油罐防腐涂料的選擇和應用分析
社會的發(fa)展引起了對石油(you)化工產品(pin)需求的不斷擴大,市場經濟的發(fa)展加速了中國(guo)(guo)在(zai)國(guo)(guo)外的油(you)田建設,國(guo)(guo)家的安全(quan)保障也(ye)加大了對能源(yuan)的儲備力度,所有這些(xie)因素都促進了儲油(you)罐建設的不斷發(fa)展。
儲油罐(guan)的(de)設計(ji)壽命一般為20年,因環(huan)境(jing)和罐(guan)內(nei)介質(zhi)的(de)腐(fu)蝕(shi),油罐(guan)的(de)實際使用壽命與油罐(guan)的(de)內(nei)外(wai)防腐(fu)質(zhi)量有著密切關系。
一個油罐的防(fang)(fang)腐(fu)(fu)質量是由該油罐的防(fang)(fang)腐(fu)(fu)設計、防(fang)(fang)腐(fu)(fu)材料、防(fang)(fang)腐(fu)(fu)施工和質量監督檢驗等幾(ji)方(fang)面綜合決定的,本文重點(dian)從(cong)油罐防(fang)(fang)腐(fu)(fu)材料的選擇和防(fang)(fang)腐(fu)(fu)施工應用方(fang)面的見解。
01 油(you)罐的腐蝕(shi)分析
油罐外壁的(de)(de)腐蝕是(shi)由(you)其所處的(de)(de)外部環(huan)境引(yin)起的(de)(de)。我國地(di)(di)域(yu)遼闊(kuo),地(di)(di)理環(huan)境呈多樣化,其基本上可劃分(fen)(fen)為以下(xia)四個區域(yu):A紫外線強(qiang)烈、干(gan)燥少(shao)雨、風沙大的(de)(de)西北地(di)(di)區;B四季分(fen)(fen)明、降雨量適中的(de)(de)華北中原地(di)(di)區;C多雨潮濕(shi)的(de)(de)長江(jiang)以南地(di)(di)區;D沿海(hai)城市。
A區(qu)對(dui)油罐(guan)外壁的電化學腐(fu)蝕和(he)化學腐(fu)蝕相(xiang)對(dui)較(jiao)弱,風沙對(dui)罐(guan)壁的磨蝕比(bi)較(jiao)嚴重。B、C、D區(qu)對(dui)油罐(guan)外壁主要產生電化學腐(fu)蝕和(he)化學腐(fu)蝕。
油(you)(you)(you)(you)罐儲存的介質(zhi)有原油(you)(you)(you)(you)、汽油(you)(you)(you)(you)、柴(chai)油(you)(you)(you)(you)、煤(mei)油(you)(you)(you)(you)、石腦油(you)(you)(you)(you)、渣(zha)油(you)(you)(you)(you)、污油(you)(you)(you)(you)等,在這些(xie)介質(zhi)的作(zuo)用下,油(you)(you)(you)(you)罐內壁(bi)可發生電化學腐蝕(shi)、化學腐蝕(shi)和細菌(jun)腐蝕(shi)。
電化(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)在油氣界面區(qu)域較(jiao)嚴重;化(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)與油品的(de)組成(cheng)有(you)關(guan),主要由油品中的(de)有(you)機(ji)酸、無機(ji)鹽、硫化(hua)物及添加劑等引(yin)起;細菌腐(fu)(fu)蝕(shi)主要發生在原油罐(guan)的(de)底部,是(shi)由硫酸鹽還原菌生長引(yin)起的(de)。
02 油罐防(fang)腐(fu)涂料的選(xuan)擇
油罐是大型裝置(zhi),其施工、維修、翻新都(dou)比較困難(nan),因(yin)此在選擇(ze)防腐(fu)(fu)蝕涂料時,除了要求防腐(fu)(fu)涂料具有良好(hao)的(de)(de)附著力、耐沖擊、柔韌性(xing)等物理性(xing)能、機(ji)械性(xing)能以及良好(hao)的(de)(de)施工適用(yong)性(xing),還要重(zhong)點考慮涂料的(de)(de)防腐(fu)(fu)功效。下(xia)面分(fen)別(bie)論述選擇(ze)油罐內外壁防腐(fu)(fu)涂料應(ying)考慮的(de)(de)因(yin)素。
2.1油罐外壁防(fang)腐(fu)涂料的選擇。
