AG手机客户端储油罐防腐涂料与涂装若干问题探讨

更新时间:2020-04-19 14:07

  慧聪表面处理网讯:张斌 (江阴市大阪涂料有限公司,江苏江阴,214413)

  摘要:针对目前国内关于钢质储油罐防腐的相关标准规范、涂料选用、涂层设计及涂装施工的情况,提出了若干相关热点和难点问题供业内人士探讨。

  随着我国经济的快速发展,对石油以及石化产品需求不断增加。2011年我国原油消耗量4.9亿吨,其中进口原油占54.8%。国家发改委等相关部门已制定了石油战略储备长期计划,计划15年时间内,投资超过1000亿元人民币,建立达到相当于90天原油进口量的石油战略储备基地。其中一期工程包括浙江镇海、舟山岙山、青岛黄岛和大连新港四个基地,总储量约1400万吨,已建成;二期工程目前正在进行,计划储量近3000万吨,预计今年完工;而三期工程计划储量亦达近3000万吨。另外,民间的商业石油储备也正在大力开展。

  预计到2020年,我国需新增千万吨级炼油及配套装置约25套,新增80万~100万吨级乙烯装置约9套,其它老炼化厂都将进行大规模技术改造或扩大生产能力。

  从原油开采、中转储存、炼油生产到成品油的储存,都需要建设大量的储油罐。一些中国公司也走出国门,在外承接储油罐建设工程。储油罐防腐工程质量优劣极大地影响储罐运行成本、安全和使用寿命。

  而由于种种原因,一些储油罐出现了防腐涂层早期失效,因腐蚀造成损失和事故的事件也时有发生,储罐防腐蚀施工及运行过程中也曾出现大型安全事故。因而,研究储油罐的腐蚀特点、设计可靠的防腐蚀措施、研制和采用长效可靠的防腐蚀涂料、加强防腐蚀施工管理和质量控制、更新和完善相关标准规范,是值得所有储罐防腐蚀相关人员研究的课题。

  近年来,储油罐的防腐蚀研究取得了很大进展,2008年,《GB50393-2008钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范》颁布实施,在储罐防腐蚀设计中,尤其是中石化系统内得到了越来越广泛的应用。

  关于储油罐防腐涂料与涂装,业内各界人士也十分关注,纷纷基于自身所了解的情况,通过论文、会议发表了自已的观点,出现了“百家争鸣”的局面,这也有助于我国储油罐防腐蚀水平的进步与提高。在此,笔者也基于自已对该领域的有限了解,提出一些热点难点问题,供大家探讨。

  目前国内关于储油罐防腐涂料与涂装方面的标准规范较多,按发行时间先后顺序列举如下:

  这些标准规范,由于编写、发布的单位不同,发布日期有早有晚,难免在一些问题上存在差异甚至争议。也许,各方抛弃成见,密切联合起来,综合各方的意见,并辅以试验数据及应用事例验证,对相关标准规范进行修订和完善并逐步推出配套性标准规范,对提高我国储油罐防腐蚀水平来说无疑是最好的选择。从而避免出现设计单位、建设单位、防腐施工方、监理方以及涂料制造商等相关各方无所适从、争论不休的现象。

  

  就实验室针对单一导静电涂料和涂层体系,以及现场对整个导静电涂层体系的表面电阻率测量方法和验收准则,相关标准的规定也存在差异。而测试仪器/测试电压、相对湿度、底材类型/导电性、底漆类型/涂层体系、涂层厚度都对测试结果有着不同程度的影响。目前各标准规定以及现场验收测试有必要进一步考虑这方面因素。

  对于导静电涂料的实验室检验(如第三方抽检)以及现场对已完工涂层的验收测试,相关标准规定的验收准则是否适用?这对实验室测试可能不是问题,但现场测试时,由于气候条件的不可控性、AG手机客户端,底材多样性以及涂膜厚度的不均匀性,难免出现实验室测试与现场验收测试数据出现偏差以及现场测试数据很不稳定的情况。如何综合考虑上述因素,制定切实有效的验收准则,也是需要探讨的问题,尤其是关于测试时的环境条件、科学抽样和测试数据处理问题。同为导静电涂层表面电阻率的测量,SJ/T10694-2006引用了GB/T2828(ISO2589)的抽样程序和数据处理方式,这或许可以借鉴。

  目前,各标准推荐的涂层体系有同有异。笔者基于对相关资料的理解和实际参与储油罐防腐工作的体会,觉得有以下热点难点问题可供大家探讨。

  富锌底漆可用于纯净油品储罐的内防腐底漆,是得到各界人士认同的。但鉴于锌的化学活泼性,当用于含水及其它杂质(如硫化物)的油品(如中间产品、渣油、污油等)储罐内壁,以及用于水和杂质易沉积的油水线以下罐内壁及罐底以上表面时,效果如何?是否会导致锌粉的快速消耗以及析氢腐蚀的发生?有待进一步探讨。

  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,在一些保温储罐(如原油、重油、渣油等)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以及强制保护电流密度?

