儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù)綜述.docx

一：儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù)概述油罐所儲(chǔ)存的油品往往含有氫、硫酸、有機(jī)和無機(jī)鹽以及水分等腐蝕性化學(xué)物質(zhì)， 加上罐外壁受環(huán)境因素影響，油罐的壽命會(huì)大大縮短。如果不能對(duì)金屬油罐進(jìn)行及時(shí)的防腐處理， 輕則表面腐蝕并對(duì)油品造成污染， 使油品膠質(zhì)、 酸堿度、 鹽分增加，影響油品質(zhì)量；重則因腐蝕使油罐穿孔造成油品泄漏，不但形成能源浪費(fèi)、污染環(huán)境，而且容造成火災(zāi)、爆炸，其危險(xiǎn)性可想而知。因此，對(duì)油罐的腐蝕種類、腐蝕的主要部位、 腐蝕機(jī)理等進(jìn)行分析研究， 采用合理的、先進(jìn)的、 經(jīng)濟(jì)的防護(hù)方法， 對(duì)金屬油罐進(jìn)行防腐蝕處理是非常必要的。 一般情況下 ，儲(chǔ)罐中原油的腐蝕性最大，最大腐蝕率可達(dá)06；輕質(zhì)和粗制汽油、煤油、粗制重油次之，最大腐蝕率為0.4；重油、石腦油和潤(rùn)滑油等的腐蝕性最小 ，腐蝕率為02。此外，儲(chǔ)罐不同部位其腐蝕程度也有差異，儲(chǔ)罐底部和側(cè)板下部與油析水相接觸 ，屬水相腐蝕 。油析水是一種電解質(zhì)水溶液，其中包含有沉降水等，該部位的腐蝕程度最大。原油儲(chǔ)罐(以下簡(jiǎn)稱油罐)是石油化工行業(yè)的重要設(shè)備，對(duì)整個(gè)裝置“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”的運(yùn)行起著重要作用。油罐的腐蝕造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，因此加強(qiáng)對(duì)油罐腐蝕的研究 ，并找出合理的防護(hù)方法是十分重要的。金屬儲(chǔ)罐的腐蝕有許多表面狀態(tài)(如均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、沉積腐蝕、晶間腐蝕、層間腐蝕、沖刷腐蝕、空泡腐蝕、磨損腐蝕、環(huán)境腐蝕、雙金屬腐蝕、雜散電流腐蝕等)，但主要原因仍是化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。其中化學(xué)腐蝕只在原油儲(chǔ)罐和其他特定的場(chǎng)所才會(huì)發(fā)生，對(duì)雜質(zhì)較少的成品油罐而言?；瘜W(xué)腐蝕發(fā)的機(jī)率很小。因此，電化學(xué)腐蝕使金屬儲(chǔ)罐腐蝕的主要原因。二：腐蝕與防護(hù)的國內(nèi)外概況在國內(nèi)外，因原油罐腐蝕泄漏造成嚴(yán)重的環(huán)境污染事件時(shí)有發(fā)生，同時(shí)也給石油化工企業(yè)的安全生產(chǎn)帶嚴(yán)重的后果。在石化企業(yè)里，原油罐是主要設(shè)備，容積般在1萬m10萬m，投資大，清罐檢修一次難度很大費(fèi)用高，所以搞好原油罐的防腐蝕工作，非常重要。罐的腐蝕主要有罐內(nèi)腐蝕、罐外腐蝕、罐外底板腐蝕等。金屬儲(chǔ)罐的防腐，可分為罐內(nèi)壁防腐和外防腐。目前，國內(nèi)原油儲(chǔ)罐罐外、罐外底板都進(jìn)行了防腐處理，內(nèi)壁一般不進(jìn)行防腐處理，或只進(jìn)行局部防腐處理。前應(yīng)用最廣泛的金屬油罐內(nèi)壁防腐的環(huán)氧涂料、環(huán)氧青涂料、聚氨酯涂料、無機(jī)鋅涂料和噴鋁等，在國內(nèi)均成熟的生產(chǎn)工藝。只要將這些品種推廣應(yīng)用，采取厚施工，就可以達(dá)到防腐效果，解決目前油罐防腐的需要從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，金屬油罐內(nèi)壁防腐材料應(yīng)向高效能長(zhǎng)壽命方向發(fā)展。鋼制儲(chǔ)油罐腐蝕一直是世界石油化產(chǎn)業(yè)的老大難題。腐蝕的加劇會(huì)造成儲(chǔ)罐泄漏，并引發(fā)嚴(yán)重的爆炸事故發(fā)生，腐蝕造成的直接、間接損失大，嚴(yán)重地影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)，據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，世界丁業(yè)發(fā)達(dá)舊家腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占當(dāng)年舊民生產(chǎn)總值的1.842左右。