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作者: 中国腐蚀与防护网
来源: 中国腐蚀与防护网
发布时间: 2016-06-24
关键词: 原油储罐, 防腐涂装, 涂层, 内壁, 石油化工
领域: 腐蚀领域
摘要: 石油化工用涂料与涂装：原油罐内壁防腐涂层体系
正文: 一台10万立方的原油储罐要用多少漆作为世界第一原油进口大国以及第二消费国，我国原油储罐的保有量自然不会少，而且还将继续不断地建新罐。现在储罐大多在安装成型、并试水压后，才进行表面处理和涂漆，虽然10万立方的储罐很大，但在浮盘安装后内部基本密闭，只在罐体四周下部留有几个人孔供出入，黑暗、潮湿、密闭是罐内的环境，加之现在的防腐涂装队伍大多是挂靠有资质公司的施工队，各类设备（如罐内防爆照明、通风和清洁设备）有时并不充足齐备。在这样的环境条件下，要做好表面处理和涂装工作的难度可想而知。通常我们选择防腐蚀涂层体系，要考虑很多因素，包括：底材类型和表面处理、腐蚀环境、涂装环境条件（通风、气温、湿度等）、可行的施工方式等等，考虑的因素越多，才能保证现场能够施工出高质量的防腐涂层。下面我们谈谈罐内壁各部位的防腐涂层体系选择： 1、罐底板上表面及油水线下罐内壁这是原油罐腐蚀最严重的部位，是储罐防腐的重点区域，防腐做得不好，是会发生腐蚀穿孔的。GB50393-2008中规定采用不低于300 m的绝缘耐腐蚀涂层（表面电阻率不低于1013Ω）。而代表另一派意见的“中国涂料工业协会行业规范CNCIA-HG/T0001-2006《石油贮罐导静电防腐蚀涂料涂装与验收规范》”则认为应采用涂层厚度不小于400微米的绝缘防腐涂料（表面电阻率不低于1010Ω），显然两派意见有异同。不过既然大多数绝缘性防腐涂料的表面电阻率都是不低于1013Ω的，涂膜厚一些当然更有利于防腐蚀，这样，两派的分歧在此就显得并不重要了。我看过很多原油储罐的防腐技术规格书，大部分是正规大规模的石化设计院出品，也有一些是地方性设计院或民营设计院出品，基本上或多或少是参照GB50393-2008的要求进行设计的。一般设计的涂层体系有以下几种： A、环氧富锌底漆+环氧中间漆+环氧面漆 B、环氧底漆+环氧中间漆+环氧面漆 C、环氧玻璃鳞片涂料（底、中、面） D、无溶剂液体环氧涂料我个人倾向于推荐无溶剂环氧，原因有以下几点： ①、前面介绍了，罐内基本密闭，通风不好，采用无溶剂环氧相对安全。可避免类似独山子原油罐内涂装作业时闪爆现象的发生。 ②、无溶剂环氧厚涂性好，减少施工道数和时间，辊涂两道达到400-600微米很容易。在这种环境下工作，谁都希望时间越短越好。 ③、还有一点，由于罐底是水平面，油漆工施工时有时就是将油漆往上一倒，然后用辊筒匀匀了事，你规定3道5道，他们可能一倒就完事。实际上涂膜厚得不得了，而且是单道施工。对于溶剂型涂料（哪怕是高固体份的），溶剂很难挥发，单道施工过厚的后果，涂料人都能预料得到。会存在溶剂残留，会由于收缩应力造成涂层开裂，继而起层、脱壳。而无溶剂环氧收缩率要低得多，也没有溶剂需要挥发。在此，要提醒设计者、涂料供应商等相关方。如果设计为多道涂装，务必选择每层颜色不同（如红、灰相间），监理及现场服务代表务必现场盯紧些，否则就会发生一倒了事的现象。也曾有人问过我开裂的原因，他们怀疑是因为涂层的柔韧性（抗弯曲性）不好，罐底板随油品装载量的变化会有一定挠曲变形，这个挠曲变形导致了涂层开裂。我认为绝对不是因为这个原因。因为罐底板的这个挠曲变形的曲率直径肯定是以米计的，涂层的抗弯曲性再差，测试抗弯曲性也是按mm计的。还有一点，我认为不宜采用富锌底漆，原因如下：鉴于锌的化学活泼性，当用于水、酸或碱、盐、硫化物等以及其它杂质易沉积的油水线以下罐内壁及罐底板以上表面时，会导致锌粉的快速消耗以及析氢腐蚀的发生，析氢腐蚀还会导致涂层起泡。一种理论认为，锌在大于54℃和有酸碱等介质存在的情况下，可能发生极性逆转现象，从而丧失阴极保护作用。