徐馳
摘 要:隨著中國(guó)石化工業(yè)的發(fā)展,國(guó)家石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備建設(shè)逐步啟動(dòng),原油儲(chǔ)油罐不受腐蝕越來(lái)越受到重視。高溫、高壓、高礦化、高pH原油開采,原油含有一定量的H2S、二氧化硫、二氧化碳和氯化物,這些特性決定了油田油、油、氣和油氣處理水混合物的強(qiáng)烈腐蝕性,使原油儲(chǔ)罐容易腐蝕介質(zhì)中的孔洞,導(dǎo)致漏油,造成重大財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染事故,甚至威脅人的生命和安全。本文簡(jiǎn)要介紹了原油儲(chǔ)罐的腐蝕狀況,對(duì)一系列防腐措施進(jìn)行了分析和探討,并提出了一些建議。
關(guān)鍵詞:儲(chǔ)罐;腐蝕;防護(hù)措施
引言
油罐腐蝕較為復(fù)雜,應(yīng)充分了解原油儲(chǔ)罐的腐蝕機(jī)理,并對(duì)不同腐蝕區(qū)域提出不同的防腐方法。與此同時(shí),大量科學(xué)家必須加大研究和發(fā)展力度,研究有效、環(huán)境友好、成本效益高的保護(hù)方法。
1、儲(chǔ)罐腐蝕位置
統(tǒng)計(jì)顯示,經(jīng)過(guò)兩到三年的原油儲(chǔ)罐,油罐在不同程度后就會(huì)發(fā)生腐蝕。原油儲(chǔ)罐的腐蝕主要發(fā)生在油箱的上表面、油箱中的儲(chǔ)油位、油箱的氣相部分、油箱的外墻和油罐底部的表面。從儲(chǔ)油罐維護(hù)情況看,原油儲(chǔ)罐普遍腐蝕和嚴(yán)重腐蝕有三種:儲(chǔ)罐外表面腐蝕;外浮頂支撐對(duì)罐底的影響;罐底腐蝕。
2、儲(chǔ)罐常見腐蝕原因
2.1儲(chǔ)罐罐壁的腐蝕
2.1.1儲(chǔ)罐外壁腐蝕
儲(chǔ)罐的外墻與大氣直接接觸,工業(yè)生產(chǎn)介質(zhì)含有二氧化硫、H2S、NO2等有害氣體,空氣中的水蒸氣因吸附、冷凝或雨水而形成,水膜能溶解酸、堿、鹽等雜質(zhì)作為電解質(zhì),導(dǎo)致金屬表面電化學(xué)腐蝕。由于電解質(zhì)層較薄,外壁的電化學(xué)銹小,銹蝕更均勻。然而,在罐頂內(nèi)置、焊接內(nèi),絕緣涂層容易進(jìn)入水中,加強(qiáng)環(huán)和壁的繃帶等容易積水,局部生銹較為嚴(yán)重。
2.1.2儲(chǔ)罐內(nèi)壁腐蝕
罐壁有兩個(gè)關(guān)鍵銹蝕位置,即油箱壁和油箱頂部范圍為0到300mm,以及中等水平波動(dòng)位置(即靠近氣液接口)。清潔管的中線一般比罐底高300毫米左右,中雜質(zhì)長(zhǎng)期沉積在罐內(nèi),罐底總是有少量液體積聚,具有大量氯化物、硫化物、氧氣、酸等化學(xué)物質(zhì),形成腐蝕性電解質(zhì)溶液,電化學(xué)腐蝕,導(dǎo)致罐壁骨提升表面局部銹蝕嚴(yán)重。在罐體內(nèi)壁層波動(dòng)方面,由于介質(zhì)中氣相的含氧量與介質(zhì)上氣相的含氧量不同,可以形成氧濃縮電池,引起銹蝕,也可能還可因液位處干濕狀況頻繁交替導(dǎo)致沉淀物的積聚而形成垢下腐蝕。在儲(chǔ)罐進(jìn)出料過(guò)程中,液位的變化及攪動(dòng)作用,加劇了這兩種腐蝕。
2.2儲(chǔ)罐罐底的腐蝕
罐底一側(cè)與介質(zhì)接觸,一側(cè)與基礎(chǔ)接觸。(1)儲(chǔ)罐內(nèi)地板一般比壁板腐蝕更嚴(yán)重,有時(shí)因腐蝕和射孔而泄漏。這些腐蝕主要來(lái)自儲(chǔ)罐中的液體積累,在儲(chǔ)罐中硫化物、氯化物、氧氣和其他物質(zhì)與金屬發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕。(2)注料處可能因流體沖刷而產(chǎn)生局部侵蝕。正常情況下,如進(jìn)料、出料等,液面顫動(dòng)和液面波動(dòng)會(huì)造成液相與壁面固相摩擦,這種磨損帶有縫隙腐蝕,可能導(dǎo)致底板或壁面腐蝕穿孔。(3)罐與基礎(chǔ)接觸側(cè)底板的腐蝕一般比底板內(nèi)介質(zhì)側(cè)嚴(yán)重,邊板特別容易受到腐蝕儲(chǔ)罐基礎(chǔ)如果沒有有效的防滲水措施或采用的防滲水材料老化失效,則水汽容易沿罐底板與罐基礎(chǔ)的縫隙侵入到罐底,導(dǎo)致腐蝕。(4)由于罐體沉降不均勻,底板有起伏或地板。罐底板與基礎(chǔ)接觸不良,導(dǎo)致罐底基礎(chǔ)膨脹不均,形成氧濃縮電池,導(dǎo)致罐底腐蝕。
3、大型原油儲(chǔ)罐綜合防腐技術(shù)
3.1油罐邊緣板防腐技術(shù)
(1)對(duì)于邊緣板場(chǎng)地的嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象應(yīng)對(duì)邊緣板進(jìn)行防腐處理在板底涂抹除銹漆。然而,銹蝕并不嚴(yán)重,此步驟可以忽略,(2)在邊緣板和罐體的基本位置應(yīng)用高彈性聚氨酯,以便它可以傾斜在管壁上,而無(wú)需特定的硬要求,但應(yīng)保證用于邊緣板的分布和覆蓋能力。為了進(jìn)一步提高坡度的配水效果,可以適當(dāng)提高坡度的彈性,(3)當(dāng)腐蝕處理分散兩層玻璃布時(shí),層布的下邊距與灌溉應(yīng)保持在8厘米左右,上、下接觸的布應(yīng)緊緊附在頂部的墻體灌溉上,確保玻璃布上沒有縫隙,保持聚氨酯傾斜約10厘米,上游和下游不超過(guò)1cm,(4)涂有彈性聚氨酯,確保酸度部分無(wú)縫,保證灌壁與灌基礎(chǔ)之間能夠附著上,表面平整度高,更好地完成彈性聚氨酯耐腐蝕性。