我國每年腐蝕引起的損失估計(jì)達(dá)500億元，約占閏民經(jīng)濟(jì)總值的5。所以油罐防腐一白=是我和世界石油化產(chǎn)業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問題。三：油罐的腐蝕與防護(hù)3.1油罐的腐蝕種類( 1 ).化學(xué)腐蝕。主要發(fā)生在干燥環(huán)境下的罐體外壁，一般腐蝕程度較輕。( 2 ) 濃度腐蝕。主要發(fā)生在油罐內(nèi)壁液面以下，是由氧的濃差引起的。( 3 ) 原電池腐蝕(電化學(xué)腐蝕)。主要發(fā)生在罐底、罐壁和罐頂，是油罐內(nèi)部最主要、最嚴(yán)重危害最大的一種腐蝕。 ( 4 ) 硫酸鹽還原菌及其他細(xì)菌引起 的腐蝕。主要發(fā)生在罐底。 ( 5 ) 摩擦腐蝕。主要發(fā)生在浮頂罐的浮動(dòng)伸縮部位3.2油罐的腐蝕機(jī)理重質(zhì)油罐主要包括原油罐、污油罐和各類專用潤(rùn)滑油、專用燃料油罐等。油罐的蝕主要是由于重質(zhì)油中的無機(jī)鹽、酸、硫化物等對(duì)鋼鐵造成的腐蝕。此類油罐腐蝕最為嚴(yán)重的部位是罐底部分。由于罐底水含有厭氧細(xì)菌( 硫酸鹽還原菌)。有機(jī)物、硫酸鹽、HS 、Co2 ，氧在這些油品中的溶解度很低， 罐底水處于缺氧狀態(tài)，正好是硫酸鹽還原菌生存的適宜環(huán)境，因而上述較重油品儲(chǔ)罐罐底內(nèi)部腐蝕是以酸腐蝕和硫酸鹽還原菌引起的坑蝕為主。其次是水、油界面部位的腐蝕，油、氣界面的腐蝕也較嚴(yán)重，頂部氣相腐蝕則較輕。輕質(zhì)油品主要包括汽油、煤油、柴油等。這類油料儲(chǔ)罐的罐體外壁容易發(fā)生化學(xué)腐蝕，油罐內(nèi)部則容易發(fā)生其余幾種形式的腐蝕。油品中一般不存在H2S、 SQ等酸性氣體，因而無酸腐蝕。由于氧在輕油中的溶解度很高，一部分溶解氧可以進(jìn)入罐底水中，所以罐底仍存在輕度的電池微腐蝕和氧濃差電池腐蝕。而且這類油料儲(chǔ)罐的具體腐蝕情況也隨介質(zhì)的不同而有所差異。汽油中加的四乙基鉛，煤油中加的硫化物和抗靜電劑等對(duì)碳鋼都有腐蝕作用。汽油罐頂部和汽油氣液界面腐蝕較嚴(yán)重，而這些部位煤油引起的腐蝕較次之，柴油腐蝕輕微，底部水相腐蝕也較輕。其平均腐蝕速率為005-025mma，最大腐蝕速率為04mma。碳鋼材料在各種油罐中的腐蝕率如表 1表 1 鋼材料在各種油罐中的腐蝕率 mrna無論是重質(zhì)油罐，還是輕質(zhì)油罐，其頂部腐蝕的主要原因都是由水蒸氣、空氣中的氧及油品中的揮發(fā)性硫化氫造成的電化學(xué)腐蝕，對(duì)某些油品而言，這種腐蝕顯得更加嚴(yán)重一些；而罐壁氣液交替部位的腐蝕主要是由于氧的濃差電池引起的，氧濃度高的部位為陰極，氧濃度低的部位為陽極；罐底腐蝕主要由于罐底鋼板直接與罐底水層相接觸，而罐底水中含有各種水溶性鹽、酸，這些鹽和酸的水溶液都是電解質(zhì)，能夠產(chǎn)生局部電解過程，所以罐底部分是遭受腐蝕最嚴(yán)重的部位。罐底水的理化主要指標(biāo)如表2。3.3油罐內(nèi)部的防腐措施3.3.1油罐材質(zhì)的選擇 一宜選用含碳量小于02和硫、磷含量低于03的鋼材。不同存儲(chǔ)介質(zhì)的油罐應(yīng)選用不同的不銹鋼材質(zhì)，見表3。3.3.2 適當(dāng)增加腐蝕嚴(yán)重部位的鋼材厚度適當(dāng)增加腐蝕嚴(yán)重部位如罐底和罐頂?shù)暮穸瓤梢蕴岣叻栏芰?，但不?yīng)超過鋼板總厚度的20。3.3.3采用陰極保護(hù)法 油品沉積污水介質(zhì)中含鹽量高，腐蝕性成分多，致使儲(chǔ)罐底部受到嚴(yán)重的腐蝕，多年實(shí)踐證明，犧牲陽極陰極保護(hù)可以減緩與沉積污水介質(zhì)相接觸部分表面的腐蝕。一般采用壓制帶狀陽極在罐底環(huán)狀布置和罐壁下部均勻分布作犧牲陽極。在實(shí)際應(yīng)用中通常犧牲陽極陰極保護(hù)與涂料聯(lián)合使用，將更經(jīng)濟(jì)、取得更好的保護(hù)效果。3.3.4熱噴涂復(fù)合防護(hù)層 把噴涂的金屬原料在高溫下熔化，用壓縮氣體或其他惰性氣體將熔化的金屬吹成霧狀，迅速地噴射到預(yù)先準(zhǔn)備好的金屬物體表面上，這些細(xì)小的金屬顆粒在飛射過程中是處于熔化狀態(tài)，當(dāng)撞到被噴射的物體表面后，立即變形、伸平并迅速 冷卻，緊緊地嵌附在被噴涂物體的表面，連續(xù)噴射便形成噴涂層。在經(jīng)過熱噴鋁的鋼基組織表面形成了0103mm的噴涂層，該保護(hù)層可以經(jīng)受住典型的工業(yè)大氣及高溫考驗(yàn)，能有效地隔絕腐蝕介質(zhì)的滲透，防止鋼基在介質(zhì)中的電化學(xué)腐蝕，鋁復(fù)蓋層還能不斷地給鋼基提供犧牲陽極保護(hù)，從而保護(hù)金屬不受腐蝕。