在一些保温原油储罐中是否会发生由于富锌底漆漆膜是具有导电性和阴极保护功能的涂层，当涂层与阳极保护配合使用时，采用富锌类防腐蚀涂料，是否存在阴极保护功能的重复是否会影响牺牲阳极的数量和消耗速度呢 2、浮盘下表面及浮盘侧壁 GB50393-2008中规定采用不低于250 m的耐油导静电涂层（表面电阻率108Ω-1011Ω）。而代表另一派意见的“中国涂料工业协会行业规范CNCIA-HG/T0001-2006《石油贮罐导静电防腐蚀涂料涂装与验收规范》”则认为应采用涂层厚度不小于350微米的耐油导静电涂层（表面电阻率105Ω-109Ω），显然两派意见的急议体现在涂层厚度和表面电阻率上。对涂料品种的选择是一致的。考虑到这一部位总是直按浸泡在上部油品中的，由于水等腐蚀性介质通常会沉积于罐底，所以此处的油品腐蚀是较轻的。250 m的涂层厚度应该是足够了。罐内涂装作业时，顶面辊刷是很吃力的（现在出于安全性考虑，罐内基本不采用喷涂施工了）。现在设计采用的是基本上是高固体份的环氧耐油导静电涂料，也有设计采用无溶剂环氧导静电涂料的。此处最容易出现在涂层缺陷是层间剥离，原因如下：罐内湿度大时，此部位表面容易产生凝露，影响涂层与底材以及每道涂层之间的附着力。耐油涂层通常都是高交联密度的热固性涂层，必须有最长覆涂间隔限制，超过最长覆涂间隔施工而又不打磨，层间附着力难以保证。个人认为，采用无溶剂环氧导静电涂料更有利于安全，如果采用高压无空气喷涂一道施工，则就不会导致层间附着力问题。 3、浮舱内表面可能是因为浮舱内表面的腐蚀很轻，各个相关标准对此处均未提及。但根据储罐建设的一些实例，该部位常用的涂料有以下几种： 1、环氧煤沥青防腐涂料，在早期的储罐建设中应用较为普遍；特点是成本低，但现在基本不用了。 2、环氧底漆+环氧中涂漆。通常和罐外壁用的环氧底漆和中涂漆一样； 3、水性无机富锌底漆 4、水性环氧防腐涂料 5、无溶剂环氧防腐涂料涂层厚度通常在100-200微米。现在通常都是焊接加工前先涂装板材，成型安装后再钻进去修补的。修补用的涂料，我认为最合适的还是无溶剂环氧，原因无它，密闭环境嘛。 4、保温罐内加热盘管盘管内通的是180摄氏度左右的蒸汽，而油的温度通常不超过90摄氏度，因而盘管外表面的温度估计在90-150摄氏度。关键这个涂层要能耐热油长期浸泡。现在设计采用的涂层通常为：有机硅耐热漆环氧改性有机硅耐热漆无机富锌底漆涂层厚度为150-200微米。我认为，有机硅耐热漆交联密度不高，耐油性肯定不如后两者；富锌底漆，前文有提及不推荐采用的原因；所以，最适合的应该是环氧改性有机硅耐热漆。 5、罐内壁中间部位以前这个部位也是涂耐油导静电涂层的，但近些年普遍不涂漆了，就那么裸着。由于储罐建造完毕到装油有间隔时间，有的间隔达1年以上，该部位自然就抓紧时间腐蚀了。在海洋大气环境下，裸钢一年能腐蚀损失多少厚度呢 ISO12944-2给出的低碳钢数据是80-200um/第1年（C5-M）。不涂油漆的原因是认为原油等稠厚油品能挂壁起防锈作用。装了油的罐此部位的状态我未见过，近一年没装油的我见过，锈得是相当灿烂的。此处如何涂漆，应该是涂耐油导静电涂层吧，可以薄一些啦。采用能溶于原油中的石油树脂清漆，起到装油前的防锈保护，应该也是可以的。更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等方面的国内外最新动态，我们网站会不断更新。希望大家一直关注中国腐蚀与防护网http://www.ecorr.org 责任编辑：刘洋《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事投稿联系：编辑部电话：010-62313558-806 邮箱：ecorr_org@163.com 中国腐蚀与防护网官方 QQ群：140808414

石油化工用涂料与涂装：原油罐内壁防腐涂层体系

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