3.2加強(qiáng)支柱對(duì)應(yīng)底板的加固處理
在具體的防腐處理過(guò)程中,應(yīng)采用加工方法將不銹鋼板放置在碳鋼加固板上,然后將另一個(gè)鋼板焊到支柱處,以便擴(kuò)大支柱與底部的接觸面積,降低支柱底板的工作狀態(tài)。另外,儲(chǔ)罐使用過(guò)程中,相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格按照工作流程進(jìn)行防腐處理,以防止波狀液體的使用頻率高于儲(chǔ)罐,并控制所產(chǎn)生的沖擊力。
3.3涂料加陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)
陰極保護(hù)和涂層防腐技術(shù)同時(shí)采用所謂的接頭保護(hù),采用陰極防腐技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合保護(hù)是目前防腐的主要方法之一。地下管道和金屬建筑。涂層可以對(duì)大尺寸基金屬起到保護(hù)作用。由于涂層老化容易出現(xiàn)裂紋、脫皮等現(xiàn)象,涂層缺陷容易形成小陰極形狀,具有較大的正效應(yīng),導(dǎo)致局部腐蝕電池,從而加速金屬腐蝕對(duì)涂層的損害。涂層與陰極保護(hù)防腐技術(shù)的結(jié)合,可以保證受保護(hù)金屬體的電化學(xué)平均,避免部分腐蝕電池的形成,有效擴(kuò)大設(shè)備的使用壽命。而且它又經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。
3.4罐底板外側(cè)外加電流陰極保護(hù)
此方法包括將陽(yáng)極放在油箱底部周圍,并在罐體的一側(cè)安裝深井陽(yáng)極,然后確定陰極保護(hù)是否有效。以大型原油儲(chǔ)罐的腐蝕控制處理為例,使用了兩個(gè)100V/400A直流單元直流電位表,并設(shè)置了電源。幫助陽(yáng)極用于高硅鑄鐵陽(yáng)極,這些陽(yáng)極安裝在土壤中電阻低的地方,陽(yáng)極按照深坑規(guī)定的方式處理。幫助陽(yáng)極填充厚度一般控制在100mm左右,填充氣膜。電纜安裝在1米,直埋電纜不少于100毫米沙層,采用波浪狀臥鋪。深陽(yáng)極防腐處理存在一定缺陷,安裝過(guò)程需要主要電流保護(hù),陰極電流不均,罐體中間容易生銹現(xiàn)象,成本高。
4、儲(chǔ)罐防腐質(zhì)量檢驗(yàn)和監(jiān)督
罐體防腐層施工完成后,應(yīng)徹底檢查。為觀察漆膜表面是否有滲漏、脫落、剝落、門水或擠壓,或漆膜表面光滑,或亮度一致,使用特殊漆膜厚度測(cè)量漆膜的厚度,去。檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的不合格零件,應(yīng)當(dāng)按照原設(shè)計(jì)防腐工藝進(jìn)行更換和修理。防腐過(guò)程的監(jiān)督將按照法規(guī)進(jìn)行,檢查點(diǎn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等必須由專業(yè)技術(shù)人員審查,檢查結(jié)果必須詳細(xì)記錄防止出現(xiàn)泄漏檢測(cè)或檢測(cè)不當(dāng)問(wèn)題。罐體防腐施工質(zhì)量控制,金屬表面應(yīng)處理好,并涂上兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,檢查應(yīng)側(cè)重于表面清潔度、除銹等級(jí)、扣押能力、錨基深度和薄膜厚度參數(shù)?,F(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制也會(huì)影響罐體的整體防腐質(zhì)量,監(jiān)控人員應(yīng)做好詳細(xì)的檢驗(yàn)記錄,保存交付數(shù)據(jù)并設(shè)置相應(yīng)的檔案。一旦每個(gè)進(jìn)程達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),就可以開展后續(xù)工作。只有在檢查不合格的情況下,必須存儲(chǔ)處理、修改通知和其他書面材料,才能繼續(xù)工作。
結(jié)束語(yǔ)
總之,石油工業(yè)得以迅速發(fā)展,為了確保石油更好的運(yùn)輸,對(duì)儲(chǔ)油罐的化學(xué)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行了深入分析,這種腐蝕不僅降低了石油工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率,而且對(duì)石油企業(yè)本身的發(fā)展和運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。為了保證合理使用石油,為了避免出現(xiàn)各種問(wèn)題,有關(guān)部門對(duì)儲(chǔ)油罐進(jìn)行了防腐處理,以保證儲(chǔ)油罐的正常運(yùn)行和發(fā)展。
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