大型浮顶罐罐顶外表面的腐蚀与防护.pdf

年第 卷 第 期石油化工腐蚀与防护 专论引用格式：酒荣跃，刘嘉东大型浮顶罐罐顶外表面的腐蚀与防护 石油化工腐蚀与防护，（）：，（）：大型浮顶罐罐顶外表面的腐蚀与防护酒荣跃，刘嘉东（潍坊弘润石油储运有限公司，山东 潍坊 ；无锡市太湖防腐材料有限公司，江苏 无锡 ）摘要：介绍了潍坊弘润石油储运公司的基本情况和储罐浮顶上表面的腐蚀情况，详细分析了浮顶上表面发生腐蚀的三个原因，即防腐配套体系不合理、制造产生的凹坑存有沉积水以及环境中腐蚀介质的浓缩等。储罐浮顶金属基体腐蚀机理为电化学腐蚀。叙述了云湖涂料防腐涂层全生命周期模式体系下的浮顶上表面防腐配套体系，系统介绍了配套涂层的性能、施工以及固化时间等指标，特别是其环保性能达到国内有关标准的要求。涂层体系使用 后涂层的外观、厚度和附着力都没有明显降低，完全能够达到保证使用 的要求，为企业解决了后顾之忧。关键词：弘润石油；储运；浮顶罐；防腐涂层；全生命周期模式；电化学腐蚀收稿日期：；修回日期：。作者简介：酒荣跃（），高级工程师，本科，现在该公司安全部从事设备安全管理工作。：通信作者：刘嘉东，本科，现在无锡市太湖防腐材料有限公司从事危化产品常压容器方面管理工作。：企业基本情况潍坊弘润石油储运公司原来是一家山东地方炼化公司，在山东潍坊和青州两地设有炼化装置。目前弘润石油储运建成了亚洲最大的原油商储基地，储存规模达到 原油，成为山东乃至全国都有影响的炼化公司。自罐区投入运行以来，罐区储罐不同程度出现明显的腐蚀现象，特别是罐顶上表面的腐蚀尤为严重，这种腐蚀情况引起该公司高度重视。罐顶外表面腐蚀情况虽然罐区投入时间比较短，但到 年发现有 台罐顶腐蚀十分严重，罐区储罐都是浮顶储罐，整个罐顶从白色变成红色，威胁储罐的安全运行。储罐的腐蚀状况见图 和图 。无论是罐顶还是抗风圈、加强筋等部位都是铁红色，腐蚀情况一目了然。其焊缝部位腐蚀也十分严重。图 浮顶外表面腐蚀情况图 焊缝部位腐蚀情况 罐顶外表面腐蚀原因分析（）罐顶外表面防腐配套体系不合理肉眼能明显看出罐顶的金属腐蚀产物为，说明涂层的底层防锈性能差或者底漆的厚度不够，另外中间层涂层太薄，隔离腐蚀介质（也就是水和氧气）的性能不够，还有就是涂层的面漆耐紫外线能力和防水能力太差，导致短期就出现大面积的腐蚀现象，腐蚀机理是电化学腐蚀形式。具体机理为：专论石油化工腐蚀与防护 年第 卷 （）罐顶变形由于浮顶罐的罐顶在焊接拼装过程中发生应力变形，从而造成罐顶坑坑洼洼，在雨水和潮湿环境下，在凹坑中不断有水存在，与空气中的氧形成电化学腐蚀体系，对罐顶加速腐蚀。（）环境的影响由于罐顶长期与阳光接触，处于冷热交替的环境，造成了涂层的膨胀与收缩，产生了一定的应力。防腐蚀措施由于储罐处于正常生产状态，还不到检修时间，因此不能临时停止涂装；否则，既会影响炼化装置的正常运行，也会影响输油工程的正常运行，一旦停运必将损失惨重，因此必须找到一种不停工的施工涂装体系。通过走访了解比较，最终选择无锡太湖防腐材料有限公司生产的配套防腐涂料体系。防腐工艺由于储罐在运行当中不能采用喷砂除锈工艺，经过比较最终选择采用超高压水喷射除锈 专用防腐配套体系的全生命周期方案。具体防腐工艺见图 。图 超高压水喷射除锈防腐工艺流程其中点焊和焊缝部位超高压水除锈等级至少要达到 级；基体表面干燥后表面出现很薄的一层氧化铁红，为了防止返修，于 内在基体表面干燥后立即涂敷环保型石墨烯环氧带锈底漆两道，干膜厚度不低于 ；底漆表干后涂敷环保型纤维改性环氧中间漆，漆膜厚度不低于 ，然后涂敷环保型脂肪族聚氨酯面漆两道，干膜厚度不低于 ，涂层体系干膜厚度为 ，不低于 。其余部位涂层厚度和附着力基本合格，用超高压水清理干净后，涂敷丙烯酸聚氨酯面漆两道，漆膜厚度不低于 ，总厚度不低于 ，附着力不低于二级。通过不断的改进完善，该配套体系的三种环保型涂料性能更加稳定，防腐性能更优良，能够最大限度地满足企业的要求。防腐配套体系及性能 配套体系大型原油罐浮顶上表面的配套体系、涂层厚度、涂敷道数以及 （挥发性有机物）含量等见表 。