現代罐(guan)區的建設除了要(yao)(yao)(yao)求(qiu)油(you)(you)罐(guan)外壁(bi)防(fang)(fang)腐蝕涂(tu)(tu)料(liao)(liao)具有良好的防(fang)(fang)護功能,還要(yao)(yao)(yao)求(qiu)防(fang)(fang)腐涂(tu)(tu)料(liao)(liao)具有符合設計要(yao)(yao)(yao)求(qiu)的裝飾性(xing)(xing),如色彩、光澤等。在(zai)(zai)選擇油(you)(you)罐(guan)外壁(bi)防(fang)(fang)腐涂(tu)(tu)料(liao)(liao)時,應綜合考慮以下幾方(fang)面(mian)的因素耐(nai)候性(xing)(xing)。油(you)(you)罐(guan)一般建設在(zai)(zai)室外環境(jing)中,涂(tu)(tu)層的耐(nai)候性(xing)(xing)是油(you)(you)罐(guan)外壁(bi)防(fang)(fang)護要(yao)(yao)(yao)求(qiu)最(zui)重要(yao)(yao)(yao)的功能之一。
2.2評價防腐涂層耐候性的方法(fa)有大氣老(lao)化試驗(yan)和(he)人工老(lao)化試驗(yan)。
我國(guo)的(de)船舶外壁防腐(fu)涂(tu)層(ceng)是依據6B/T6745《船殼(ke)通用技術條件(jian)》,通過(guo)大氣(qi)老化(hua)試(shi)(shi)驗來(lai)評(ping)價(jia)的(de),其方法是:根據防腐(fu)涂(tu)料的(de)涂(tu)敷規定(ding)涂(tu)裝數(shu)遍,按6B/T9276《涂(tu)膜一般(ban)制備法》進(jin)行(xing)制板,然后按6B/T9276《涂(tu)層(ceng)自然氣(qi)候曝露試(shi)(shi)驗方法》進(jin)行(xing)試(shi)(shi)驗,經廣州地區12個月自然曝曬,再按6B/T1766《漆(qi)膜耐候性評(ping)級方法》進(jin)行(xing)評(ping)價(jia),要求(qiu)漆(qi)膜顏色變色不超過(guo)4級,粉化(hua)于2級為(wei)合格。
目前油罐外(wai)壁用防(fang)(fang)腐(fu)蝕涂(tu)(tu)料(liao)(liao)還(huan)沒有可(ke)依(yi)據的(de)(de)國家標準(zhun),選擇油罐外(wai)壁用防(fang)(fang)腐(fu)蝕涂(tu)(tu)料(liao)(liao)時,可(ke)船殼用防(fang)(fang)腐(fu)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)指標,作為(wei)所(suo)選涂(tu)(tu)料(liao)(liao)耐(nai)候(hou)性的(de)(de)最低要求;或GB/T9757《溶劑型外(wai)墻涂(tu)(tu)料(liao)(liao)》中優(you)等品(pin)的(de)(de)人(ren)(ren)工(gong)老化(hua)指標耐(nai)人(ren)(ren)工(gong)氣(qi)候(hou)老化(hua)性1000h,涂(tu)(tu)層不起泡、不剝落、無裂紋、粉化(hua)不大于1級、變色不大于2級(以此作為(wei)所(suo)選涂(tu)(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性的(de)(de)參(can)照標準(zhun))。
2.3屏蔽功能。
防(fang)腐涂層的(de)防(fang)腐作用(yong)(yong)(yong)(yong)是通(tong)過(guo)屏蔽(bi)作用(yong)(yong)(yong)(yong)、緩蝕(shi)作用(yong)(yong)(yong)(yong)、陰(yin)極保護作用(yong)(yong)(yong)(yong)實現(xian)的(de),其(qi)中的(de)屏蔽(bi)作用(yong)(yong)(yong)(yong)就是阻(zu)擋水、氧、離子(zi)等(deng)透(tou)過(guo)涂層到達金屬表面,防(fang)止其(qi)滲入而引(yin)起腐蝕(shi)。
一般是底(di)涂層(ceng)(ceng)(ceng)(接觸金屬表面的涂層(ceng)(ceng)(ceng))發揮緩蝕作用和陰極保(bao)護作用,中涂層(ceng)(ceng)(ceng)和面涂層(ceng)(ceng)(ceng)發揮屏(ping)蔽(bi)作用。
