金属储罐的腐蚀与防护
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阴极保护防腐什么是阴极保护防腐?阴极保护防腐是一种常用的金属腐蚀防护方法,通过在金属结构表面引入一个电流,将金属结构作为阴极极化,使其成为电化学反应中的阴极,从而有效地减少或阻止金属腐蚀的发生。
阴极保护防腐的原理阴极保护防腐的原理基于电化学反应的基本规律,即金属在一定条件下的电极反应。
当金属结构暴露在外部环境中时,发生的腐蚀反应是金属离子释放到电解质溶液中,并与电解质中的阴离子结合形成盐类。
而阴极保护的目的就是通过施加一个外部电流,将金属结构极化为阴极,使其电位低于腐蚀电位,从而减缓或阻止腐蚀反应的发生。
阴极保护防腐的应用范围阴极保护防腐广泛应用于各种金属结构,包括钢铁、铜、铝和镍合金等。
其主要应用领域包括:1.石油和化工行业:阴极保护常用于石油储罐、石油管道、石油设备等的腐蚀保护。
2.水处理行业:阴极保护可应用于水质处理设备、给水管道等的腐蚀保护。
3.海洋工程:由于海洋环境的高盐度和潮湿程度,金属结构容易受到腐蚀,阴极保护可以有效延长金属结构的使用寿命。
4.铁路和桥梁工程:阴极保护广泛应用于铁路桥梁、隧道、障碍等的腐蚀保护,可以减少维修和更换的频率。
阴极保护防腐的实施方法阴极保护防腐的实施通常涉及以下几个关键步骤:1.设计阴极保护系统:在进行阴极保护防腐之前,需要进行相关的设计计算,包括金属结构的阳极和阴极位置的确定、电极材料的选择等。
2.安装阳极系统:阳极是阴极保护系统中负责释放电流的部分,常见的阳极材料包括铝、锌和镁等,通过将阳极安装在金属结构表面或周围的土壤中,以确保电流正常传输。
3.连接阳极与金属结构:阳极与金属结构之间需要建立电气连接,通常采用导线、连接件等进行连接,并确保连接牢固可靠。
4.监测阴极保护系统:为了确保阴极保护系统能够正常工作,需要进行定期的监测和测试,如测量金属结构的电位、电流和电阻等参数。
5.维护和维修:根据监测结果,及时对阴极保护系统进行维护和维修,包括更换阳极、修复连接等。
硫酸储罐腐蚀穿孔原因及应对措施摘要:根据硫酸储罐在运行中发生的腐蚀、穿孔和渗漏问题,从硫酸腐蚀的发生、流速、液位波动、差压变送器、吹管、罐壁清洗等几个方面,对硫酸储罐腐蚀、穿孔和渗漏的成因进行了分析。
为了有效地控制硫酸储罐的腐蚀速度,分析其影响因素,确保硫酸储罐长时间的安全使用,还应根据硫酸储罐的具体服役情况,从而提出相应的处理措施。
关键词:硫酸储罐腐蚀温度液位硫酸是一种有机酸,其腐蚀强度很高。
它是化肥,医药,冶金,染料,人造纤维,精细化工,矿物加工,制药,炼油厂,以及各类有机及无机化学品的原材料。
在化学工业中得到了广泛的应用,素有“化工之母”的美称。
由于硫酸与三大元素(氨,磷,钾)和硫肥的母体是密不可分的,所以又被称作“肥料之母”。
由于硫酸极具腐蚀性,因此,在生产、运输、使用中,安全贮存是十分重要的。
合理选用硫酸储罐材料,合理对硫酸储罐进行设计,合理地管理和运用电化学保护、钝化保护和涂层保护,以保证硫酸储罐在生产中能够进行正常服役[[1]]。
1硫酸腐蚀原理及特点碳钢的腐蚀是一种典型的电化学腐蚀方法。
其化学反应如下:金属材料属性、表面条件、杂质、硫酸浓度(pH)、温度等因素都会对金属进行氢去极化腐蚀。
另外,平均流速、固体颗粒、污垢等物理因素也会对其产生一定的影响。
2硫酸储罐的设计2.1类型及概况硫酸的贮存可分为钢、塑料和玻璃纤维三种。
硫化胶又可分成印刷版和未印版两大类。
