储罐罐底防腐技术应用研究
2020-06-28徐琦超
徐琦超
(万华化学集团股份有限公司,山东 烟台 264000)
1 引言
随着大量化工园区的建设,金属储罐应用得非常广泛,它的作用在产品储存过程中不可替代。然而,在后期一段时间的使用中,储罐泄漏事故及安全事故经常发生,这些情况大都是罐底腐蚀泄漏引发的。据相关调查资料分析,在罐的腐蚀中,罐底腐蚀占80%;其中罐底腐蚀中的60%都是边缘板下面腐蚀。因此,为了提高储罐的使用寿命和安全运行,安全可靠的、经济合理的罐底边缘板防腐具有重要的意义。本文根据现场实际的管理及使用处理经验总结了罐底防腐方法,对同行业应用人员提供借鉴。
2 使用现状
储罐罐底边缘板与储罐基础相连,随着外部环境及储罐载荷的不断变化,会有较大的缝隙产生在罐底边缘板与储罐之间。一旦产生缝隙,许多腐蚀介质(如雨水)会在其处沉积,从而对储罐边缘板造成严重的电化学腐蚀,严重时可能会使储罐底板形成腐蚀穿孔。
目前工业园碳钢储罐罐底防腐采用玻纤搭配树脂,不锈钢储罐采用混凝土防腐。
图1 精蜡防腐前
图2 精蜡防腐前
目前工业园碳钢储罐采用玻纤搭配树脂,目前存在以下问题:
(1)因材料特性原因对异形部位贴覆性差;
(2)包覆层垂直面树脂因垂流及表面张力等影响常用厚度不足形成破孔;
(3)耐候(抗UV)性能差;
(4)向阳面通常2~3 年即粉化破孔、脆裂;
(5)水易渗入但不利于排除与蒸发。
不锈钢储罐采用混凝土防腐,目前存在以下缺点:
(1)由于混凝土本身多孔特性,罐基础会吸潮;
(2)混凝土与金属热膨胀系数差异大,温差会造成裂缝;
(3)混凝土硬化成型后与罐体间隙大,施工后混凝土与基座无法密接为一体;
(4)混凝土基础易产生裂缝,渗水后无法排出。
3 罐底防腐方案
对罐底防腐材料要有以下要求:
(1)材料需要弹性:不但能填充缝隙,而且能产生形变从而适应储罐罐体有可能发生的变形;
(2)材料需要优异密封性能:能够阻止外部介质(包括腐蚀介质)进入缝隙,不渗透、不泄露,还能够保证密封性能的持久性;
(3)材料需要不固化及优异的耐老化性能:不老化、固化,不开裂、渗漏;
(4)材料需要的可塑性:能随意填充缝隙类的不固定空间;
(5)材料需要较强的环境适应力:可耐酸、碱、盐腐蚀;
(6)便于施工:施工环境一般都是缝隙狭小的情况,并且表面处理不是很方便,所有材料要方便使用,便于质量控制。
从施工除锈要求和环境温湿度及施工复杂程度,对比CTPU 防水涂料和精蜡防腐蚀系统,对罐底防腐采用精蜡防腐蚀系统。
主成分为石油微精蜡及腐蚀抑制剂组成之膏状涂料;精蜡底剂 品,融可带除锈锈带、湿打作底业和;防锈三功能为一体的新技术产涂抹于钢构表面可形成氧化薄膜阻绝水分与空气;填补隙缝及毛细孔并确保精蜡带紧密贴覆。主要成分为石油微精蜡、腐蚀抑制剂与非针织聚精蜡带 丙烯无为纺软布性;防蚀材料,可热胀冷缩,并能随意剪,裁黏合于各种不规则形状对象。
蜡防腐蚀系统施工工艺流程:
(1)表面处理:以手工具如钢刷、刮刀、抹布,去除钢构对象表面之浮锈、灰砂、油渍、漆渣、焊渣等易松脱污染物,并尽量去除表面水分(不必完全除湿),以达到美国SSPC-SP-2 标准(或瑞典St2 标准);
(2)涂抹精蜡底剂:可戴上橡胶手套以避免割伤,或以塑料毛刷,将一层薄薄的腐蚀抑制底剂涂覆在钢构对象,当表面潮湿时,注意挤压底剂于钢构表面以排除水分与湿气。底剂涂抹厚度不用进行精确的计算,但应注意所有表面都已涂覆完成;
(3)包覆精蜡带:由下而上,由里而外;徒手由钢构对象的底端开始,以2.5 公分重迭进行包覆,向上施工,施工时应注意所有弯角、缝隙及不规则面,确保精蜡带黏附于金属表面,避免产生气泡或中空现象,并注意在重叠处用手抹平使其密合;
(4)完工检视:全面仔细地检查表面是否均重叠包覆,杜绝中空或边角翘起的现象,若发现则直接抹平达标即可;钢构包覆完成后,状似以黏土或蜡密封之对象,大约在1 周以后包覆表面会变得更加紧缩密实,精蜡带内层仍将保持柔软,并可随钢构热胀冷缩不产生龟裂,片状黏贴局部防蚀亦不会脱落;如有管理与外观需求,此时包覆外表可上漆(不建议涂装以节省成本)。
图3 精蜡防腐后
图4 精蜡防腐后
4 金属储罐管理建议
在实际生产中,储罐罐底腐蚀的危害非常大,会直接影响至整个装置正常的运行,从而影响到工厂的正常生产。因而为了延长设备寿命及安全生产保证装置长满优运行,我们要要采用正常有效的储罐罐底防腐措施,这具有重要的意义。进行储罐罐底防腐的措施如下:
4.1 采用一种新结构,更有利于防腐的罐底:将罐底凸形结构变成凹形结构
优点如下:
(1)罐底防腐层剥落的时间更久,损坏的周期延长。凸形结构罐底很容易引起底板拉伸和扭曲变形,从而造成防腐层剥落;
(2)应力腐蚀的速率减小;
(3)更利于有排放罐外底部的雨水及罐内底部的水分。
4.2 加强罐基础外圈及罐底边缘板的密封和防腐
罐基础外圈和罐底边缘板间隙的开放是底板外侧腐蚀介质的入口,为了降低底板外侧的腐蚀速率,要有效地做好罐基础外圈和罐底边缘板的密封和防腐。
4.3 施工质量要有效地提高
包括基础质量,除锈质量和涂层质量。基础沉降和塌陷会引起罐底内外侧局部长期积水;除锈不彻底会导致涂层容易脱落。涂层材料的不合格、不均匀、厚度不够会影响涂层效果。
4.4 减少储罐罐底与外界的接触
绝缘涂层处理是目前市面上最常见也是最近以来被经常采用的一种隔绝防腐技术。在选择防腐涂料时候根据实际需要选取安全,合格能满足实际需要的产品。
表1 几种防静电防腐蚀涂料性能
4.5 制定科学、合理的设备管理制度
根据现场的气象、地质、物料类别、物料质量和储罐使用年限等综合考虑,制定出符合设备实际情况的管理制度和操作规程。
5 总结
本文主要研究了碳钢储罐和不锈钢储罐罐底金属边缘板防腐的现况及存在的问题,研究了储罐边缘板和储罐基座之间不同防腐方式的优缺点,从施工简单、性能长久等方面突出了精蜡防腐在罐底防腐上的卓越性能,最后提出了延长金属储罐实际使用寿命的几点建议,在同类部位的防腐方面,具有重要的参考和推广应用价值。