選擇油罐外(wai)壁防腐涂料(liao)時(shi),應根據不同的(de)環(huan)境選擇不同屏蔽(bi)(bi)功能(neng)的(de)面漆和(he)與(yu)之配套的(de)涂層結(jie)構(gou),防腐涂料(liao)的(de)屏蔽(bi)(bi)功能(neng)主要(yao)由其成膜(mo)基(ji)料(liao)的(de)交聯結(jie)構(gou)決(jue)定,一般分子結(jie)構(gou)整(zheng)齊、分子鏈(lian)上親(qin)水基(ji)團(tuan)少的(de)樹脂成膜(mo)后其屏蔽(bi)(bi)功能(neng)較好,如氟碳(tan)涂料(liao)、氯(lv)化橡(xiang)膠涂料(liao)和(he)乙烯涂料(liao)等。
不(bu)同環(huan)(huan)境(jing)下(xia)適(shi)用于油罐外壁的防(fang)腐涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)及(ji)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)結構環(huan)(huan)境(jing)干燥少雨區(qu)(qu)、四(si)季分(fen)明區(qu)(qu)、多(duo)雨潮濕區(qu)(qu)、濱海區(qu)(qu),與面漆同類環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)富(fu)鋅(xin)涂(tu)(tu)(tu)的配套底漆,料(liao)(liao)(liao)(liao),環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)鐵底漆環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)富(fu)粹涂(tu)(tu)(tu)無機(ji)富(fu)鋅(xin)涂(tu)(tu)(tu)紅涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao),環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)鐵料(liao)(liao)(liao)(liao),環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)富(fu)紅涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)鋅(xin)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao),環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)鐵紅涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)環(huan)(huan)氧(yang)(yang)(yang)云鐵涂(tu)(tu)(tu)中間漆料(liao)(liao)(liao)(liao)。
環氧玻(bo)璃(li)鱗片涂料(liao)(liao)料(liao)(liao)醇酸(suan)涂料(liao)(liao),氯磺化聚(ju)(ju)乙氟碳涂料(liao)(liao),氯磺化聚(ju)(ju)乙烯(xi)涂料(liao)(liao),聚(ju)(ju)氯化橡膠(jiao)涂面(mian)漆(qi)烯(xi)涂料(liao)(liao),聚(ju)(ju)氨酯(zhi)涂料(liao)(liao),料(liao)(liao),乙烯(xi)涂氨酯(zhi)涂料(liao)(liao),丙烯(xi)酸(suan)聚(ju)(ju)氨料(liao)(liao)料(liao)(liao),聚(ju)(ju)氨酯(zhi)丙烯(xi)酸(suan)聚(ju)(ju)氨酯(zhi)涂料(liao)(liao),氯涂料(liao)(liao)酯(zhi)涂料(liao)(liao)化橡膠(jiao)涂料(liao)(liao)絕(jue)熱功能。
曝曬(shai)會造成(cheng)油(you)罐儲存介質溫度的(de)升高(gao),加(jia)快油(you)品(pin)的(de)揮(hui)發,這(zhe)樣(yang)既造成(cheng)浪費(fei),又污染環(huan)境,因此(ci)應選擇絕熱功能好(hao)的(de)涂(tu)(tu)料(liao)。研究(jiu)和實踐表(biao)明(ming),白色(se)(se)反射太陽輻射熱的(de)功能顯(xian)著,有資料(liao)介紹(shao),在歐(ou)洲,對于(yu)揮(hui)發性(xing)油(you)品(pin)的(de)油(you)罐將強制使用白色(se)(se)防(fang)(fang)護涂(tu)(tu)料(liao),因此(ci)成(cheng)品(pin)油(you)油(you)罐應選擇白色(se)(se)或近白色(se)(se)的(de)防(fang)(fang)腐涂(tu)(tu)料(liao)。