根据储罐的摆放方式又可分为垂直和横向两种。
在这篇文章中,只讨论了常温下的硫酸贮存。
由于没有大的水蒸汽压强,所以没有必要采用内部悬架。
为了隔绝空气,雨水和其他污染,需要用一块坚固的布来阻止容器内的液体泄露。
水箱的外壁装有加固件及其它支架,保证不会出现裂纹或其他问题。
为了安全起见,操作平台通常不安装在硫酸储罐顶部。
为了方便使用和维护,可以安装单独的工作台。
如果需要安装罐顶平台,在罐顶设计中应充分考虑罐顶平台、管道支架和其他设备的自重以及附加荷载。
1 编制依据及适用范围1.1 编制依据1.1.1 xxxxxxx工程有限公司的储罐防腐技术条件S4315.00-SB01-041.1.2 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 (GB/T8923-1988)1.1.3 《漆膜附着力测定法》 (GB/T1720-89)1.1.4 《石油化工企业设备与管道涂料防腐技术规范》 (SH3022-1999);1.1.5 《石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定》 (SH3043-2003);1.1.6 《钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范》(GB50126-2008)1.1.7 《设备及管道保温技术通则》(GB/T4272-2008)1.1.8 拱顶保温结构图(S4315.00-SB37)及储罐的安装图1.2 适用范围本方案仅适用于xx石化120万吨/年乙烯改扩建工程中(成品及火车装卸设施改造)储罐的防腐保温施工。
2 工程概况及工程特点2.1 工程概况本工程共有3台储罐,其中2000立储罐(V-3、4)两台,2000立储罐(V-2)一台。
其中(V-3、4)的施工内容包含罐底板、罐外壁及附属钢结构(梯子平台等)的防腐和除拱顶外的外壁保温。
(V-2)的施工内容包含罐底板、罐外壁及附属钢结构(梯子、平台、接管、人孔)的防腐。
2.2 工程特点2.2.1 本工程中保温和不保温部分的除锈等级、防腐材料不同,要注意材料的应用,防止错用材料。
2.2.2要特别重视HSE安全管理。
2.2.3 防腐施工与其他作业交叉进行,要注意工序之间的衔接,提高效率。
3 施工方法3.1 防腐保温结构3.1.1储罐的防腐结构:苯产品罐V-3、4(外壁有保温)、MTBE 成品罐V-2(罐外壁无保温)见下表:等级和除锈等级》中Sa2.5级;焊缝周边留出50mm不涂,边缘板与基础连接处用三元乙丙防水橡胶带防腐;罐外壁(包括梯子平台)金属表面处理要达到GB/T8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中St3级。
专 论石油化工腐蚀与防护CORROSION&PROTECTIONINPETROCHEMICALINDUSTRY2021年第38卷第6期引用格式:杨文秀,范 益,蔡佳兴,等.石化设备常见的应力腐蚀开裂原因及防护措施[J].石油化工腐蚀与防护,2021,38(6):3842. YANGWenxiu,FANYi,CAIJiaxing,etal.Causeanalysisonstresscorrosioncrackingofpetrochemicalequipmentandprotectivemeasures[J].Corrosion&ProtectioninPetrochemicalIndustry,2021,38(6):3842.
