大儲(chǔ)罐的防腐要點(diǎn)
簡要地介紹了一下標(biāo)準(zhǔn)和幾篇參考文獻(xiàn),供參考。
按GB/T50393-2017《鋼質(zhì)石油儲(chǔ)罐防腐蝕工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》條文說明(第3章),儲(chǔ)罐的腐蝕包括大氣環(huán)境腐蝕和介質(zhì)環(huán)境腐蝕,儲(chǔ)罐的不同部分腐蝕環(huán)境是不一樣的,見下面的兩個(gè)表。本文主要討論儲(chǔ)存原油的拱頂罐,儲(chǔ)存其他介質(zhì)、其他型式儲(chǔ)罐的防腐應(yīng)當(dāng)根據(jù)介質(zhì)特性、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具體考慮。

一
不同的部位應(yīng)采用不同的防腐措施。對(duì)于原油拱頂罐,以下幾個(gè)部位應(yīng)分別考慮:
1. 罐底板外表面,即與基礎(chǔ)接觸的一面,根據(jù)文獻(xiàn)[5]的介紹,罐底板下表面存在土壤腐蝕,而罐底板與基礎(chǔ)的接觸問題也會(huì)產(chǎn)生氧濃度差電池腐蝕,以及受地下管網(wǎng)的陰極保護(hù)等產(chǎn)生的雜散電流腐蝕等。順便提一下,按GB 50341-2014附錄E E.1.3和E.3.1的要求,罐基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行防滲處理,基礎(chǔ)頂部應(yīng)采用瀝青砂墊層。
2. 罐底板內(nèi)表面、下部一圈或兩圈罐壁的內(nèi)表面,即與原油沉積污水、油水界面接觸的部分,沉積水的腐蝕性較強(qiáng),各文獻(xiàn)均有介紹。
3. 儲(chǔ)罐的其他內(nèi)表面,包括油水界面以上至最高液位的罐壁內(nèi)側(cè)、罐壁上部內(nèi)表面、罐頂內(nèi)表面。按文獻(xiàn)[1]的介紹,原油罐頂?shù)母g主要是因?yàn)樗羝軠囟茸兓挠绊懭菀自诠揄斝纬伤?,而水膜中含有原油中攜帶的多種腐蝕成分,同時(shí)由于呼吸管口的存在,氧氣及大氣中的污染物也會(huì)進(jìn)入水膜。
4. 罐壁、罐頂外表面,即與大氣環(huán)境接觸的部分,還包括加強(qiáng)圈、抗風(fēng)圈及梯子平臺(tái)等。應(yīng)注意,如果儲(chǔ)罐有保溫層,保溫層是容易進(jìn)水的,儲(chǔ)罐外表面將會(huì)長期處于潮濕狀態(tài),容易出現(xiàn)腐蝕。
5. 罐底板邊緣的保護(hù),如果有邊緣板那就是邊緣板的保護(hù),按文獻(xiàn)[5]第4節(jié)的介紹,罐底板外側(cè)受基礎(chǔ)圈梁的阻隔,是罐底板陰極保護(hù)的盲區(qū),而且儲(chǔ)罐充裝介質(zhì)后,底板邊緣容易翹曲,容易積水。文獻(xiàn)[4]和[6]有底板邊緣保護(hù)實(shí)際案例,可參考。
按GB/T50393-2017的4.1.1,儲(chǔ)罐的防腐措施主要包括兩種,一是單獨(dú)的涂層方案,可采用涂料涂層或金屬涂層;二是涂層與陰極保護(hù)結(jié)合的方案。而單獨(dú)采用陰極保護(hù)是不經(jīng)濟(jì)的,較少采用。
二
一般來說,只有罐底板外表面(即和基礎(chǔ)接觸的表面),和罐底板內(nèi)表面及罐壁下部內(nèi)表面采用涂層+陰極保護(hù)方案?,F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T50393-2017和老標(biāo)準(zhǔn)GB 50393-2008在表述上略有差異,現(xiàn)總結(jié)如下:
老標(biāo)準(zhǔn)GB 50393-2008 | 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T50393-2017 |
3.0.3 罐徑不小于8m的儲(chǔ)罐,底板外表面除防腐涂層外,還應(yīng)考慮采用陰極保護(hù)。 | 4.1.4 土壤腐蝕性較強(qiáng)、較為重要的儲(chǔ)罐底板外表面宜采用涂層和陰極保護(hù)聯(lián)合方案。 |
3.0.4 原油儲(chǔ)罐底板內(nèi)表面和油水分界線以下的壁板內(nèi)表面,應(yīng)采用犧牲陽極和絕緣型防腐涂層相結(jié)合的保護(hù)方式。 | 2017版沒有直接規(guī)定罐底板內(nèi)表面和油水分界線下的壁板的防腐措施,但在3.1.2原則性地規(guī)定應(yīng)根據(jù)業(yè)主提供的資料確定腐蝕環(huán)境及等級(jí),進(jìn)而確定方案。 |
4.2.1 底板內(nèi)表面應(yīng)采用犧牲陽極法;底板外表面可采用強(qiáng)制電流法陰極保護(hù)措施,或犧牲陽極法。 | 4.5.1 儲(chǔ)罐內(nèi)壁需要采用陰極保護(hù)時(shí),宜采用犧牲陽極保護(hù);儲(chǔ)罐罐底外壁宜采用外加電流陰極保護(hù)。 |
在采用犧牲陽極和涂層聯(lián)合方案時(shí),新舊標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定涂層的電阻率不應(yīng)低于1013Ω(即絕緣),新標(biāo)準(zhǔn)見4.1.5,老標(biāo)準(zhǔn)見3.0.4。此時(shí)如果采用可導(dǎo)靜電的涂層材料,將會(huì)影響防腐能力甚至加速腐蝕。
對(duì)于陽極材料,新標(biāo)準(zhǔn)4.5.5規(guī)定,儲(chǔ)罐內(nèi)部陰極保護(hù)宜采用鋁合金犧牲陽極;4.5.12規(guī)定儲(chǔ)罐外部犧牲陽極宜采用鎂陽極或鋅陽極。老標(biāo)準(zhǔn)則見于4.2.5和附錄B。
三
按文獻(xiàn)[2]的介紹,與原油接觸的罐壁內(nèi)表面,即原油沉積水部位以上至罐頂上部(最高液位)部分,應(yīng)采用導(dǎo)電型涂層,涂層的電阻率按GB/T50393-2017之4.1.6的規(guī)定,但這個(gè)電阻率是有爭議的,見文獻(xiàn)[1]的2.4小節(jié)、文獻(xiàn)[2]的第2節(jié),及文獻(xiàn)[3]。
事實(shí)上,導(dǎo)靜電型涂料是需要加入導(dǎo)電材料的,這會(huì)影響涂層的致密性,如果添加的是碳類導(dǎo)電粒子則存在發(fā)生微電池腐蝕的風(fēng)險(xiǎn),見文獻(xiàn)[4]的1.1.2節(jié)。
對(duì)于何時(shí)采用導(dǎo)電型涂層,GB/T50393-2017的4.1.6有個(gè)原則性的規(guī)定:

GB 50393-2008的4.1.5第4款規(guī)定,原油拱頂罐內(nèi)壁頂部應(yīng)采用絕緣型涂料,該部位為氣相空間,與罐頂內(nèi)部一并考慮。但對(duì)于產(chǎn)品罐、中間產(chǎn)品罐,4.1.6、4.1.7則均要求罐內(nèi)壁使用導(dǎo)電型涂層。
四
對(duì)于儲(chǔ)罐外壁,如果有保溫層,涂料應(yīng)耐水,如果沒有保溫層,涂料應(yīng)耐紫外線、酸霧及工廠大氣等。
五
罐底板邊緣的防護(hù)在GB 50393-2008的4.1.10作了規(guī)定,2017版見4.4小節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)要求底板邊緣保護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)能防水,及抵抗底板邊緣與基礎(chǔ)的變形不協(xié)調(diào)。
2017版標(biāo)準(zhǔn)的條文說明作了一些介紹:

參考文獻(xiàn):
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[4] 謝水海. 石油儲(chǔ)罐防腐蝕技術(shù)規(guī)范在鎮(zhèn)海煉化的實(shí)施. 石油化工腐蝕與防護(hù), 2011, 28(2)
[5] 過夢(mèng)飛. 儲(chǔ)油罐罐底板全面腐蝕控制. 油氣儲(chǔ)運(yùn), 2001, 20(7)
[6] 張雪銘, 趙鵬, 陳寶鋒. 大型原油儲(chǔ)罐全方位防腐設(shè)計(jì)及施工驗(yàn)收要求. 石油和化工設(shè)備, 2015, 18(10)
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