但也有一些具有絕熱功能(neng)的(de)保溫涂(tu)料(liao),其涂(tu)層中(zhong)孔隙較多,一旦滲(shen)漏會造成水(shui)分浸入,因(yin)浸入的(de)水(shui)分難(nan)以(yi)揮發而降低(di)防(fang)護效果(guo),所以(yi)選擇此類涂(tu)料(liao)時應慎重。
2.4耐沾污性。
現代罐區建設(she)通常要合(he)理規(gui)劃(hua),以達到(dao)(dao)與周圍環境協調(diao)、突出(chu)企業特征等(deng)許多(duo)人文方面的要求,因此(ci)罐壁(bi)防腐涂層能否保持整潔美(mei)觀越來越受到(dao)(dao)重視。通常涂膜光滑、致密的涂料其(qi)耐污染(ran)性(xing)好(hao),但因配方不同,即使(shi)是同類成膜基料,其(qi)耐污染(ran)性(xing)差異也很大。
因(yin)此選(xuan)擇涂料(liao)時,應考察(cha)涂料(liao)的(de)耐沾污性(xing)指標,耐沾污性(xing)(白(bai)色或淺色)!目前在油(you)罐外壁用防腐(fu)涂料(liao)中,氟碳(tan)涂料(liao)因(yin)其(qi)分子結構中高鍵能的(de)C-F鍵而賦予涂層較低的(de)摩擦系數(shu),使涂層具有很好(hao)的(de)耐沾污性(xing);交聯密度高的(de)聚氨酯涂料(liao)的(de)耐污染性(xing)也(ye)較好(hao)。
2.5重涂性好。
在考慮油罐翻新(xin)、維修的(de)需要時,應選擇重涂(tu)(tu)性好的(de)防腐(fu)涂(tu)(tu)料(liao),如氯化橡膠、乙(yi)烯、氯磺化聚乙(yi)烯等單組(zu)份自(zi)干涂(tu)(tu)料(liao)。
特(te)殊功(gong)能(neng)。有些油(you)罐(guan)建設在特(te)殊的環境中,如在潮濕巖洞中,空氣流通差、濕度(du)高,這樣(yang)的油(you)罐(guan)在選(xuan)擇外壁用防腐(fu)涂(tu)料(liao)時,應(ying)選(xuan)擇無溶劑(ji)型或高固體份型并可在潮濕表(biao)面固化(hua)的防腐(fu)涂(tu)料(liao)。對于建在沙(sha)漠地區(qu)的油(you)罐(guan),應(ying)選(xuan)擇耐磨(mo)蝕、耐沖擊性能(neng)好的防腐(fu)蝕涂(tu)料(liao),另外還應(ying)考察(cha)所(suo)選(xuan)涂(tu)料(liao)在沙(sha)漠環境下的實地試(shi)驗數(shu)據。
03 油(you)罐內壁防(fang)腐涂料的(de)選擇
在(zai)油罐(guan)內壁接觸的(de)介(jie)質,成品油的(de)成分比較穩定,原油、渣油、污(wu)油的(de)成分差異較大,因此(ci)在(zai)選(xuan)擇油罐(guan)內壁防腐(fu)涂料時,除了(le)考慮下面(mian)要談到的(de)幾方面(mian),還(huan)應針對油品中的(de)特殊成分做浸(jin)泡試驗,以確保好的(de)效果。
3.1耐油性。
有(you)機(ji)類(lei)防腐(fu)涂(tu)料在(zai)油品(pin)中(zhong),特(te)別(bie)是在(zai)輕質油的(de)(de)(de)浸(jin)漬中(zhong),容(rong)易產生溶漲現象,甚至出現浸(jin)出顏填(tian)料或涂(tu)層(ceng)軟化(hua)剝落現象,使(shi)油品(pin)受到污染(ran),嚴重影(ying)響油品(pin)的(de)(de)(de)質量。無(wu)機(ji)涂(tu)料的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油性優于有(you)機(ji)涂(tu)料,但耐(nai)(nai)化(hua)學腐(fu)蝕性較差,一般不直接曝露在(zai)化(hua)學因素(su)復雜的(de)(de)(de)環境。實踐表明,油罐(guan)(guan)內(nei)(nei)壁(bi)常用(yong)的(de)(de)(de)環氧(yang)類(lei)、聚氨酯(zhi)類(lei)防腐(fu)蝕涂(tu)料,因交(jiao)聯后分子結構緊密(mi),在(zai)各類(lei)防腐(fu)蝕涂(tu)料中(zhong)不僅(jin)耐(nai)(nai)油性能較好(hao),而(er)且耐(nai)(nai)化(hua)學介質(如酸(suan)、堿、鹽)的(de)(de)(de)性能也很優異,所以是油罐(guan)(guan)內(nei)(nei)壁(bi)適(shi)用(yong)的(de)(de)(de)防腐(fu)涂(tu)料。