石化设备常见的应力腐蚀开裂原因及防护措施
杨文秀,范 益,蔡佳兴,施小凡,代芹芹,崔云芳(南京钢铁股份有限公司江苏省高端钢铁材料重点实验室,江苏南京210035)
摘要:石化设备应力腐蚀开裂会造成突发性事故,且在各项腐蚀破坏中占比高,需引起设计和使用单位的重视。通过对引起应力腐蚀开裂的外加载荷、残余应力和腐蚀产物;氯化物阳极溶解、硫化物氢脆、浓热碱碱脆、氮化物硝脆和高温高压水等影响因素进行分析讨论,来全面了解应力腐蚀开裂。阴极保护、缓蚀剂和防腐涂层等防护技术可以抑制应力腐蚀开裂;从材料选择、制造安装工艺、使用维护、腐蚀在线监测等方面也能达到预防和降低应力腐蚀开裂的目的。关键词:石化设备;应力腐蚀开裂;防护措施;腐蚀监测
收稿日期:20210820;修回日期:20211012。作者简介:杨文秀(1986—),女,工程师,主要从事钢铁材料的腐蚀与防护研发工作。Email:124925901@qq.com
在石油化工生产中,设备及管道的腐蚀很常见,具有不可预知性和突发性。若腐蚀引发事故,会导致:①直接经济损失,设备及其管道需维修或更换;②间接经济损失,因生产装置停工停产、打乱正常连续生产秩序、延迟开工周期、漏油跑油、产品质量下降;③安全问题,还可能造成生产装置着火、爆炸等恶性事故。石化设备的腐蚀有均匀腐蚀和局部腐蚀,其中应力腐蚀开裂造成的腐蚀损坏的比例最高,超过50%。日本在2017年对其国内的腐蚀情况做了详细的调研,结论是应力腐蚀损坏占据了全年设备损坏的42.2%[1]。这与石化设备高温、高压、强腐蚀环境密切相关。应力腐蚀开裂,又叫“环境断裂”,是指金属材料在各项应力和腐蚀介质的交互作用下所引起的腐蚀开裂或断裂现象。目前没有绝对精准的理论来解释应力腐蚀的机理,其腐蚀机理需用电化学与金属学、腐蚀环境、表面物理化学等方面来综合解释。1 引起应力腐蚀开裂的应力因素1.1 外加载荷石化设备及构件在工作条件下所承受的所有外加载荷,比如设备填装材料以后的承载力、设备运行中的各向应力。外加载荷类型有:拉应力、压应力、扭转应力、弯曲应力等。若设备及构件带有缺口或裂纹的,根据载荷和裂纹的取向不同划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和混合型4种载荷[2]。1.2 残余应力制造石化设备及构件的钢材会产生残余应力的环节很多:热处理和加工铸造过程、焊接和装配过程、表面处理过程等。残余应力的类型:①热胀冷缩导致的热应力;②由组织体积变化导致的相变应力;③由形状变化导致的形变应力等。1.3 腐蚀产物设备及构件材料局部阳极溶解会与腐蚀介质中的氧、氢等反应,形成相对原金属体积较大的腐蚀产物。大体积的腐蚀产物会在局部闭塞部位产生了楔入应力,该应力达到临界值后就会产生裂纹扩展[3]。H2S应力腐蚀开裂中局部阴极还原析出氢,氢原子在金属的局部富集生成氢气,材料内局部压力变大,造成氢致开裂。残余应力造成的石化设备安全事故约占应力破坏的80%[4],外加载荷造成的事故约占20%,只有极少部分安全事故由腐蚀产物导致。
硫酸储罐的选材及防腐措施从表1《市面上的硫酸常见的浓度、状态及腐蚀特点》可以看出,针对不同浓度,不同温度状态的硫酸,耐腐蚀选材也不尽相同。
3.1金属金属材质硫酸储罐主要分为三类:整体金属材质硫酸储罐、金属外壳内刷涂料的硫酸储罐、金属外壳内衬玻璃钢或鳞片胶泥硫酸储罐。
3.1.1整体金属材质各种不同金属或合金的耐硫酸腐蚀性能及作为硫酸储罐的选择可行性如下:1)普通碳钢不耐80%以下稀硫酸,但可以耐65℃左右的80%~100%的浓硫酸。
