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石油化工用涂料與涂裝:原油罐內(nèi)壁防腐涂層體系

放大字體  縮小字體 http://www.ruiyunsheng.cn  發(fā)布日期:2016-06-27  來源:涂料調(diào)色師  瀏覽次數(shù):522
中國新型涂料網(wǎng)訊:
一臺10萬立方的原油儲罐要用多少漆?
       作為世界第一原油進口大國以及第二消費國,我國原油儲罐的保有量自然不會少,而且還將繼續(xù)不斷地建新罐,F(xiàn)在儲罐大多在安裝成型、并試水壓后,才進行表面處理和涂漆,雖然10萬立方的儲罐很大,但在浮盤安裝后內(nèi)部基本密閉,只在罐體四周下部留有幾個人孔供出入,黑暗、潮濕、密閉是罐內(nèi)的環(huán)境,加之現(xiàn)在的防腐涂裝隊伍大多是掛靠有資質(zhì)公司的施工隊,各類設備(如罐內(nèi)防爆照明、通風和清潔設備)有時并不充足齊備。在這樣的環(huán)境條件下,要做好表面處理和涂裝工作的難度可想而知。
       通常我們選擇防腐蝕涂層體系,要考慮很多因素,包括:底材類型和表面處理、腐蝕環(huán)境、涂裝環(huán)境條件(通風、氣溫、濕度等)、可行的施工方式等等,考慮的因素越多,才能保證現(xiàn)場能夠施工出高質(zhì)量的防腐涂層。
下面我們談談罐內(nèi)壁各部位的防腐涂層體系選擇:
1、罐底板上表面及油水線下罐內(nèi)壁
       這是原油罐腐蝕最嚴重的部位,是儲罐防腐的重點區(qū)域,防腐做得不好,是會發(fā)生腐蝕穿孔的。GB50393-2008中規(guī)定采用不低于300?m的絕緣耐腐蝕涂層(表面電阻率不低于1013Ω)。而代表另一派意見的“中國涂料工業(yè)協(xié)會行業(yè)規(guī)范CNCIA-HG/T0001-2006《石油貯罐導靜電防腐蝕涂料涂裝與驗收規(guī)范》”則認為應采用涂層厚度不小于400微米的絕緣防腐涂料(表面電阻率不低于1010Ω),顯然兩派意見有異同。不過既然大多數(shù)絕緣性防腐涂料的表面電阻率都是不低于1013Ω的,涂膜厚一些當然更有利于防腐蝕,這樣,兩派的分歧在此就顯得并不重要了。
       我看過很多原油儲罐的防腐技術(shù)規(guī)格書,大部分是正規(guī)大規(guī)模的石化設計院出品,也有一些是地方性設計院或民營設計院出品,基本上或多或少是參照GB50393-2008的要求進行設計的。一般設計的涂層體系有以下幾種:
       A、環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧中間漆+環(huán)氧面漆
       B、環(huán)氧底漆+環(huán)氧中間漆+環(huán)氧面漆
       C、環(huán)氧玻璃鱗片涂料(底、中、面)
       D、無溶劑液體環(huán)氧涂料
 我個人傾向于推薦無溶劑環(huán)氧,原因有以下幾點:
        ①、前面介紹了,罐內(nèi)基本密閉,通風不好,采用無溶劑環(huán)氧相對安全?杀苊忸愃篇毶阶釉凸迌(nèi)涂裝作業(yè)時閃爆現(xiàn)象的發(fā)生。
        ②、無溶劑環(huán)氧厚涂性好,減少施工道數(shù)和時間,輥涂兩道達到400-600微米很容易。在這種環(huán)境下工作,誰都希望時間越短越好。
        ③、還有一點,由于罐底是水平面,油漆工施工時有時就是將油漆往上一倒,然后用輥筒勻勻了事,你規(guī)定3道5道,他們可能一倒就完事。實際上涂膜厚得不得了,而且是單道施工。對于溶劑型涂料(哪怕是高固體份的),溶劑很難揮發(fā),單道施工過厚的后果,涂料人都能預料得到。會存在溶劑殘留,會由于收縮應力造成涂層開裂,繼而起層、脫殼。而無溶劑環(huán)氧收縮率要低得多,也沒有溶劑需要揮發(fā)。
       在此,要提醒設計者、涂料供應商等相關方。如果設計為多道涂裝,務必選擇每層顏色不同(如紅、灰相間),監(jiān)理及現(xiàn)場服務代表務必現(xiàn)場盯緊些,否則就會發(fā)生一倒了事的現(xiàn)象。也曾有人問過我開裂的原因,他們懷疑是因為涂層的柔韌性(抗彎曲性)不好,罐底板隨油品裝載量的變化會有一定撓曲變形,這個撓曲變形導致了涂層開裂。我認為絕對不是因為這個原因。因為罐底板的這個撓曲變形的曲率直徑肯定是以米計的,涂層的抗彎曲性再差,測試抗彎曲性也是按mm計的。
還有一點,我認為不宜采用富鋅底漆,原因如下:
        鑒于鋅的化學活潑性,當用于水、酸或堿、鹽、硫化物等以及其它雜質(zhì)易沉積的油水線以下罐內(nèi)壁及罐底板以上表面時,會導致鋅粉的快速消耗以及析氫腐蝕的發(fā)生,析氫腐蝕還會導致涂層起泡。
       一種理論認為,鋅在大于54℃和有酸堿等介質(zhì)存在的情況下,可能發(fā)生極性逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,從而喪失陰極保護作用。在一些保溫原油儲罐中是否會發(fā)生?