  当设计采用无机富锌底漆时,覆涂和修补问题如果能够在标准规范或设计文件中明确,会有助于减少涂装施工商与涂料制造商之间的争议和摩擦。

  对富锌底漆的锌粉或金属锌含量以及相应的检测方法,相关标准很多且并不统一。GB50393-2008中规定干膜锌含量≥80%,未说明是锌粉含量还是金属锌含量,也未规定检测方法标准,这有待进一步明确,与相关标准(如HG/T3668-2009等)接轨或许是一个好办法。

  有的中间产品和成品(如大型重油罐等)储罐内壁底板是否会采用牺牲阳极保护,如采用牺牲阳极保护时亦采用导静电涂层是否合适?

  罐底板下表面的涂层设计,由于各标准规范没有提及,实际建设中,是否会出现强制电流保护加非绝缘防护涂层的现象发生?

  这类储罐通常只存在于炼化厂,汇集各方面的资料来看,出现问题较多,也是防腐蚀设计者感到为难的问题。究其原因,主要是因为原油来源不同以及炼化工艺差异,导致这类介质的组成相对于原油和成品油来说更为复杂(通常含有芳烃、酸碱盐、水、硫化物等介质以及温度的综合作用),而且运行条件各异,这对涂料选择来说是一种极大的挑战。相关标准规范中推荐的热喷涂金属(铝、锌、不锈钢等)由于费用高以及可靠性问题也常令设计者在选择时犹豫。因而,各相关方进一步加强该类储罐内防腐问题研究具有更现实的急切性。

  对于钢制浮舱内表面、储罐底板下表面的防腐蚀,尤其后者是储油罐防腐蚀的重点部位,却鲜有相关标准规范提及,不能不说是一个遗憾。

  一些具有挂壁作用的稠油储罐,内壁中间部位通常不涂漆,对这此类部位装油前的临时保护,也是切实需要考虑的问题。

  我国地域辽阔,气候多样,不同地区的大气环境腐蚀性级别存在较大差异,因而,对于储油罐与大气接触部位的防腐蚀涂层设计,参照ISO12944不失为一种好的选择。

  健康、安全和环境保护日益受到重视,储油罐防腐涂料的选用和涂装作业也宜顺应趋势,相关标准规应予以考虑。例如鼓励(至少不阻碍)无溶剂、水性等环境友好防腐涂料的选用及施工方式的采用。

  

  目前各标准规范对储油罐内用防腐蚀涂料的性能要求及测试存在重单一品种涂料、轻整体涂层;重单一测试项、轻综合作用的现象。例如,一些标准对涂料或涂层提出了耐热、耐水、耐盐水、耐汽油、耐酸碱等单一介质的耐受性要求。但储罐实际运行时,涂层却可能是受到水、酸碱、油、硫化物、芳烃、热/温度的综合作用。

  由于我国对进口原油的依赖逐步增加,导致原油来源及产地日趋多样化,尤其是高酸、高含硫原油的进口和使用,这导致储油罐内介质组成及腐蚀性差异很大。对各类油品的组成(尤其对防腐蚀涂层有影响的介质)及储罐运行条件进行详细分析统计,从而确定尽可能与实际运行条件相符并具有广泛代表性的测试用介质组成和测试条件,是需要各相关方联合进行的课题。试验介质的标准组成和试验条件确定后,对涂料制造商的研发无疑也会起到极大的促进作用,也必将大大提高我国储罐的内防腐水平。

  IMO原油船货油舱涂层性能标准中关于涂层性能的实验室测试,对气体和浸泡试验用液体,即综合考虑了各种介质,并尽可能地与实际运行相符,这种思路或许可以借鉴。

  目前,储油罐的内外防腐施工,并不全是在试压结束之后再喷砂清理后进行整体涂装作业。以下防腐工艺流程在储罐建设中也时有采用:钢板和型材经抛丸处理→涂装部分涂层(有时是车间底漆、有时是底漆、有时是底漆+中间漆)→焊接、制作、安装、试压→再处理→涂后续漆。这种工艺流程虽然有利于保证表面除锈质量和减轻危险与不便的罐内作业量,但必然带来一些新的问题,如车间底漆的性能要求与选用问题(尤其是当车间底漆不完全除去时,对导静电涂层表面电阻率的影响);二次表面处理问题;罐内壁用高交联密度的涂层超过最长覆涂间隔问题;运输、卷板、焊接、安装、试压等工序对涂层的破坏性评估和修复问题等等。这些问题如果处理不好,会给储油罐防腐质量埋下隐患。而因为没有相关标准规范提及,AG手机客户端单靠涂料制造商的建议或要求,受费用、工期等制约因素,很难被施工商或其它相关方所接受和执行。

  自独山子油罐爆炸事件发生后,储多罐内涂装作业已放弃对保证涂层质量更为有利的无空气喷涂施工方式,而改为辊涂施工,这不能不说是个遗憾。

  我国储油罐腐蚀控制水平的提高,需要相关各方及各界人士共同努力,加强沟通、密切合作。

  1.刘小平,赵金庆,董雪超.储油罐导静电涂料表面电阻率测试的影响因素[J].2010防腐蚀涂料年会暨第27次全国涂料工业信息中心年会:99-101

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  出版专著“电镀手册”“电镀原理与工艺”“镀锌”“实用镀铬技术”等,在国内外杂志发表论文40余篇。[详细]

  提出并促成中表协清洁生产指导委员会成立,积极开展电镀及表面处理行业清洁生产审核、推广和交流活动。[详细]

  研究方向:涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理。多篇论文在国内技术论坛或研讨会上获奖。[详细]

 
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