因碳钢在这一浓度范围内可形成钝化保护膜,因此碳钢可直接用作为常温、无流速、无冲刷、无充气、密封的80%~100%浓硫酸储存和运输设备的制造材料,内壁无需额外做其他防腐处理,外壁只需做普通的弱腐蚀防锈耐候涂装处理。
2)普通碳钢和铸铁都不耐102%以上的发烟硫酸,因此不可作为发烟硫酸储罐的制造材料3)铅、铅锑合金、可耐96%以下室温的硫酸,对80%以下的硫酸可耐至210℃(也因表面产生保护膜),但铅锑不耐具有流速和摩擦冲刷的浓硫酸(因其破坏了保护膜)。
因此衬铅也是常用的耐硫酸腐蚀设备的制造材料和衬里材料。
4)普通不锈钢(如304不锈钢)只能耐5%以下的极稀的硫酸,和碳钢一样不直接作为稀硫酸储罐的制造材料。
316L不锈钢是含钼不锈钢,可耐室温下15%浓度以内的无流速、无冲刷、无充气的硫酸溶液和85%~100%浓度的常温、无流速、无冲刷、无充气、密封的硫酸。
5)高硅不锈钢、高合金不锈钢、镍钼铬合金(及哈氏合金)可以同时耐稀、浓硫酸,可以耐高温、高速下一切浓度硫酸。
其中高硅不锈钢最便宜,但高硅不锈钢抗震差、加工困难、不耐含氟或亚硫酸杂质的硫酸溶液(此时可选用20号高合金钢)。
高硅不锈钢是硫酸行业采用最多的合金材料,用来制造硫酸工厂的干燥塔、吸收塔、管式分酸器、槽管式分酸器、塔内填料支撑箅子板、循环酸槽、管壳式酸冷却器、管线、泵、法兰和阀门等硫酸生产设备。
但是直接采用高硅不锈钢来制造硫酸储罐,还是不多。
第5卷第3期2008年06月装备环境工程E Q U I PM E N T EN V I R O N M EN TA L E N G I N EE R I N G63原油储罐内壁的腐蚀与防护李佳润1,袁起立2,汪海波1(I.钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所,山东青岛266071;2.海军装备技术研究所,北京100072)摘要:随着我国石油工业的发展,原油储罐数量不断增加,其腐蚀问题不容忽视。
结合某石化公司炼油厂50000m3重油罐内壁阴极保护工程,讨论了油罐内壁阴极保护的方法及必要性。
通过对罐底板保护前后的电位测量,结果在一0.85~一1.05V之间,验证了该设计施工可行有效,使底板及罐壁得到了阴极保护。
关键词:阴极保护;牺牲阳极;原油储罐中图分类号:T G l74.41文献标识码:A文章编号:1672—9242(2008)03—0063—04C or r os i on and Pr ot ect i on of t he I nsi de.W al l of t he B a s e O i l T ankLI J i a—l ul l l,Y U A N Q i.1i2,W A N G H ai—b01(1.C hi na I r on&S t e el R e sear c h I n s ti t u t e Q i ngdao R e sea r c h I n s t i tut e f or M a r i n e C orros i on,Q i ngda o266071,Chi n a;2.N avy Equi pm e nt a nd T e chn ol og y R e se ar c h I nst it ut e,B eij i ng100072,Chi na)A bst r ac t:A s t he de ve l opm e