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  2. 沿海地區石油貯罐防腐材料選型
    2020-03-20 15:26:00 作者:本網整理 來源:功能涂料在線 分享至:

    石油是工業的基礎,經濟的命脈,為了工業經濟的穩定發展,近年來我國在沿海地區建設相當數量的原油儲罐。這些處于海洋大氣環境中的儲罐腐蝕情況比內陸地區更更嚴重。數據表明,普通炭鋼在海洋大氣中的腐蝕比沙漠大氣中大50~100倍。海洋大氣中相對濕度較大,同時海洋大氣中含有較高的氯化鈉粒子,所以對于海洋鋼結構來說,空氣的相對溫度都高于它的臨界值。海洋大氣中的鋼鐵表面很容易形成有強腐蝕作用的一層水膜,空氣中的氧很容易到過鋼鐵表面形成腐蝕。同時大氣中的鹽分溶于水膜中形成電解質,加速了腐蝕的進程,與干凈大氣中的冷凝水膜相比,其腐蝕腐速度增加8倍。


    海洋大氣環境腐蝕的影響因素很多,如大氣溫度、相對濕度、鹽含量、光照條件等。在這些影響因素中,相對濕度和鹽含量是比較重要的。相對濕度大促進鋼材表面水膜的形成,有利于氧濃差電極腐蝕過程,鹽分高導致水膜電解質濃度大,三者相互作用,綜合表現是鋼材腐蝕加速。


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    在水膜電解質中,影響較大的就是氯離子腐蝕,這是一種典型的電化學腐蝕過程。海洋大氣中的氯化鈉粒子溶于水膜中電離出氯離子,氯離子吸附于水膜內層并通過鋼材表面保護膜的薄弱點到達鋼材表面。形成腐蝕電池,電化學腐蝕就開始了。由于氯離子腐蝕的典型特征是點腐蝕,所以腐蝕點不斷向縱深發展。即使是普通的不銹鋼也難以預防氯離子的腐蝕。


    電化學腐蝕反應的結果是,鐵不斷的被消耗生成氫氧化亞鐵堆積在腐蝕坑的表面,而氯離子反復使用而未減少,同時,坑內的pH值下降到4以下,引起化學腐蝕,加劇了腐蝕過程。在石油設備表面經常會發現一些針狀的小孔腐蝕現象,事實上就是氯離子腐蝕的結果,雖然腐蝕面積不大,但深度很深,經常出現腐蝕穿透現象。為減輕電化學腐蝕的影響,涂層必須具有導微電的功能。另外,貯罐區的混凝土建筑也會在大氣中的鹽分介質腐蝕作用下出現粉化、脆化、混凝土強度下降等現象。


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    不同產地的原油物性和腐蝕性不一樣,原油的腐蝕性可從五個指標來評價即原油酸值、硫含量、鹽含量、氮含量和水含量。其中,硫含量<0.5%為低硫原油,硫含量0.5%~2.0%為中硫原油,硫含量>2.0%則為高硫原油。硫在原油中的存在形態主要有單質硫、硫化氫、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩類化合物以及分子量大、結構復雜的含硫化合物。從其腐蝕性大小可以分類三類:


    1、在常溫下易與金屬反應,具有強烈的腐蝕性的酸性硫化物,主要成分有硫、硫化氫和低分子硫醇。硫醇受熱后分解為烯烴和硫化氫,具有更強的腐蝕性。


    2、主要是硫醚和二硫化物,他們在常溫下呈中性,不腐蝕設備,受熱后分解產生具有腐蝕性的物質——硫化氫,同樣對金屬造成較強的腐蝕。


    3、主要是噻吩及其同系物、烷基硫化物、環狀硫化物、烷基硫酸酯、磺酸、磺酸鹽等。這些物質均會對金屬造成嚴重的腐蝕。


    另外,原油中雜質含量較多,在罐底滯留析出水和雜質,析出溶液呈酸性,具有很強的腐蝕性,導致鋼材腐蝕嚴重,主要以坑腐蝕為主,有的可形成穿孔。


    SY/T0088-95《鋼制儲罐外壁陰極保護技術標準》、GB1338 《液體石油產品靜電安全規程》、GB6950-2001《石油罐導靜電涂料技術指標》、GB/T16906-1997《石油罐導靜電涂料電阻率測定法》等相關標準文件都對原油儲罐內壁防腐涂料的導靜電功能有明文規定,要求石油貯罐導靜電涂料的表面電阻率應為105Ω--108Ω。


    志盛威華唐工介紹,ZS-711無機防腐涂料所用的顏料是經過高度分散活化的鈍化金屬微粒、納米金屬兩性氧化物、超細稀土超微粉體等組成,經過活化的防腐顏料起到抗腐蝕增強極化的作用,耐酸堿抗腐蝕性高,起到很好的中和和防止基材電位升高的作用。涂層與物體表面材料原子或是離子快速度反應結合,生成具有物理、化學和電子三重保護作用,通過化學鍵、離子鍵與基體表面牢固結合。對于基材的物理防腐、化學防腐、電子防腐有很好的保護基體性能。同時,這也是一款施工方便的高固體份涂料,對環境無污染,使用壽命長,不僅可用于石油儲罐內外壁的防腐,而且也可涂刷在混凝土表面進行保護。


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    對于輕質油罐,為了降低小呼吸閥的開啟頻率,減少油品揮發損耗,可以采用ZS-221防曬降溫涂料。而對于氣溫較低地區的原油貯罐,則可采用711+211+221防腐保溫防曬隔熱復合涂層方案進行施工。

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