3.3.5涂料防護(hù) 從目前情況來看，對(duì)油罐內(nèi)部防腐，國內(nèi)外大都采用涂料進(jìn)行防護(hù)。要求涂料具有良好的耐油性，在一305 0范圍內(nèi)能耐原油、汽油、柴油、煤油、渣油、油污水等介質(zhì)的腐蝕。同時(shí)涂料還應(yīng)具有良好的抗靜電性能，為此防腐涂料中往往需加入導(dǎo)靜電填料，使涂料的體積電阻率低于l 0nI。除此之外，防腐涂料還應(yīng)具有良好的物理機(jī)械性能，如附著力強(qiáng)、常溫固化、不龜裂、施工方便等。通常涂層要求涂刷36遍，總厚度為250300ffm。國外非常重視油罐防腐工作，日本通過3042臺(tái)油罐防腐調(diào)查，大部分采用環(huán)氧涂料、環(huán)氧煤焦油涂料、玻璃鱗片涂料、鋅粉涂料用于油罐防腐，使用壽命 7 1 0 年，涂層厚度一般為0407mm。國內(nèi)目前常用的儲(chǔ)罐涂料主要有環(huán)氧樹脂、聚氨酯、無機(jī)富鋅、有機(jī)富鋅、玻璃鱗片涂料等。一般國內(nèi)常用的油罐涂料品牌有：8701環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料、TH一4硅酸鋅耐油防銹涂料、H一99環(huán)氧抗靜電涂料、環(huán)氧漆酚耐蝕抗靜電涂料、聚氨酯抗靜電涂料、EP一6 7環(huán)氧樹脂玻璃鱗片防腐蝕涂料。四：原油儲(chǔ)罐內(nèi)壁的腐蝕與防護(hù)1 防腐方案簡(jiǎn)介鋼制儲(chǔ)罐過去通常是通過防腐覆蓋層來控制腐蝕的。然而防腐覆蓋層的防腐年限相對(duì)較短，同時(shí)在工程實(shí)踐中，由于各種因素的影響，防腐覆蓋層難以達(dá)到完整無損，常在覆蓋層漏敷或損傷處發(fā)生腐蝕，尤其在罐底板腐蝕極為嚴(yán)重。陰極保護(hù)是根據(jù)電化學(xué)腐蝕的原理，通過陰極極化的方法抑制腐蝕電池的產(chǎn)生，從而達(dá)到防腐的目的。但單獨(dú)采用陰極保護(hù)時(shí)，其所需保護(hù)電流密度很大，在高溫含去極化劑的水中達(dá)幾百m A m 2，經(jīng)濟(jì)性能較差。因此需對(duì)原油罐內(nèi)不同的腐蝕環(huán)境和因素對(duì)癥下藥，以取得令人滿意的防腐效果。經(jīng)過對(duì)試驗(yàn)研究與實(shí)際工程的總結(jié)得m ：儲(chǔ)罐內(nèi)壁防腐的做法是罐頂、罐壁采用導(dǎo)靜電涂料防腐，而罐底采用涂層與陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)。這樣既可大大降低陰極保護(hù)的費(fèi)用，又可通過陰極保護(hù)彌補(bǔ)由于覆蓋層受損或老化所形成的腐蝕缺陷，大大延長(zhǎng)油罐的安全使用壽命。陰極保護(hù)的方法分為外加電流法和犧牲陽極法?？紤]到安全及管理等諸多因素，原油儲(chǔ)罐罐底內(nèi)壁應(yīng)實(shí)施犧牲陽極陰極保護(hù)。這種方法對(duì)原油罐安全可靠、無需專人管理，且保護(hù)效果好。選材上犧牲陽極材料主要有3大類，即鋅合金、鋁合金、鎂合金。在原油儲(chǔ)罐內(nèi)，由于鎂合金陽極存在產(chǎn)生電火花的可能，且其驅(qū)動(dòng)電位過大、陽極壽命短、效率低，因此不能使用。同時(shí)原油儲(chǔ)罐內(nèi)的工藝溫度很容易達(dá)到54，鋅合金犧牲陽極有發(fā)生極性逆轉(zhuǎn)，成為陰極的可能，也不能使用。因此只有鋁合金犧牲陽極可用于原油儲(chǔ)罐罐底內(nèi)壁陰極保護(hù)。實(shí)際工程中常用可用于高溫環(huán)境下的高效鋁合金犧牲陽極。它有效避免了由于在高溫或半高溫環(huán)境下引起的犧牲陽極的電流效率下降的現(xiàn)象。油罐內(nèi)壁防腐具體方案是：罐內(nèi)底板采用涂層加高效銷犧牲陽極聯(lián)合保護(hù)。涂層采用導(dǎo)靜電的涂料，涂層厚度不小于120斗m，然后按設(shè)計(jì)安裝高效鋁犧牲陽極，并對(duì)焊口進(jìn)行補(bǔ)涂防腐涂層處理。罐內(nèi)其它部位采用抗靜電涂層保護(hù)，涂層總厚度不小于180“m ，涂料可采用環(huán)氧抗靜電涂料、環(huán)氧氯磺化聚乙烯抗靜電涂料、聚氨脂抗靜電類涂料等。涂層進(jìn)行施工前，需對(duì)表面進(jìn)行前處理：先對(duì)表面進(jìn)行清理，然后進(jìn)行噴砂除銹，噴砂除銹需達(dá)到Sa 25級(jí)的要求。2設(shè)計(jì)計(jì)算21 原始數(shù)據(jù)經(jīng)對(duì)某石油化工廠提供的原油罐內(nèi)沉積污水進(jìn)行分析，其pH 值為672，電導(dǎo)率為8800斗sem，水質(zhì)主要成分見表1。