nt of oi l i ndu s t r y i n o u r cou nt r y,t he a m ount of oi l cans i s i ncr eas i ng co nt i n uou sl y,m or e at t ent i on m or e a nd m or e i n cor r os i on a re a i s ne eded.The cat hodi c pr ot ect i on t ec hni que w a s di s cussed com bi ni ng w i t h t he pr ot ect i on engi neer i ng of t he i n s i d e—w a ll of t he50000cube m et er s t ank for ba se oi l i n a refi ner y.The des i gn of pr oj ect w a s pr o ved t o be cor rect by pot ent i al t es t i ng.w hi ch w a s bet w e en一0.85Va n d一1.05V of t he s ol epl at e,and t he i n s i d e—w a ll of t he t ankw a s pr ot ect e d ef f ect i vel y.K ey w ords:c at hodi c pr o t ect ion;sacr i f ici al anode;ba se oi l t ank随着我国石油化工工业的飞速发展,油罐的数量、容量迅速增加,同时带来的腐蚀问题也越来越突出,原油储罐的腐蚀事故不断发生。
储油罐底板腐蚀问题及处理方法【摘要】石油作为国家工业的重要资源,随着它的需求量的不断增长,石油的储存问题也逐渐受到人们的重视。
而储油罐底板极易受到腐蚀,腐蚀具有隐蔽性、渐进性和突发性的特点。
我们要加强监测, 重视对腐蚀情况的分析、预测工作等, 防止油罐发生故障所导致的巨大经济损失,防患于未然,保证油罐长期稳定运行,创造更大的价值。
【关键词】钢制; 储油罐; 腐蚀; 防护; 修复中图分类号:U469 文献标识码:A 文章编号:石油作为国家工业的重要资源,随着它的需求量的不断增长,石油的储存问题也逐渐受到人们的重视。
而储油罐底板极易受到腐蚀,腐蚀具有隐蔽性、渐进性和突发性的特点.根据国内外普查资料显示,因腐蚀问题而导致的经济损失十分巨大,我们应重视储油罐腐蚀问题的处理,不仅能节约资源,更能为国家节省开支,带来巨大经济效益。
腐蚀的形式及成因1997 年, 一万方原油罐G103 清罐, 1999 年一万方原油罐G102罐底穿孔。
通过对罐底油泥取样分析,得知原油罐罐底点腐蚀机理在碳钢表面的硫化物氧化皮或锈层有孔隙的情况下, 原油罐底水中Cl一离子能穿过硫化物氧化皮或锈层到达金属表面, 在金属表面的局部地点形成小蚀坑。
生成的H+离子对金属产生活化作用, 使小蚀坑继续溶解, 成为孔蚀源。
孔蚀源成长的最初阶段, 溶解下来的金属离子发生水解, 生成氢离子。
这样会使小蚀坑接触的溶液层的pH 值下降, 形成一个强酸性的溶液区, 这反而加速了金属的溶解, 使蚀坑继续扩大、加深。
2000 年, 发现三千方柴油罐G203 抗风加强圈罐壁处有油渗出。
经分析油罐的外腐蚀也主要为电化学腐蚀。
腐蚀介质由雨水、空气中的水分、硫、氮化合物、无机盐组成。
