化工機(jī)械中金屬罐底的腐蝕及防治

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1、化工機(jī)械中金屬罐底的腐蝕及防治摘要：通過對化工機(jī)械中金屬儲罐的腐蝕現(xiàn)狀的闡述和分析，結(jié)合最近所學(xué)的金屬腐蝕學(xué)終結(jié)出一些儲罐罐底的防腐措施。對儲罐的使用壽命及安全存儲有著重要的意義?！‰S著世界石油用量的急劇增長,大量的金屬儲罐在采油、煉油和化工生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用,在油品儲存過程中發(fā)揮著不可替代的作用。在長期的使用過程中,因罐底腐蝕泄漏引發(fā)的儲罐漏油事故及安全事故較多。據(jù)相關(guān)資料的分析統(tǒng)計,在油罐腐蝕中罐底腐蝕達(dá)80%。為此,文中對此問題進(jìn)行了簡單分析，結(jié)合所學(xué)的金屬防腐學(xué)總結(jié)了一些罐底防腐措施,以期對儲罐的使用和管理提供借鑒。1　金屬儲罐罐底腐蝕現(xiàn)狀儲罐罐底往往與基礎(chǔ)相互接觸,且罐體不易

2、搬動,因此儲罐罐底泄漏往往具有很大的隱蔽性,泄漏后不易找漏,而且找漏成功率不高。這樣,一旦發(fā)生儲罐罐底泄漏事故,就不得不轉(zhuǎn)油、清掃和找漏,停止該儲罐的運(yùn)行。而某一點(diǎn)的遺漏或不準(zhǔn)確往往導(dǎo)致找漏工作的徹底失敗,惟有全面更換罐底。目前還沒有十分有效的方式、方法對金屬儲罐罐底進(jìn)行大范圍、全面的檢測,通常進(jìn)行范圍大小不同的抽檢。這樣不但造成直接經(jīng)濟(jì)損失,而且由于延誤工期造成的間接損失更是不能忽視。對1臺已全面做過防腐的金屬儲罐罐底進(jìn)行超聲波測厚發(fā)現(xiàn),罐底壁厚在2.7～9.9mm,且有10處穿孔,可以看出,即便是在其它外部因素相同的情況下,同一儲罐罐底腐蝕的結(jié)果也有著很大的差別。在儲罐防腐方面,國

3、內(nèi)外還沒有形成統(tǒng)一的、行之有效的防腐蝕技術(shù)規(guī)范,特別是在防腐材料的選擇上,甚至存在混亂現(xiàn)象。也正是這種腐蝕因素的多樣性、腐蝕結(jié)果的不均勻性、位置的不確定性以及外側(cè)腐蝕的隱蔽性導(dǎo)致了目前儲罐罐底找漏的盲目性和低準(zhǔn)確率。2腐蝕分析原油、中間油以及成品油的腐蝕情況各有差異,但罐內(nèi)介質(zhì)腐蝕是主要的,也是目前主要被防治的。通常金屬儲罐罐底腐蝕受介質(zhì)、自然環(huán)境、局部環(huán)境、前期設(shè)計施工質(zhì)量和管理操作等眾多因素的影響。鋼鐵在各種環(huán)境中的自然腐蝕速率見表1[1]。表中孔蝕倍數(shù)=最深孔深/平均腐蝕速率。表1　鋼鐵(低碳鋼)在各種環(huán)境中的自然腐蝕速率環(huán)境平均腐蝕速率/mm·a-1孔蝕倍數(shù)大氣0.252～10

4、海水0.122～30淡水0.052～5土壤0.012～25油罐腐蝕主要表現(xiàn)為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。不論是哪類介質(zhì)或成分引起的反應(yīng),最主要也是根本上造成罐底板腐蝕的過程是Fe-2e→Fe2+。即不管是氯化物、硫化物、氧氣還是水等引起的腐蝕,其腐蝕的最終結(jié)果都是鐵元素的損失。這樣,設(shè)法降低儲罐罐底鋼材在其所處環(huán)境中發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用的速率,最大可能地降低腐蝕速率,就可延緩儲罐使用壽命。3　儲罐罐底防腐措施(1)設(shè)計有利于防腐的罐底新結(jié)構(gòu)　將罐底凸形結(jié)構(gòu)變?yōu)榘夹谓Y(jié)構(gòu),此項技術(shù)在國外已有應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是:①延長了罐底防腐層剝落、損壞的周期。凸形結(jié)構(gòu)罐底在頻繁轉(zhuǎn)發(fā)油品的過程中往往引起底板拉伸

5、和扭曲變形,而扭曲變形更易引起防腐層的剝落。②減小了應(yīng)力腐蝕的速率。③有利于罐內(nèi)底部水分、雜質(zhì)和罐外底部雨水、溢液等的排放。(2)增加罐底邊緣板和罐基礎(chǔ)外圈的密封和防腐　罐底外側(cè)的腐蝕不亞于內(nèi)側(cè)的腐蝕。如在某廠航煤罐的檢修、原油罐的搬遷中發(fā)現(xiàn),兩臺儲罐的腐蝕穿孔和泄漏均由罐底外側(cè)腐蝕引起。罐底邊緣板和罐基礎(chǔ)外圈間隙的開放是底板外側(cè)腐蝕介質(zhì)的入口,因此做好罐底邊緣板和罐基礎(chǔ)外圈的密封和防腐將有效降低底板外側(cè)的腐蝕速率。(3)提高工程質(zhì)量　包括基礎(chǔ)質(zhì)量、除銹質(zhì)量和涂層質(zhì)量的提高?；A(chǔ)沉降和塌陷會引起罐底內(nèi)外側(cè)局部長期集水。除銹不徹底會導(dǎo)致涂層易脫落。涂層材料不合格、不均勻、厚度不夠會影響涂

6、層效果。(4)減少儲罐罐底與外界環(huán)境的接觸　絕緣涂層處理是最常見、也是長期以來被廣泛采用的隔絕防腐技術(shù)。但傳統(tǒng)防腐技術(shù)及材料不利于靜電導(dǎo)通,在防腐的同時加劇了靜電事故隱患的形成。在近10a內(nèi),僅因油罐靜電引起的爆燃事故就有8起。因此,在選擇防腐涂料的時候應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選取安全的、合格的、能滿足實(shí)際需要的產(chǎn)品。石油化工企業(yè)普遍采用的防靜電涂料及性能見表2。表2　幾種防靜電防腐蝕涂料性能牌號成膜物導(dǎo)電填料厚度／mm耗漆量／kg·m-2STGL29012環(huán)氧樹脂石墨碳黑粉0.120.5WA2929環(huán)氧聚氨酯碳素粉末0.150.2H9921環(huán)氧樹脂石墨碳黑粉烷基酰胺0.150.9821改性大漆

7、粉石墨碳黑0.120.4E2Ⅲ環(huán)氧樹脂碳黑鋁粉0.150.8G421環(huán)氧樹脂粉石墨碳黑0.351.0(5)犧牲陽極的陰極保護(hù)法　陰極保護(hù)法是從電化學(xué)腐蝕的原理出發(fā),采用活潑性比罐體鋼材更強(qiáng)的材料來替代鐵與周圍環(huán)境的化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到減輕罐體鋼材腐蝕的效果(6)制定科學(xué)、合理的設(shè)備管理制度　設(shè)備的安全使用包括設(shè)備本質(zhì)安全和人為因素兩方面,人為因素主要依靠科學(xué)、合理的制度加以規(guī)范和實(shí)現(xiàn)。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀?、地質(zhì)、油品類別、油品質(zhì)量和儲罐使用年限等情況