沿海储罐边缘板防腐材料的研究与应用实例

周琦（舟山国家石油储备基地有限责任公司，浙江 舟山 316000）

沿海储罐边缘板防腐材料的研究与应用实例

周琦（舟山国家石油储备基地有限责任公司，浙江 舟山 316000）

由于储罐在储油及空罐的情况下受力不同，导致边缘板会发生不同情况的塑性变形，易使外界的水汽进入边缘板底部，尤其是沿海地区空气、雨水中盐分含量高，一旦边缘板防腐层出现漏洞，湿气、雨水进入储罐底板与承台沥青砂间，极易造成边缘板及罐底板腐蚀。本文将通过改进目前国内主流应用的边缘板防腐材料及工艺，实例验证适合沿海地区储罐边缘板的防腐型式。

油罐；边缘板；防腐

海洋大气中带有盐粒，沉积在金属表面上。由于盐粒中含有氯化钙和氯化镁， 很容易吸水潮解，在金属表面形成一层薄薄的液膜，促进了碳钢的腐蚀。腐蚀产物在Cl-离子作用下没有保护性，使碳钢在液膜作用下一层一层地剥落。储罐底部边缘板的腐蚀多为不均匀腐蚀，边缘呈千层饼状沿底板半径方向向中心逐步成局部腐蚀，再向里呈点蚀。边缘下面的腐蚀范围，一般是从边缘板的外周边向里300～500mm左右。

油罐底部边缘板由于载荷和温度的周期性变化及制造过程中产生的内应力使其产生变形使防腐涂层遭到破坏，所以采用的防腐材料应具有防水气性、耐候性、弹性、易维护性及与边缘板和基座有较强的附着力。所谓防水气性是要求防水层连续完整，透气性小，能够隔离水、大气的入侵；耐候性要求防水材料能耐大气腐蚀及紫外线照射；特别是油罐都在露天放置且大多暴露在化工大气中，使其应更具耐候性。弹性是指防腐材料在低温及高温和基材发生变形的情况下，其涂层能够适应基材的变化保持其完整性及防护性。

1 现有相关技术对比分析

目前市场上储罐边缘板的防腐方法较多，主要有环氧煤沥青、橡胶带、三元乙丙防水卷材（SBS）、CTPU、矿脂带防腐等几种，其材料性能、施工工艺等均存在较大的差异，寻找一种材料性能稳定、施工维修方便、使用寿命相对较长的材料，是有效解决边缘板锈蚀，确保边缘板防腐质量的关键。

（1）环氧煤沥青防腐 该防腐工艺形式主要通过在罐底边缘板和混凝土基础上涂刷煤沥青漆后再浇注沥青砂进行防腐。其优点是造价低廉，施工方便。缺点是延展性差，易开裂。由于沿海地区储罐地基均较为复杂，储罐均存在一定的沉降，沥青砂易开裂导致水汽进入边缘板。其单价约50元/延米，使用期约2～3年，但修复较为便利。

（2）橡胶带防腐 该防腐工艺形式主要通过在罐底边缘板和混凝土基础上涂刷煤沥青漆后再贴覆橡胶带进行防腐。其优点是造价低廉，施工方便。但弹性差，存在明显的不抗变形缺点。由于沿海地区气候的特殊性，橡胶带易老化破损。其单价约60米/延米，使用期约2～3年，修复不便。

（3）三元乙丙防水卷材（SBS）防腐 该防腐工艺形式主要是通过在罐底边缘板和混凝土基础上涂刷煤沥青漆后贴覆“贴必灵”防水带进行防腐。优点是造价低，施工简单。缺点是延展性差，易老化破损。在沿海地区气候及储罐沉降的双重作用下，SBS易老化破损。其单价约80元/延米，使用期约3年，修复不便。

（4）CTPU防腐 是以异氰酸酯、聚醚多元醇为主要原料，配以各种助剂加成聚合反应制成，采用CTPU高弹性台口线及高强度腰线、CTPU中间弹性胶泥、CTPU抗老化底面胶等复合材料，再利用贴覆玻璃布及氨纶弹性布加强涂层强度及致密性。其优点是防水效果好，粘接性能强，有很好的抗变形能力，延伸率强，维修容易。但它在具体施工中存在着工艺复杂、操作难度高、施工周期长、受环境影响大等缺点。其单价约350～450元/延米，使用寿命长期约7年，修复较为简便。

（5）矿脂带防腐 矿脂防腐带由合成纤维、碳氢化合物、中性聚合物、惰性硅填料、防燃剂等组成。它在很宽的范围内可保持可塑性，不会硬化，不会断裂，对酸、碱、盐和微生物有很强的抵抗力，并对水、水蒸汽和气体有极强的防渗性能，还特别适合防火要求。但它在具体施工中存在着工艺复杂、操作难度高等缺点。其单价约450元/延米，使用寿命长，约10年以上，修复较为简便。