由于抗风圈钢板常年被保温棉包裹, 且外包铁皮, 不透风, 使水分难以蒸发, 腐蚀介质容易集聚。
久而久之, 容易在防腐较薄弱的地方形成局部甚至全部电化学腐蚀。
而罐内的高温则加速了腐蚀。
1.1油罐底板材质油罐底板化学成分不均一,普通金属油罐钢板采用A3平炉镇静钢或A:平炉沸腾钢,含碳量在14%~22%的范围内,硫的含量不应超过0.055%,磷的含量不应超过0.05%。
加工高含硫原油储罐防腐蚀技术管理规定 (试行) 第一章 总则 1.1.为适应加工高含硫原油的需要,加强储运系统中各类储罐的防腐蚀管理,确保储罐系统安全、稳定、长周期运行,特制定本规定。
1.2.本规定所称“储罐”,是指石化企业中广泛使用的常压立式圆筒形钢制焊接储罐,包括各种类型的内浮顶罐、外浮顶罐、拱顶罐和气柜。
1.3.按储存油品种类的不同,在本规定中将储罐分为原油罐、中间产品罐、产品罐、含硫污水罐和气柜五大类。
其中,原油罐是指储存原油的各类储罐;中间产品罐是指储存石脑油、粗汽油、粗柴油、蜡油、渣油、加氢裂化原料等各类中间产品的储罐;产品罐是指储存汽油、柴油、煤油、航空煤油、润滑油和苯类产品等各类成品油的储罐;含硫污水罐是指储存各类含酸、碱、污油及各类硫化物的污水罐;气柜是指储存炼厂未脱硫瓦斯的湿式与干式储气柜。
1.4.本规定适用于加工高含硫原油企业对各类储罐的防腐蚀技术管理。
其他加工含硫原油或含硫、含酸原油的企业原则上也应按照本规定的要求,加强对储罐的防腐蚀管理工作。
1.5.加工高含硫原油的企业在新建储罐,或对在用储罐进行检修、改造时必须按照本规定的要求,对储罐采取有效的防腐蚀措施。
各类储罐防腐蚀措施的设计使用寿命应不低于6年。
1.6.在执行本规定时,尚应符合现行有关标准、规范的规定。
第二章 管理职责 2.1.主管领导职责 企业主管设备管理工作的领导全面负责储罐的防腐蚀管理工作,要及时听取储罐防腐蚀管理工作情况的汇报,检查储罐防腐蚀管理工作的进展情况,并对重要问题作出决定。
2.2.设备(机动)管理部门职责 2.2.1.负责本单位储罐防腐蚀技术工作的归口管理。
2.2.2.负责贯彻执行国家和上级管理部门有关储罐防腐蚀工作的标准、规范,按照本规定的要求结合企业实际情况组织制定本企业储罐防腐蚀管理工作的具体规定,并组织实施。
2.2.3.负责本企业各类在用储罐大修或改造过程中有关防腐蚀施工项目和技术方案的审定,协调处理方案实施过程中的重要问题,参与新建储罐防腐蚀工程施工项目和技术方案的审查。
金属储罐的腐蚀与防护
摘要:近年来,我国许多港口及炼化厂建立了大量的原油储罐。
金属储罐在日常工作中,会受到环境中各种物质的腐蚀作用,这不但大大缩短了储罐的使用寿命,还会使油品中掺入铁锈等杂质,造成炼油后续工艺催化剂中毒,并对成品油质量造成不良影响。
本文从储罐腐蚀的现状出发,深入探究了储罐腐蚀产生的原因,并提出了一系列切实可行的防腐蚀措施,对今后的原油储罐防腐工作具有一定的指导意义。
关键词:原油储罐腐蚀使用寿命防腐工作
一、金属储罐的腐蚀
1.金属储罐的内腐蚀
我国油田的开采效率普遍不高,开采出来的原油中含有大量的水分,这造成了储罐严重的内腐蚀。
1.1储罐上部的气相部位
在储罐气相部位主要发生化学腐蚀,其他部位一般为均匀腐蚀。
储罐中会产生大量的酸性气体,它们与储罐内的H2O、O2、SO2、CO2等作用,从而在储罐表面凝结成酸性液体,引起化学腐蚀的发生。
1.2储罐的储油部位
该部位腐蚀速率低,一般不会造成特殊危险。