從其水質(zhì)分析結(jié)果來看，略微偏酸性，含鹽量較高，F(xiàn)e3+含量較高，腐蝕較強(qiáng)。22 設(shè)計(jì)參數(shù)1)原油儲(chǔ)罐內(nèi)壁罐底板的保護(hù)電位在一085到一105之間(相對(duì)于C u飽和CuSO。參比電極)。2)有效保護(hù)期15年。23具體設(shè)計(jì)計(jì)算231保護(hù)面積罐底部浸水高度在500 m m 左右，故對(duì)罐底以上1 m 的罐壁范同考慮進(jìn)行同樣的保護(hù)，有：S：，- i Tr 2+丌D h=30144 m 23015 m 2232油罐內(nèi)污水電導(dǎo)率根據(jù)該石化提供的不同油田原油(大慶油、馬希拉油、伊朗油)油罐內(nèi)污水電導(dǎo)率為700030000t t scm ，電阻率P為1428333 Qcm 。設(shè)計(jì)時(shí)P取80 Qcm 。233犧牲陽極選型及發(fā)生電流選用高活性Alz nl n系犧牲陽極，陽極規(guī)格為420 m m ( 160+180) m m170 nl m (以下簡(jiǎn)稱B型)，單塊陽極質(zhì)量36 kg，電化學(xué)性能見表2。234所需陽極塊數(shù)所需陽極塊數(shù)：N =，IM=2142=215(塊)式中，為平均發(fā)生電流，m =08t ,，其中08為陽極電流效率。235陽極使用壽命陽極使片壽命：Y=Q71, 10130K( 8760L )式中：Q為陽極實(shí)際電容量，油罐中取1950 m Ahkg；m為陽極凈質(zhì)量；K 為陽極利用率，取085。計(jì)算得l，一15年，滿足設(shè)計(jì)要求M J。236犧牲陽極選取經(jīng)計(jì)算得到需用420 m m ( 160 m l n+ 180 m m )170 m m 陽極(簡(jiǎn)稱B型) 215塊?？紤]安裝均勻分布，共需陽極216塊，陽極共重7776 kg。3陽極安裝及布置陽極安裝方式為將陽極直接焊在罐底板，陽極鐵芯與罐底板間焊接要求焊縫長(zhǎng)度不小于10 cm，且保證焊接的牢固度。焊口處需補(bǔ)涂防腐涂層，防腐要求不低于罐底涂層要求。焊接時(shí)油罐內(nèi)必須滿足焊接動(dòng)火條件。陽極分布掌握均勻分布原則，靠近罐壁處間距稍小，共計(jì)10圈，見表3。4保護(hù)結(jié)果測(cè)量待陰極保護(hù)施工全部完畢，通水前后對(duì)罐底板如圖l所示位置進(jìn)行自腐蝕電位測(cè)量，結(jié)果見表4。5 結(jié)語1)從保護(hù)效果可見，原油儲(chǔ)罐罐地板及l(fā) I l l以下的內(nèi)壁保護(hù)電位均在一085一105 V范圍內(nèi)，均得到了有效保護(hù)。2)綜合考慮可靠性、經(jīng)濟(jì)性等岡素，高效鋁合金犧牲陽極與涂層聯(lián)合的陰極保護(hù)方法，可以有效地保護(hù)原油儲(chǔ)罐的內(nèi)壁，其安全性好、無需管理調(diào)試費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)可行。此外，作為邊界條件的陰極、陽極極化曲線的準(zhǔn)確性也會(huì)對(duì)模擬計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響，尤其在極化性能隨著時(shí)間發(fā)生很大變化的情況下。4展望數(shù)值模擬計(jì)算將在陰極保護(hù)優(yōu)化以及腐蝕相關(guān)電磁場(chǎng)計(jì)算領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用，盡管數(shù)值計(jì)算無法取代工程師在陰極保護(hù)設(shè)計(jì)方面的作用，但它可為工程師提供陽極最優(yōu)布放位置，預(yù)測(cè)陰極保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)效果等，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)計(jì)。五：灘海環(huán)境下鋼質(zhì)原油儲(chǔ)罐腐蝕與防護(hù)l灘海區(qū)域原油儲(chǔ)罐腐蝕特點(diǎn) 1 1 罐頂和罐壁外腐蝕原油儲(chǔ)罐大多是保溫油罐，罐壁采用底漆十保溫材料+防護(hù)鐵皮的防腐、防護(hù)工藝。造成罐壁腐蝕的原因是保護(hù)措施失效，密封不嚴(yán)。例如，儲(chǔ)罐沒有防雨檐，保護(hù)層接縫出現(xiàn)縫隙，雨水進(jìn)入保溫層，而保溫層為吸濕性強(qiáng)的巖棉，使罐壁尤其是罐壁最上層處在腐蝕環(huán)境中；由于保溫層一直到罐底，水分不能蒸發(fā)，罐壁底部也處在有水的環(huán)境中；罐頂外表面暴露在大氣環(huán)境中，涂層出現(xiàn)坑點(diǎn)剝離時(shí)，腐蝕加劇。