2 矿脂带防腐工艺改进

由于沿海地区地层均较为复杂，特别是有些储罐建于淤泥、海塘回填层上，桩基切入持力层（中风化层）深度可超过100米，储罐在运行过程中沉降量较大，边缘板的防腐材料必须要有很好的延展性。且沿海地区气候较为复杂，昼夜光照强度变化大、空气湿度大、风大、雨水多、空气中盐分含量高，边缘板防腐材料的耐候性也至关重要。矿脂带防腐材料在实际应用中更适用于沿海地区储罐的边缘板防腐，但常规的矿脂带防腐工艺（例如DENSO、KHEDA）也存在着与罐壁易脱离、出现空鼓等情况。为解决此类问题，我们对矿脂带防腐工艺进行了改进。将与罐壁连接的矿脂带更换为聚丙烯胶带，腻子选用具有弹性的橡胶碎粒。

（1）具体施工工艺 ①基层清理：采用手工清理环梁上表面、罐外侧壁板下150mm处，对环梁表面缺损的进行必要修补。②填充腻子：将边缘板底部与环梁面间隙采用腻子填充密实，并自然形成坡角，防止水汽渗透进入罐底。③涂刷聚丙烯胶带配套底漆：大角缝向上150mm、边缘板上表面涂刷聚丙烯胶带配套底漆一遍。④粘贴聚丙烯胶带（两层）：聚丙烯胶带底漆涂刷后，在大角缝处分层粘贴50mm、150mm宽聚丙烯胶带各一层，压贴密实。⑤胶泥塑形：采用弹性胶泥从大角缝到环梁外沿进行塑形并找坡，坡度不少于8度。⑥铺贴矿脂防腐带（两层）：将第一层矿脂防腐带由大角缝处向环梁边沿铺设，手工捻压平整，然后在第一层矿脂防腐带表面涂少许矿脂底漆，再由大角缝处向环梁边沿铺设第二层矿脂防腐带，捻压平整。⑦粘贴第三层聚丙烯胶带：从大角缝以上150mm处开始向下粘贴聚丙烯胶带，并覆盖矿脂防腐带表面不少于25mm。⑧聚丙烯胶带应压实紧密贴附在罐壁上，要抚平褶皱，以辊子压实捻平。

（2）质量要求 ①储罐外壁底部以上150mm及储罐外边缘板已做过防腐，施工前需对整个施工区域表面进行清理，要求无油污、杂质、泛锈等，环梁表面必须平整、无破损，对破损区域及时修复。②壁板、环梁表面涂刷柔性粘弹密封带底漆，底漆要涂刷均匀，不能有漏点和针孔。③边缘板与环梁表面的缝隙用腻子填实必须封闭、密实，从大角焊缝处由里向外用胶泥填充过度，保证表面平整，排水顺畅，确保由里向外形成排水坡度（大于8度）。④矿脂带竖起的部分要压实、捻平，抚平褶皱，沿罐周方向的搭接宽度应大于100mm，第一、二层矿脂防腐带搭接必须错开。⑤聚丙烯胶带、矿脂带必须粘贴牢固，严禁出现起翘和空鼓现象。⑥矿脂带铺设完成后必须表面平整、排水顺畅，排水坡度不小于8度。⑦矿脂带施工时必须做好细部结构处理，接地扁铁等区域必须进行加强处理，严禁出现漏铺现象。⑧矿脂带必须采用整张材料，严禁出现环向接缝，上下两层矿脂带的竖向接缝必须相互错开，搭接宽度不得小于100mm。⑨最后一层聚丙烯胶带必须在大角缝处压住矿脂带25mm以上，确保罐壁雨水可直接沿矿脂带表面排出。⑩边缘板防腐必须确保基层干燥，严禁在湿度大于80时进行施工。

3 施工流程（见图1）

图1

4 结语

聚丙烯胶带包覆在外壁板和边缘板的缝隙之间，胶泥覆盖部分聚丙烯胶带、边缘板及水泥台表面，胶泥塑形为散水坡形，矿脂防腐带全面覆盖在胶泥之上及水泥环梁边，矿脂防腐带为散水坡形。该防腐密封结构能与罐壁和水泥台形成良好的粘接，构成完整的防腐密封系统，且具有良好的弹性、耐候性和防腐蚀能力，可以避免因储罐外边缘板变形和环境因素导致的防腐密封失效。

［1］肖丁铭，刘学勤.钢制石油储罐边缘板的防腐密封［J］.化学设备与管道， 2010，12.

［2］左景伊，左禹.腐蚀数据与选材手册［M］.北京：化学工程出版社.

周琦（1979- ） ，男 ，汉族， 浙江舟山人，本科，石油化工工程工程师，研究方向：石油储罐及工艺系统。