罐壁中部直接与油品接触,其腐蚀属于电化学腐蚀,腐蚀程度最轻。
油料中各种杂质离子形成的电解质溶液,导致电化学腐蚀的发生。
另外,在气、液交界处,由于氧气的浓度不同,容易发生氧浓差电池腐蚀。
1.3罐底水相部位
罐底内表面的腐蚀形貌为点蚀。
大量酸性沉淀物沉积在储罐底部,溶液中聚集了许多的富氧离子,这些富氧离子又形成了高强度的电解质溶液,造成化学腐蚀的产生;油料中各种杂质颗粒积聚在油罐底部,它们与金属罐体之间不同的电位差使得形成了腐蚀原电池,从而产生了电化学腐蚀。
2.金属储罐的外腐蚀
金属储罐的外腐蚀有大气腐蚀、土壤腐蚀和保温层水浸后的腐蚀及微生物腐蚀等四种腐蚀方式。
2.1大气腐蚀
大气腐蚀是金属储罐因所处的位置周围各种复杂的自然环境条件而引起材料发生腐蚀的现象。
对于不带保温层的金属储罐,直接暴露在大气中,遭受着大气腐蚀。
大气中的二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、氨等都能加强大气对金属储罐的腐蚀能力,从而使金属储罐的腐蚀进程加快。
2.2土壤腐蚀
大量实例表明,储罐的腐蚀与防护重点在于储罐的外部地板。
其腐蚀原因主要有:
2.2.1由于罐底板与下面的砂基础之间的不良接触,从而造成氧浓度的差异,会导致罐底腐蚀加剧。
2.2.2直流电、大功率的电气装置等会产生一种因土壤中导体较差的绝缘性而流失的杂散电流,杂散电流同样会造成罐底的腐蚀。
2.2.3为避雷和消除静电,储罐必须接地。
然而,当接地材料和罐底的材质不同时会形成电偶,造成腐蚀。
2.2.4当土壤中水分大量存在时,氧分子的流动性就减弱,腐蚀速率也将减慢。
当水分逐渐减少时,容易发生氧的去极化,加快了腐蚀速率。
当土壤中的水分减少到开始的十分之一时,水分的短缺、土壤比电阻的加大和阳极极化作用,使得腐蚀速率又急速下降。
2.2.5罐底板下面的混凝土中的钢筋暴露在外面与罐底板接触,因混凝土中钢筋的电位比罐底板电位高,二者之间会形成腐蚀原电池,加速腐蚀。
3.保温层水浸后的腐蚀
原油或重质油储罐都有外保温层。
聚氨酯硬质泡沫、岩棉和蛭石等多用来制作保温材料。
通常保温层外面都有防护铁皮保护,通过保温钉固定。
这种特殊的结构容易遭受雨雪暴晒的侵害,从而在保温钉处形成电偶腐蚀,留下空洞渗入水分,长期对储罐造成腐蚀。
4.微生物腐蚀
微生物腐蚀是指有微生物存在和其他生物体的参与下造成的腐蚀过程。
那些暴露在外的金属设施,在很大的程度上都会遭受微生物的腐蚀。
与腐蚀有关的微生物有硫酸盐还原菌、硫氧化菌和铁细菌。
二、金属储罐的防腐措施
1.合理设计
合理设计是指确保金属储罐使用性能的结构设计的同时,全面考虑储罐的防腐蚀结构设计。
1.1腐蚀余量的考虑
在产品设计时,一般应先进行强度计算,初步算出结构尺寸,再根据构件的使用环境、腐蚀介质的性能来考虑留取适当的腐蚀余量。
1.2表面外形的合理设计
产品的结构与外形复杂、表面粗糙常会造成电化学不均匀而引起腐蚀。
在条件允许的情况下,采取结构简单、表面平直光滑的设计是有利的。
1.3防止电偶腐蚀结构设计
为了防止电偶腐蚀的发生,在结构设计中应尽量采取在相同结构中使用相同金属材料的方法,避免不同金属材料直接组合。
但在使用环境介质中,如没有现成的电偶序可查,应通过腐蚀实验,确定电偶序电位及其电偶腐蚀的严重程度。
1.4防止缝隙腐蚀的结构设计
在设计过程中,尽量避免和消除缝隙是防止缝隙腐蚀的有效途径。
2.采用覆盖层保护