與陸地環(huán)境比較，灘海地區(qū)空氣潮濕，空氣中夾雜的大量鹽類顆粒及氯化物很容易粘附在金屬表面，特別是NaC1、MgC1z等氯化物具有很強(qiáng)的吸濕性，極易在金屬表面形成水膜，這層水膜實(shí)質(zhì)上是一層含有溶解鹽的電解液膜。水膜存在時(shí)，氧越容易到達(dá)金屬表面，因此處于潮濕環(huán)境中的金屬腐蝕速度加快。水膜中的氯化物是引起金屬發(fā)生點(diǎn)蝕的主要因素之一。在金屬表面有傷痕或物理性質(zhì)不均勻的區(qū)域，氯離子首先會(huì)在這些部位與金屬作用，形成點(diǎn)蝕的蝕核，在富氧的條件下會(huì)發(fā)生自催化酸化作用，使蝕坑不斷加深，直到腐蝕穿孔為止。由于沿海地區(qū)的氣候也是在不斷變化的，金屬表面處于干濕的交替變化之中，這樣就會(huì) 使到達(dá)金屬表面的氧量發(fā)生變化而發(fā)生氧濃差腐蝕。英國材料保護(hù)學(xué)家伊文思認(rèn)為，鋼鐵表面處于濕的條件下，當(dāng)氧的通路被限制時(shí)，銹層可以作為氧化劑發(fā)生陰極的去極化反應(yīng)，即4Fe2O3 +Fe+2e一3Fe3o4當(dāng)銹層干燥時(shí)是透氧的，這時(shí)FeO又會(huì)被滲入的氧重新氧化成FeO，即 3Fe3O4 +34O292Fe2O3由此可見，在干濕交替的條件下，帶有銹層的鋼鐵能加速其自身腐蝕。12儲(chǔ)罐底板外腐蝕 1 2 1 腐蝕原因 油罐罐底分為中幅板及邊緣板，罐底外邊緣板為腐蝕嚴(yán)重部位，在施工中常常會(huì)燒蝕油罐底板上的防腐涂層，或由于各種原因進(jìn)水，形成腐蝕環(huán)境。A）油罐基座與罐體底板結(jié)合部位隨著溫度的變化，底板發(fā)生徑 向收縮。B）油罐裝卸油量的變化引起油罐變形，由于邊緣板與底板牢固焊接在一起無法向外擴(kuò)張，導(dǎo)致在邊緣板處發(fā)生變形產(chǎn)生邊緣應(yīng)力，該應(yīng)力與基座對(duì)邊緣板的抵抗力共同作用，導(dǎo)致底板外環(huán)部塑性變形。c ) 空罐時(shí)罐體恢復(fù)原狀，邊緣板由于塑性變形而向上翹曲。 1 2 2 防腐施工工藝 國內(nèi)油罐底板邊緣板防水的習(xí)慣做法是用瀝青灌縫或敷瀝青砂，也有用橡膠瀝青或環(huán)氧玻璃布進(jìn)行防水，但使用后發(fā)現(xiàn)，前者耐老化性能差，粘結(jié)強(qiáng)度不夠；后者彈性差，使用后發(fā)生開裂、拉脫等現(xiàn)象，效果很不理想。油罐底板邊緣板的防滲水、防腐施工宜采用CTPU防水涂料貼覆玻璃布的施工藝采用該工藝施工的儲(chǔ) 罐邊緣板防腐層最長(zhǎng)的已使用6a開裂、滲水，外觀良好。CTPU的特點(diǎn)是防水效果好，粘接性好，有很好的抗變形能力，伸長(zhǎng)率可達(dá)到500，維修容易，使用壽命長(zhǎng)。1 3 儲(chǔ)罐 內(nèi)腐蝕由于原油中有水分沉積在罐底，罐底積水含有鹽、酸、硫化物、溶解氧、氫離子等發(fā)生較強(qiáng)烈的腐蝕反應(yīng)，產(chǎn)生潰瘍狀斑點(diǎn)和坑蝕，有硫化物時(shí)腐蝕反應(yīng)加劇，因此儲(chǔ)罐內(nèi)部腐蝕以罐底內(nèi)表面和與底板“T”行交接第1、 第2圈板較為嚴(yán)重罐頂次之，罐壁最輕。3 控 制措 施 新標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)原油儲(chǔ)罐的防腐設(shè)計(jì)缺陷予以更正。因此，防腐設(shè)計(jì)和施工工藝比較成熟，本文不再贅述。原油儲(chǔ)罐的維護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期基礎(chǔ)性的工作，儲(chǔ)罐的腐蝕管理關(guān)鍵在于管理者轉(zhuǎn)變觀念和有一套運(yùn)行維護(hù)和檢測(cè)的有效制度。 3 1 改進(jìn) 設(shè)計(jì) 儲(chǔ)罐增加防雨檐，設(shè)計(jì)陰極保護(hù)。3 2 加強(qiáng)涂層保護(hù)和運(yùn)行維護(hù) A）定期排放罐底水并作相應(yīng)的記錄有條件時(shí)應(yīng)對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)防腐層進(jìn)行檢查，如有脫落、起皮、粉化缺陷，應(yīng)該及時(shí)修復(fù)。b ) 建立儲(chǔ)罐防腐檔案包括防腐施工資料，防腐涂層使用情況，歷次的腐蝕調(diào)查情況、防腐記錄、測(cè)厚記錄、事故記錄等。