表 大型原油罐浮顶上表面的配套体系涂料名称涂料型号颜色涂敷道数干膜厚度 理论涂布率（）体积固含量，质量固含量，含量（）环保型石墨烯带锈底漆 灰色 环保型纤维改性环氧中间漆 灰色 环保型聚氨酯面漆 待定 合计 对于全生命周期服务商来说，该罐区大型油罐浮顶上表面涂层使用寿命保证达到，为此表面处理的机械除锈表面等级达到 级，超高压水除锈基体表面等级达到 级。环保型石墨烯带锈底漆环保型石墨烯带锈底漆，比传统的环氧带锈底漆综合性能更理想，更适用于大型油罐浮顶上表面的防腐使用，其中涂布情况见表 。表 环保型石墨烯带锈底漆涂布情况项目最低典型最高干膜厚度 湿膜厚度 理论涂布率（）体积固含量，密度（）外观灰色或红褐色 含量（）第 期酒荣跃等 大型浮顶罐罐顶外表面的腐蚀与防护专论涂层固化情况见表 。由于大型石油储罐容积大，浮顶上表面面积很大，一次涂敷一道需要较长时间，如果固化时间比较长，在实际涂敷过程中可能影响涂敷进度，而且如果天气变化或者下雨，那么短期不能固化，涂层性能可能受影响，金属表面可能发生比较严重的腐蚀，需要对表面进行进一步处理，势必对施工成本和施工进度都有影响。表 环保型石墨烯带锈底漆固化情况基材表面温度 表干 实干 最短涂敷间隔 最长涂敷间隔 月 环保型纤维改性环氧中间漆纤维改性环氧中间漆的涂层厚度和涂布率见表 。表 环氧中间漆的涂层厚度项目最低典型最高干膜厚度 湿膜厚度 理论涂布率（）密度（）固含量，含量（）外观灰色或红褐色如果腐蚀介质渗入或穿透中间层，一定会加速底层涂层的失效，造成金属基体的腐蚀，因此配套体系中间层的种类、厚度和固化时间等性能指标至关重要。纤维改性环氧中间漆的固化温度与时间见表 。表 环氧中间漆的固化温度与时间基体表面温度 表干 实干 最短涂敷间隔 最长涂敷间隔 月 环保型环保型氟改性复合涂料见表 。表 环保型氟改性复合涂料施工参数项目最低典型最高干膜厚度 湿膜厚度 理论涂布率（）固含量，密度（）含量（）几种环保型涂料的比较对几种环保型涂料的主要施工性能、力学性能和环保性进行比较，结果分别见表 和表 。使用环保型防腐涂料是大势所趋，国家已经出台一系列有关环保涂料方面的法律法规，环保型涂料使用范围逐步增大，有取代溶剂型涂料的趋势，因此，研制、生产和使用环保型防腐涂料也是必然选择。表 配套产品参数对比配套方案产品名称体积固含量，膜厚 施工道数涂布率（）理论涂布率（）理论油漆用量（）含量（）附着力（画圈法）柔韧性（歪曲 ）（）环氧富锌底漆 级通过环氧中间漆 级通过合计 （）水性环氧富锌底漆 级通过水性环氧中间漆 级通过合计 （）环保型石墨烯环氧富锌底漆 级通过环保型纤维改性环氧中间漆 级通过合计 表 底漆和中间漆固化时间配套方案产品名称干性（）指触干硬干干性（）指触干硬干干性（）指触干硬干干性（）指触干硬干环氧富锌底漆 环氧中间漆 水性环氧富锌 不适用不适用水性环氧中间漆 不适用不适用不适用不适用环保型石墨烯环氧富锌底漆 环保型纤维改性环氧中间漆 专论石油化工腐蚀与防护 年第 卷 防腐蚀效果防腐涂层的使用效果必须通过现场观察测试才能确定，主要注意外观有无脱落和起皮粉化等情况，见图 和图 。图 工作平台防腐情况图 整个浮顶上表面防腐情况由图 和图 可以看出涂层外观良好，没有腐蚀迹象，在焊缝和拐角等部位也没有腐蚀发生。从 年完工到 年 月，涂层完好如初，也没有粉化变色等现象，能够预计达到使用寿命的要求。除了外观观察之外，还要测量涂层的厚度，任意取几个有代表性的点测量涂层的厚度，确定没有变化、没有降低的倾向。采用拉拔法测量涂层的附着力。取几个有代表性的点进行测量后发现，涂层的附着力良好，没有降低的趋势，能够继续使用。结论储运领域大型油罐浮顶上表面发生了比较严重的腐蚀，分析腐蚀的原因，主要是防腐配套体系不甚合理，底层涂层防锈性能差，中间层厚度不够，不能有效避免腐蚀介质的渗透，加上加工造成的凹坑积聚水分以及环境腐蚀介质的浓缩等加剧了浮顶基体的电化学腐蚀。采用云湖涂料全寿命模式防腐配套体系很好地解决了浮顶上表面的腐蚀问题，已经使用了，涂层的外观、厚度和附着力没有明显降低，继续使用没有任何疑问，完全能够达到使用 的要求，为国内浮顶油罐上表面防腐提供了一个很好的范例，为设计单位、储备库和炼化公司罐区浮顶上表面的防腐提供了可靠的技术支撑。（编辑张向阳），（），；，）：，：；