应用覆盖层保护是防止金属储罐类设施发生腐蚀最为常见且有效的方法。
2.1金属覆盖层
用抗腐蚀性强的金属以及合金成分把易受到腐蚀的金属表面完全遮盖起来以防止腐蚀的方法,称为金属覆盖保护。
国内外许多的先例表明,将一层金属(如铝、锌)喷涂到金属设施的表面,然后进行密封处理,在各种复杂恶劣的自然环境中,都能有非常出色的防护表现,使用寿命长达20~30年,甚至50年。
覆盖金属储罐的加工方法主要是热喷镀。
热喷镀技术是将所要使用的喷涂材料加热到液态,然后利用高速气流将其雾化,喷射到基材表面上,形成各种性能要求的覆盖物。
2.2非金属覆盖层
非金属覆盖层是指由有机物或无机物制成的表面涂料。
无机涂料包括化学转化涂层、搪瓷或玻璃覆盖层等。
用于防腐的非金属覆盖层主要有磷化膜、钢铁的化学氧化膜、铝及其合金的阳极氧化膜。
有机涂层包括涂料涂层、塑料涂层、硬橡皮覆盖层、防锈油脂。
3.储罐的阴极保护技术
对于金属油罐来说,牺牲阳极法和外加电流法依然是有效的保护方法。
3.1牺牲阳极法
牺牲阳极法简单易操作,没有干扰产生,正常运行后只需定期检测电位和电流。
周围土壤的电阻率较低时,可选用牺牲阳极法保护。
对于新建储罐,可将阳极均匀分布在罐底,力求得到分布均匀的电流。
3.2外加电流法
外加电流法又称为强制电流阴极法。
它是从阴极保护的角度出发,阴极保护的极化电源选用外部的直流电源,而电源的负极则连接被保护的构筑物,将电源的正极接辅助阳极。
顺着电流的方向,被保护构筑物的对地电位向低电位降低,从而实现阴极保护。
3.3缓蚀剂保护
缓蚀技术是缓解石化行业中各类储罐内腐蚀的有效方法之一,储罐用缓蚀剂根据用途不同分成三类:防止与油层接触的金属腐蚀的油溶性缓蚀剂;防止储罐底部沉积水腐蚀用的水溶性缓蚀剂;储罐上部与空气接触的金属防腐蚀用气相缓蚀剂。
3.4清洗
金属储罐的清洗是去除污垢,防止腐蚀的一种有效方法。
它包括物理清洗和化学清理。
物理清洗是利用物理的手段对系统或设施进行的清洗,它不会带来化学清洗后废墟液的排放和处理问题。
化学清洗是利用一定浓度的酸、碱和缓蚀剂配制的化学溶剂来清洗金属储罐表面污垢的清洗方法,它具有可以除去硬垢和腐蚀产物,清洗时间较短,效率高,可以在不停车状态下进行等优点。
三、金属储罐防腐层质量检测
表面处理、涂装工艺、涂装质量验收三个方面共同构成了金属储罐防腐层质量检测的内容。
1.表面处理质量检查
金属储罐防腐层施工(内壁、外壁)均应采取喷砂除锈工艺。
喷砂作业宜从罐底开始并连续作业,防止二次生锈。
2.涂装工艺的质量控制
涂装作业应由上而下进行,先涂装一道底漆封闭罐壁表面,防止在大气中二次生锈。
雨雪、大风天气将严重影响金属储罐的防腐施工,这段时间内应当停工整修。
作业温度以10—30℃为宜。
3.涂装质量验收内容
3.1验收工作应在防腐层实干后进行。
3.2外观检查防腐层应无漏涂、无脱落、无龟裂、无气泡、无流挂等缺陷。
3.3防腐层厚度应均匀,符合设计规范的规定。
3.4防腐层完整性检查即漏点检查。
应使用电火花检漏仪检查金属储罐防腐层的漏点和缺陷。
四、结语
金属储罐的正常运行与油气的高效生产和环境安全有着密不可分的关系。
只要我们充分掌握金属储罐的腐蚀特点及规律,严格把控施工的各个环节,按照有关的标准和技术规范进行操作和维护,加强对金属储罐的日常管理,全方位做好金属储罐的防腐措施,就一定会在油品的设备管理上取得较大的进步。
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