c )對(duì)儲(chǔ)罐的外防腐涂層及邊緣板防腐層進(jìn)行 日常巡檢 每半年至少進(jìn)行1次專業(yè)檢查，如發(fā)現(xiàn)涂層破損或罐體腐蝕，應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，確定是否維修，并作相應(yīng)記錄 。 3 3 加強(qiáng)陰極保護(hù)管理 a )開罐時(shí)應(yīng)檢查罐犧牲陽極的溶解情況，陽極與儲(chǔ)罐的接觸點(diǎn)是否完好，測(cè)量其保護(hù)電位，根據(jù)檢查情況確定是否需要重新安裝或更換。b )新建的陰極保護(hù)啟動(dòng)前及投產(chǎn)后要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢查、記錄。所有相關(guān)資料及測(cè)試記錄有專門的技術(shù)管理部門負(fù)責(zé)保存，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)圖紙和交工圖紙、設(shè)備手冊(cè)和說明書、關(guān)鍵的控制部位和測(cè)試點(diǎn)位置、定期檢測(cè)記錄及維修記錄等。 4結(jié)論 1 )立式圓筒鋼質(zhì)原油儲(chǔ)罐受灘海環(huán)境下內(nèi)外腐蝕介質(zhì)的影響，儲(chǔ)罐腐蝕失效幾率大大增加。2 )原油儲(chǔ)罐應(yīng)嚴(yán)格按照防腐規(guī)范包括涂層防護(hù)、防雨措施、陰極保護(hù)。必要的腐蝕余量等進(jìn)行設(shè)計(jì)。3 )使用單位應(yīng)做好儲(chǔ)罐地板、壁板、頂板等易腐蝕部位的日常巡檢和管理。六：油罐導(dǎo)靜電涂層技術(shù)通過近30多年的發(fā)展，國內(nèi)外陰極電泳涂料的研究更趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。陰極電泳涂料正向著高性能、節(jié)能型、環(huán)保型等方面進(jìn)一步發(fā)展。低溫固化、厚膜化耐候性、高裝飾性、多色化，低公害將成為陰極電泳涂料的發(fā)展方向。經(jīng)北京東化防腐技術(shù)有限公司建議，中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)于2004年l1月13在北京科技大學(xué)會(huì)議中心召開了“油罐導(dǎo)靜電涂層技術(shù)研討會(huì)”，會(huì)議由中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)吳蔭順教授主持，邀請(qǐng)了石油、石化、內(nèi)貿(mào)、總后、北京科技大學(xué)和學(xué)會(huì)等單位的專家參加會(huì)議。首先由北京東化防腐技術(shù)有限公司張煉總經(jīng)理介紹了國儲(chǔ)局150處油罐防腐現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查報(bào)告。發(fā)現(xiàn)涂裝施工驗(yàn)收合格后存放于山洞中的空罐經(jīng)過約6個(gè)月“結(jié)露期”后，涂層局部位置起泡，分析了起泡原因：涂層結(jié)構(gòu)不合理，投油前保護(hù)措施不當(dāng)。與會(huì)專家討論了國儲(chǔ)局150處油罐的涂層起泡情況，認(rèn)為北京東化防腐技術(shù)有限公司提交的涂層起泡原因分析是合理的，建議： 1 ) 返修和尚未涂裝的油罐可選用無機(jī)富鋅(或環(huán)氧富鋅)涂料為底涂層+環(huán)氧導(dǎo)靜電面涂層，總厚度不小于300ttm。2 ) 對(duì)成品油罐罐頂和罐底積水嚴(yán)重腐蝕部位可先噴金屬涂層(鋅或鋅層加鋁層)再涂覆導(dǎo)靜電防腐蝕涂裝體系。 3 ) 在涂層固化期間及注油前的空罐內(nèi)應(yīng)采取有效的臨時(shí)性保護(hù)措施。王菁輝、宋廣成等專家介紹了10年來油罐應(yīng)用防腐靜電涂層以來的安全事故大大減少，但在油罐積水部位頻頻出現(xiàn)腐蝕泄漏，引起有關(guān)部門和科技工作者的重視，中石化總公司于今年4月在廈門召開了該議題技術(shù)會(huì)議，三次派人出國考察，已著手制定油罐內(nèi)壁防靜電涂層的規(guī)范。與會(huì)專家討論后建議：1 ) 希望在新的規(guī)范中能明確不同油品的儲(chǔ)油罐、儲(chǔ)油罐內(nèi)壁的不同部位應(yīng)規(guī)定有針對(duì)性的采用不同的防靜電涂層結(jié)構(gòu)和防腐蝕涂層體系。