作業(yè)方法，這樣可以有效地減少氣孔產生，并有效提高其結合強度。 第三，陰極保護策略。在對罐底板表面陰極進行保護時，以犧牲陽極來保護陰極的方式為宜。該種保護方式比較常見于原油儲罐，因原油沉積污水表現(xiàn)出一定的特殊性，它對陽極材料自身的適應性與性能等，都提出了非常高的要 求。實踐中，若犧牲陽極材料，既要能夠滿足單一原油沉積污水的性能要求，又要滿足不同原油沉積污水性能要求；同時，還要防止高溫條件下若犧牲陽極材料則可能會導致材料鈍化、極性逆轉。一般而言，鎂合金陽極材料的消耗非常的快，而且可能會產生火花，因此實踐中應慎重使用；在高溫條件下，鋅合金陽極可能會發(fā)生一定的極性逆轉，加速碳鋼腐蝕，也不建議多用。基于以上兩種材料的考慮，筆者建議多選一些鋁合金材料作為陽極，利用犧牲陽極系統(tǒng)保護儲罐時，不僅安裝施工簡單、方便，而且會避免很多的腐蝕干擾。通常情況下，犧牲陽極系統(tǒng)所需要的驅動電壓都 在 O.7 伏以下，這就對陰極系統(tǒng)的輸出電流進行了嚴格的限制；同時要注意確保儲罐與上述系統(tǒng)的暢通性，否則可能會對儲罐產生不利影響，而且會導致犧牲陽極快速耗盡。 結語：總而言之，鋼制儲罐腐蝕防范是一項非常復雜而又非常重要的工作，該工作質量的優(yōu)劣直接關系著鋼制儲罐的應用水平。從實踐來看，當前國內采用的儲罐防腐技術雖然在不斷發(fā)展，但仍需加強思想重視和技術創(chuàng)新，只有這樣才能為我國石油化工行業(yè)的發(fā)展保駕護航。 參考文獻： 1王巍，等編著 .石油化工設備防腐技術 M.化學工業(yè)出版社， 2011（ 01） . 2王亮 郭勇 .油田集輸系統(tǒng)立式鋼制圓筒形儲罐的腐蝕分析及防腐措施 J.全面腐蝕控制， 2012（ 05） . 3張許 .鋼制原油儲罐罐底腐蝕分析及陰極保護 J.化學工程與裝備， 2012（ 01） . 4任抗戰(zhàn) 馬斌 .鋼制硫酸儲罐的腐蝕分析與防腐辦法J.化學工程與裝備， 2011（ 06） . 5羅會武 .淺析鋼制原油儲罐腐蝕機理 J.內江科技，2010（ 09） . 2、能增加一些實例或新的防腐工藝內容更充實些。 閱讀相關文檔 :路橋工程路基路面的施工技術解析 房屋建筑地基基礎工程施工技術的應用論述 淺談高層建筑結構抗震的優(yōu)化設計 淺析幕墻設計中的點支式玻璃幕墻設計 建筑設計在抗震設計中應注意的問題 危機管理對建筑施工管理的意義 工程造價的預結算審核方法探討 淺述水生植物在園林景觀中的應用 智能電網(wǎng)對節(jié)能減排的促進作用分析 礦產資源的開發(fā)利用與環(huán)境保護 淺析 GPS結合全站儀在城市地籍測量中的應用 探討鋼結構住宅建筑的設