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大型储罐罐外壁腐化重要特点及防护技巧

201901-2714:54:40

  原油罐多为保温油罐,其防护是在外壁做防腐层,外加保温材料和镀锌薄钢板包覆••。对该类储气罐外壁常采用“上遮¶••⊿下断¶••⊿中防渗”的防护方法,即油罐的上部钢板表面涂刷防锈涂料••。并将保温层外镀锌铁皮密封,防止雨水进入保温层••。对罐壁底部防腐时,需拆除底部20 cm高的保温层,使罐底部和外边沿板裸露在大气中••。这样,使罐壁始终处于一个干燥的环境中,即使有雨水进入保温层也能很快排出••。沿海地区油罐外表面腐化较严重,尤其以边沿板腐化较为突出••。原油储罐为例,腐化形态重要为均匀腐化减薄,腐化产物如千层饼状,边沿板上表面存在蚀坑,下表面与水泥罐基础之间有缝隙,存在缝隙腐化••。现场测厚表明,腐化减薄达30%以上,腐化向罐壁发展,将严重影响油罐的安全运行••。根据材料介绍,约有25%的油罐失效由边沿板腐化造成••。

  对于沿海地区储罐外表面防腐层的请求是能耐近海洋大气腐化¶••⊿大气老化¶••⊿气温变更¶••⊿干湿变更及风沙的吹打等••。目前利用较多的防腐层有氯磺化聚乙烯¶••⊿高氯化聚乙烯¶••⊿锌铝金属笼罩层¶••⊿过氯乙烯树脂等••。

  近海的辽河油田采用无机富锌底漆(75μm)+环氧云母氧 化铁中间层二道+脂肪族聚氨脂面漆或氯化橡胶面漆,储罐取得较好防护效果••。高氯化聚乙烯比氯磺化聚乙烯涂料成本低30%~40%,上世纪90年代初在国内已有较广泛的利用,在华北油田的各采油厂¶••⊿炼油厂储罐外壁获得好的利用效果••。热喷涂锌铝涂层基于就义阳极掩护的特点在储罐外壁防腐方面也有较好利用,其中内层锌涂层以“就义阳极”方法对金属进行掩护,铝涂层则以致密的氧 化膜对金属基体进行隔离防腐,不仅有很强的附着力,而且有的韧性,能够抵抗由于金属基体变形对涂层的损坏••。同时铝涂层再划伤后具有很强的自修复能力,能在很短的时间内在划伤处形成新的氧 化膜••。

  罐底板下表面腐化重要特点及防护技巧

  罐底板下表面产生腐化的原因较多,重要包含:

  (1)罐底通常铺有沥青砂垫层,罐底外壁不直接与土壤和岩层接触,但含盐的地下水因细管作用而上升,与罐底外壁接触而产生电化学腐化••。

  (2)由于底板焊接时焊缝附近的防腐涂料被烧掉,所以焊缝处是腐化较为严重的部位••。

  (3)保温材料水解导致材料所处溶液pH值为6.4和5,具有较大腐化性••。

  (4)大直径油罐不均匀沉降时,也会因罐底土壤的充气不均而形成氧浓差电池,此时罐底中心部分往往O2少而成为阳极,使它成为被腐化的部位••。

  可见,底板外壁的腐化程度要比罐壁严重,有时甚至会产生腐化穿孔而涌现漏油现象,因此有必要对其采用有效措施进行防护••。

  沿海地区土壤电阻率较低,从经济上考虑宜采用就义阳极掩护,如镁阳极带¶••⊿锌阳极块¶••⊿铝阳极块等,但目前广泛采用外加电流法阴极掩护法,相对于饱和铜/硫酸铜参比电极将储罐阴极掩护电位把持在-0.85~1.5 V••。该掩护法的要害是阳极材料的选择,常用阳极材料重要包含石墨¶••⊿高硅高铬铸铁¶••⊿柔性阳极¶••⊿混杂金属氧 化物钦阳极等••。对新建储罐底板下表面的阴极掩护推荐应用混杂金属氧 化物网状阳极系统,如大连能源岗区国际原油储备库••。网状阳极是贵金属氧 化物带状阳极与钦基金属连接片交叉焊接组成的外加电流阴极掩护赞助阳极••。将该阳极网预埋在LNG储罐基础中或罐底板与防渗膜¶••⊿混凝土基础之间,为储罐底板供给掩护电流,该方法安装简略,电流散布均匀,输出可调,充分掩护储罐,应用寿命长••。

  网状阳极外加电流阴极掩护设施包含:阴极掩护仪¶••⊿混杂金属氧 化物阳极网¶••⊿汇流点¶••⊿接线箱¶••⊿长效参比电极((Cu/CuS04)¶••⊿阳极电缆等••。工作原理是:阴极掩护仪将交换电转换成直流电,由参比电极把持其电流输出,阴极电缆连接在储罐上,阳极电缆连接在混杂金属氧 化物阳极网系统上••。工作时,电流从阳极网释放到砂层中并流入储罐底板,通过电缆返回到阴极掩护仪的负极••。当储罐罐底的掩护电流达到必定密度后,罐底将结束腐化••。为监测储罐罐底外壁的阴极掩护效果,在储罐底板中心¶••⊿底板中心至罐壁半径方向¶••⊿罐周围埋设长效参比电极••。

  大型储罐通常每罐应用一套阴极掩护设备,可以使每个储罐的底板得到充分的掩护电流,且便于阴极掩护设备的调试,这种方法在国内的大型储罐工程(国家石油储备库)中已经利用••。储罐罐底板外壁实行网状阳极阴极掩护造价为50万元有效掩护期为35 a••。在上述掩护期内若采用一般防腐措施按调换罐底板两次盘算,总费用约400万元••。因此采用网状阳极的阴极掩护费用仅占调换罐底板费用的1/8••。若油罐内壁每5年进行一次防腐处理,在35 a期限内总费用约300万元,则罐底板外壁采用网状阳极阴极掩护的费用仅为内壁防腐费用的1/6••。


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