2 ) 對(duì)建成的儲(chǔ)油罐，暫不儲(chǔ)油的空罐內(nèi)應(yīng)采取臨時(shí)性防護(hù)措施3 ) 鑒于目前我國出現(xiàn)腐蝕問題的多為涂裝以導(dǎo)電炭黑及石墨粉為導(dǎo)電介質(zhì)的導(dǎo)靜電涂料，該涂料優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性好、價(jià)格便宜，但抗?jié)B透性(耐蝕性)不佳。建議不要用單一的導(dǎo)靜電涂料作為底、面涂層結(jié)構(gòu)，底涂層應(yīng)選擇防腐蝕性能優(yōu)良的耐蝕涂層或富鋅涂層，導(dǎo)靜電涂料可作為中間層和面層，這樣的配套體系比較安全可靠。4 ) 建議有關(guān)單位應(yīng)積極研發(fā)出多種類型的導(dǎo)電性、耐滲透性都好的新型防靜電涂料，以滿足不同環(huán)境條件和工況的要求。七：液氨儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù)1前言 液氨儲(chǔ)罐作為種特殊的壓力容器在合成氨廠中使用十分廣泛。多年來的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，液氨儲(chǔ)罐很少發(fā)生強(qiáng)度破壞，大多數(shù)是由腐蝕裂紋引起的腐蝕破壞。一般儲(chǔ)罐內(nèi)表面焊縫區(qū)的裂紋比較嚴(yán)重，且多數(shù)出現(xiàn)在環(huán)焊縫上，裂紋斷口沒有塑性變形，呈現(xiàn)出典型的脆性裂紋的特征。裂紋多數(shù)為淺而長(zhǎng)的表面裂紋，且有明顯的分支，主干裂紋與焊縫方向垂直，尤其在手電弧焊的引弧處和收弧處，型接頭處及封頭環(huán)縫與簡(jiǎn)體縱焊縫交叉部位，裂紋更為嚴(yán)重。焊縫裂紋呈樹枝狀，主于裂紋多呈線型、分支較短，端部較尖銳，根部稍寬。2液氨儲(chǔ)罐的腐蝕的原因儲(chǔ)罐焊縫處存在由于操作壓力引起的拉應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力，在拉應(yīng)力狀態(tài)F，碳鋼在被空氣污染的液氨環(huán)境中很容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕破壞?？諝庵械? 2 、C、N2等都會(huì)促進(jìn)液氨對(duì)罐壁村料的腐蝕，不論是在氣相或液相中，氨、氧和氮與碳鋼或低合金鋼都構(gòu)成應(yīng)力腐蝕環(huán)境其腐蝕的機(jī)理為：在含氧的液氨中，鋼表面吸附氧形成氧膜，這使腐蝕電位保持在正值，當(dāng)材料受拉力產(chǎn)生應(yīng)變后，膜被破壞，暴露出來的新鮮表面與有氧膜的金屬表面組成微電池，產(chǎn)生快速溶解。在沒有其它雜質(zhì)存在時(shí)，O2能在裸露金屬表面上再成膜，抑制應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生：而當(dāng)液氨中同時(shí)溶有時(shí)，就會(huì)增加鋼的應(yīng)力腐蝕斷裂敏感性。另外，儲(chǔ)存的溫度也會(huì)對(duì)應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生影響，應(yīng)力腐蝕較易發(fā)生。液氨儲(chǔ)罐從設(shè)計(jì)、制造到使用的各個(gè)環(huán)節(jié)，都會(huì)對(duì)應(yīng)力腐蝕埋下隱患。3液氨儲(chǔ)罐的防護(hù)對(duì)策 3 1材料選擇 實(shí)踐證明，材料強(qiáng)度越高，發(fā)生應(yīng)力腐蝕的可能性越大。但不發(fā)生應(yīng)力腐蝕的最低強(qiáng)度限與雜質(zhì)含量及特性、應(yīng)力大小、操作速度等因素有關(guān)。為了防止應(yīng)力腐蝕，在綜合考慮操作壓力、殘余應(yīng)力以及安全性和經(jīng)濟(jì)性的情，應(yīng)盡可能選用強(qiáng)度較低的鋼材。2、采用合理的結(jié)構(gòu)和焊接工藝。結(jié)構(gòu)上應(yīng)避免焊縫過多、過于集中、焊縫不對(duì)稱、焊縫交叉和焊接順序不合理等造成的應(yīng)力集中。制造時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)力組焊， 防止咬邊、錯(cuò)邊等缺陷，并保證與介質(zhì)接觸的表面盡量光滑。制造完成后應(yīng)進(jìn)行退火熱處理以去除焊后殘余熱應(yīng)力。正確的焊后熱處理可以大大降低制造過程中的殘余應(yīng)力， 并可以降低焊接熱影響 的峰值硬度。3 、對(duì)投入使用前的新儲(chǔ)罐，應(yīng)徹底清除里面的空氣：在充裝、排料及檢修等過程中，采取一定的措施避免帶進(jìn)任何空氣。大型儲(chǔ)罐應(yīng)連續(xù)冷凝氨蒸氣，而不凝氣體大部分是空氣，應(yīng)將其排出。對(duì)較小的設(shè)備用抽氣或蒸騰除去儲(chǔ)罐里面的空氣?？