       由于富鋅底漆漆膜是具有導電性和陰極保護功能的涂層,當涂層與陽極保護配合使用時,采用富鋅類防腐蝕涂料,是否存在陰極保護功能的重復?是否會影響犧牲陽極的數(shù)量和消耗速度呢?
2、浮盤下表面及浮盤側(cè)壁
       GB50393-2008中規(guī)定采用不低于250?m的耐油導靜電涂層(表面電阻率108Ω-1011Ω)。而代表另一派意見的“中國涂料工業(yè)協(xié)會行業(yè)規(guī)范CNCIA-HG/T0001-2006《石油貯罐導靜電防腐蝕涂料涂裝與驗收規(guī)范》”則認為應采用涂層厚度不小于350微米的耐油導靜電涂層(表面電阻率105Ω-109Ω),顯然兩派意見的急議體現(xiàn)在涂層厚度和表面電阻率上。對涂料品種的選擇是一致的。
       考慮到這一部位總是直按浸泡在上部油品中的,由于水等腐蝕性介質(zhì)通常會沉積于罐底,所以此處的油品腐蝕是較輕的。250?m的涂層厚度應該是足夠了。罐內(nèi)涂裝作業(yè)時,頂面輥刷是很吃力的(現(xiàn)在出于安全性考慮,罐內(nèi)基本不采用噴涂施工了)。現(xiàn)在設計采用的是基本上是高固體份的環(huán)氧耐油導靜電涂料,也有設計采用無溶劑環(huán)氧導靜電涂料的。
此處最容易出現(xiàn)在涂層缺陷是層間剝離,原因如下:
       罐內(nèi)濕度大時,此部位表面容易產(chǎn)生凝露,影響涂層與底材以及每道涂層之間的附著力。
       耐油涂層通常都是高交聯(lián)密度的熱固性涂層,必須有最長覆涂間隔限制,超過最長覆涂間隔施工而又不打磨,層間附著力難以保證。
       個人認為,采用無溶劑環(huán)氧導靜電涂料更有利于安全,如果采用高壓無空氣噴涂一道施工,則就不會導致層間附著力問題。
3、浮艙內(nèi)表面
        可能是因為浮艙內(nèi)表面的腐蝕很輕,各個相關標準對此處均未提及。
        但根據(jù)儲罐建設的一些實例,該部位常用的涂料有以下幾種:
       1、環(huán)氧煤瀝青防腐涂料,在早期的儲罐建設中應用較為普遍;特點是成本低,但現(xiàn)在基本不用了。
       2、環(huán)氧底漆+環(huán)氧中涂漆。通常和罐外壁用的環(huán)氧底漆和中涂漆一樣;
       3、水性無機富鋅底漆
       4、水性環(huán)氧防腐涂料
       5、無溶劑環(huán)氧防腐涂料
       涂層厚度通常在100-200微米。
       現(xiàn)在通常都是焊接加工前先涂裝板材,成型安裝后再鉆進去修補的。修補用的涂料,我認為最合適的還是無溶劑環(huán)氧,原因無它,密閉環(huán)境嘛。
4、保溫罐內(nèi)加熱盤管
       盤管內(nèi)通的是180攝氏度左右的蒸汽,而油的溫度通常不超過90攝氏度,因而盤管外表面的溫度估計在90-150攝氏度。關鍵這個涂層要能耐熱油長期浸泡,F(xiàn)在設計采用的涂層通常為:
       有機硅耐熱漆
       環(huán)氧改性有機硅耐熱漆
       無機富鋅底漆
       涂層厚度為150-200微米。
       我認為,有機硅耐熱漆交聯(lián)密度不高,耐油性肯定不如后兩者;富鋅底漆,前文有提及不推薦采用的原因;所以,最適合的應該是環(huán)氧改性有機硅耐熱漆。
5、罐內(nèi)壁中間部位
       以前這個部位也是涂耐油導靜電涂層的,但近些年普遍不涂漆了,就那么裸著。由于儲罐建造完畢到裝油有間隔時間,有的間隔達1年以上,該部位自然就抓緊時間腐蝕了。在海洋大氣環(huán)境下,裸鋼一年能腐蝕損失多少厚度呢?ISO12944-2給出的低碳鋼數(shù)據(jù)是80-200um/第1年(C5-M)。
       不涂油漆的原因是認為原油等稠厚油品能掛壁起防銹作用。裝了油的罐此部位的狀態(tài)我未見過,近一年沒裝油的我見過,銹得是相當燦爛的。
       此處如何涂漆,應該是涂耐油導靜電涂層吧,可以薄一些啦。
       采用能溶于原油中的石油樹脂清漆,起到裝油前的防銹保護,應該也是可以的。
 
 
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