3.2導靜電(dian)性(xing)。
液體(ti)石油(you)產品(pin)在生產和輸送等動態過程中會產生靜(jing)電(dian)荷,積聚的(de)電(dian)荷放電(dian)時會引起爆炸危害,因(yin)此對油(you)品(pin)生產和儲(chu)運的(de)設施、管道(dao)及加(jia)油(you)輔助(zhu)工具均應采(cai)取(qu)防靜(jing)電(dian)措施。
防(fang)腐涂層的(de)(de)(de)導靜電功能常通(tong)過在涂料(liao)(liao)中添加石墨粉、碳黑、金屬粉和有機(ji)碳纖維粉等填料(liao)(liao)來實現。在閃點(dian)低于60.的(de)(de)(de)噴(pen)氣燃料(liao)(liao)、燈用煤油(you)、輕柴油(you)、石腦油(you)、輕質溶劑油(you)、汽油(you)等油(you)品(pin)的(de)(de)(de)儲罐(guan)中,一(yi)般不選擇添加鋁(lv)粉的(de)(de)(de)防(fang)靜電涂料(liao)(liao),因為金屬鋁(lv)有增加誘(you)發火花的(de)(de)(de)危險。
3.3耐高溫性。
用(yong)于油(you)罐(guan)內壁的(de)防腐(fu)蝕涂料應(ying)保證短(duan)期(qi)能耐120-150.高溫(wen)(wen),以適應(ying)蒸汽清掃法清罐(guan)的(de)要(yao)求;長期(qi)能耐50.中溫(wen)(wen),以適應(ying)某(mou)些油(you)品加溫(wen)(wen)儲存的(de)要(yao)求。常用(yong)的(de)環氧(yang)類(lei)、聚氨酯類(lei)防腐(fu)蝕涂料的(de)耐溫(wen)(wen)性符合上述(shu)要(yao)求。
3.4特(te)殊功能。
原(yuan)油罐(guan)(guan)罐(guan)(guan)底部位常(chang)因細腐(fu)蝕(shi)造成(cheng)嚴重的點蝕(shi)、絲狀腐(fu)蝕(shi),對油罐(guan)(guan)的壽(shou)命(ming)危害很大11,為了防(fang)止細菌(jun)腐(fu)蝕(shi)的發生,在防(fang)腐(fu)工程中,常(chang)常(chang)選用環氧煤瀝青(qing)(qing)防(fang)腐(fu)蝕(shi)涂(tu)料,利用煤焦油瀝青(qing)(qing)抗硫酸鹽(yan)還(huan)原(yuan)菌(jun)的特殊功能來(lai)獲得好(hao)的防(fang)護效果。
總結(jie)
選(xuan)擇適(shi)(shi)用的(de)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)涂料是保證油(you)罐(guan)防腐(fu)(fu)質量(liang)的(de)前(qian)提。適(shi)(shi)用的(de)防腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)涂料不(bu)僅其防腐(fu)(fu)性(xing)能(neng)應符合(he)設(she)計要求(qiu),還要求(qiu)施工性(xing)能(neng)適(shi)(shi)用油(you)罐(guan)建設(she)的(de)現場條件(jian)(jian)和防腐(fu)(fu)施工的(de)工藝(yi)條件(jian)(jian)。
因此選(xuan)擇防(fang)腐蝕涂(tu)料(liao)(liao)時首先要分析油(you)罐建設(she)所(suo)處的外(wai)部(bu)環(huan)境和要儲存的介(jie)質(zhi)組(zu)成,然(ran)后再根據(ju)現場施(shi)工環(huan)境和工藝選(xuan)擇出既(ji)符合防(fang)腐要求,又(you)具有(you)施(shi)工適用性的防(fang)腐涂(tu)料(liao)(liao)。