傊?，消除儲(chǔ)罐里面的空氣污染，以有效地防止應(yīng)力腐蝕。4 、新投用的儲(chǔ)罐，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)并進(jìn)行周期性的定期檢驗(yàn)。對(duì)液、氣相界面、引收弧處及T型接頭等易腐蝕部位應(yīng)重點(diǎn)檢驗(yàn)：對(duì)液面以所有焊縫應(yīng)進(jìn)行100%磁粉或超聲波探傷，若條件允許，應(yīng)對(duì)所有焊縫進(jìn)行100磁粉探傷。檢驗(yàn)出的裂紋應(yīng)進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于超過14壁厚和深度小于4mm的淺裂紋，可以采用打磨的方法進(jìn)行機(jī)械消除，但要嚴(yán)格控制打磨工藝：對(duì)j較深的裂紋，先進(jìn)行打磨處理后再進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊前應(yīng)先預(yù)熱加溫以防止焊接硬化，焊接時(shí)宜采用低氫焊條，焊后進(jìn)行探傷復(fù)查，并進(jìn)行去應(yīng)力處理。5 、定期檢測(cè)液氨濃度和含水率。發(fā)現(xiàn)水分低于臨界濃度應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充水分，使含水率始終保持在021的范圍。另外，還可加入其它抑制荊，如加入100ugg的冷凍機(jī)油或5ugg的菜油或10 50ugg的硅油作為應(yīng)力腐蝕抑制劑，都可有效地抑制液氨引起的應(yīng)力腐蝕。6、罐體生產(chǎn)制造時(shí)，對(duì)罐體底部的除銹噴漆過程應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行，保證漆層有良好的敷著力，確實(shí)起到防蝕作用：7 、在使用過程中若發(fā)現(xiàn)罐體底部漆層脫落和腐蝕，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漆處理并在其部位涂抹黃油進(jìn)行保護(hù)。八：儲(chǔ)罐腐蝕與防護(hù)的發(fā)展前景1 前言油罐不單是油庫的核心設(shè)備，而且也煉油廠儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的重要組成部分。我國煉油工業(yè)發(fā)展時(shí)目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)煉油廠大型化。煉油廠大型化具有占地面積小、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、工藝裝置可聯(lián)合布置和能源消耗低等優(yōu)點(diǎn)。油罐大型化是煉油廠大型化的重要方面，盡快發(fā)展大型油罐已是煉油行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。日本和西歐等發(fā)達(dá)國家的原油儲(chǔ)罐的單臺(tái)容量一般都在100I50dam3。自1985年以來，我國從日本引進(jìn)了十多臺(tái)100dam大型油罐，這不僅大大增加了原油儲(chǔ)存能力，而儲(chǔ)油設(shè)施的水平也上了一個(gè)新的臺(tái)階。從國內(nèi)外油罐的發(fā)展情況看，大型化已成為必然趨勢(shì)?，F(xiàn)針對(duì)國內(nèi)現(xiàn)狀提出幾點(diǎn)建議。( 1 )加速高強(qiáng)度鋼板的國產(chǎn)化進(jìn)程。鋼板強(qiáng)度是影響油罐大型化進(jìn)程的主要因素。武漢鋼鐵公司做了大量工作，試制了CF-62鋼 ，需要并fj新的煉鋼爐 舊爐已停產(chǎn)，新爐正在準(zhǔn)備試生產(chǎn)。希望有更多的煉鋼廠投入高強(qiáng)度鋼板的研究開發(fā)行列中。( 2組織國內(nèi)各方面的量，全面消化吸收引進(jìn)的大型浮頂油罐技術(shù)，盡早編制出我國大型油罐的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范。( 3 ) 對(duì)大型浮頂油罐的基礎(chǔ)行研究，編制出大型浮頂油罐的基礎(chǔ)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范。隨著我國石油化工工業(yè) 的發(fā)展 以及 國家原油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫項(xiàng) 目的實(shí)施，油罐 的大型化將成為發(fā)