電站油罐罐體防腐維護技術

電站油罐罐體防腐維護技術

電站油庫區(qū)是電站重要的工作區(qū)域，油庫的安全運行對整個電站的安全生產(chǎn)具有重要意義。因此，對油庫區(qū)的油罐的檢修和維護要細致周到，確保萬無一失，而油罐的安全維護管理常常費時費力，消耗巨大。采用先進的腐蝕防護技術可以經(jīng)濟有效的維護電站油罐的安全運行，減輕設備管理部門的壓力。特別是對那些運行時間較長、防腐措施比較薄弱的重油罐，應該采取合適的防腐技術來加強對油罐的維護，避免重油罐因腐蝕穿孔而泄漏，從而對油罐實現(xiàn)最有效的實際保護，延長油罐的使用壽命，消除電站油庫區(qū)的事故隱患。  

1　腐蝕情況與分析

1.1　腐蝕調(diào)查情況
我們將油罐隔離排空直至無油狀態(tài)后，對油罐整個內(nèi)壁進行了全面的腐蝕調(diào)查，發(fā)現(xiàn)以下隱患：罐底腐蝕嚴重，底板上存在大量蝕坑，有部分蝕坑較大較深；焊接區(qū)、凹陷處腐蝕嚴重；罐壁中度腐蝕，屬均勻腐蝕；在油氣交接處油罐中部有一個食指般大小的蝕坑，接近穿孔；罐頂腐蝕最嚴重，整個罐頂布滿大小幾乎均一的蝕坑，屬深度均勻腐蝕；底部加熱器盤管也存在較大腐蝕隱患，其中容易腐蝕穿孔失效的部位在管線的彎頭、管線的焊縫接頭、靠近加熱器較低端的內(nèi)下表面等部位。
1.2　腐蝕機理探討
油罐內(nèi)壁發(fā)生腐蝕的主要機理是基體材料鋼板發(fā)生了電化學腐蝕。普遍的觀點認為：重油罐中儲存著大量燃油。重油的本身成分是有機物，供陰陽兩極交換電子的介質(zhì)不多，它們對油罐的內(nèi)壁金屬體不會產(chǎn)生腐蝕破壞。而實際上重油中含有大量無機鹽、硫化物、有機酸等，油罐下部多為沉積水，使儲罐內(nèi)壁接觸大量電解質(zhì)離子，其中陰離子有Cl-，陽離子有H+、Ca2+、Mg2+。重油罐底部有加熱盤管，儲罐呼吸時帶進大量的氧氣作為去極化劑，使油罐底部區(qū)產(chǎn)生了電解質(zhì)溶液的環(huán)境和富氧環(huán)境，使油罐底部大部分區(qū)域發(fā)生腐蝕電化學反應，存在了大大小小的各種腐蝕電池，危害巨大；另外，燃油所含的硫化物、硫酸鹽還原菌，在無氧狀態(tài)下會迅速增長，造成嚴重的細菌腐蝕，加劇電化學反應的發(fā)生。罐頂部分的腐蝕是由于燃油中含有大量的硫化物、有機酸等，油罐底部加熱管的加熱使其中的H2S，SO2等酸性氣體揮發(fā)出來，遇罐頂?shù)哪Y水而溶解并附著于上壁，因而罐頂形成了大量位置隨機分布的腐蝕坑。
加熱盤管的腐蝕穿孔泄漏嚴重影響油庫正常運轉，維修不便，造成油質(zhì)不合格。其失效機理可分為以下3種原因：磨損腐蝕失效，氧化腐蝕穿孔，焊接缺陷產(chǎn)生的疲勞裂紋。
綜合分析以上存在的多種腐蝕環(huán)境和產(chǎn)生腐蝕的誘因，針對重油罐腐蝕物多的特點，特制定一套適合電廠重油罐情況的防腐維護方案。

2  油罐內(nèi)壁表面的處理工藝與技術 

2.1　內(nèi)壁清洗

重質(zhì)燃油容易凝結在油罐內(nèi)，因此在對油罐進行防腐處理前須對內(nèi)壁上的油污層進行清洗。采用特制的清洗劑和先進的不停車連續(xù)霧化清洗施工，使內(nèi)壁表面無油污。
2.2　內(nèi)壁噴砂除銹——高壓水噴砂除銹
對罐內(nèi)壁清洗除油后，采用高壓水噴砂對整個油罐內(nèi)壁進行噴砂除銹。高壓水噴砂是在普通氣噴砂基礎上發(fā)展的一種新型噴砂法。將普通噴砂噴頭更換為砂水混用的復合噴頭，除正常利用壓縮空氣推動砂粒外，還從噴頭側加入高壓水流，其壓力在40MPa左右，這樣砂粒噴射鋼鐵基面而產(chǎn)生的火星會被伴隨而來的高壓水覆蓋消除。油庫區(qū)內(nèi)安全等級較高，而高壓水噴砂可避免在近似封閉的罐體內(nèi)產(chǎn)生水霧，消除噴砂過程中產(chǎn)生的火星。這樣既保障了內(nèi)壁表面處理的質(zhì)量，又符合油庫區(qū)安全施工的嚴格要求。 

3  罐體的電化學保護 

3.1電化學保護的重要性和必要性

涂料防腐蝕是依靠涂層將金屬與腐蝕介質(zhì)隔開，起到保護金屬的作用。但由于涂層有老化期，老化后又易出現(xiàn)龜裂或剝離金屬基體。這樣，裸露的金屬作為小陽極，涂層良好部分成為大陰極，構成局部腐蝕電池，裸露的金屬處會迅速腐蝕穿孔，進而使漆膜受到更嚴重的破壞。如采用涂料與陰極保護聯(lián)合防護，彌補了涂層缺陷處，防止涂層的惡化，使被保護體得到長期完善的保護。所以，油罐的防腐多采用涂料與犧牲陽極陰極保護聯(lián)合的方式。
3.2電化學保護材料的選擇
適用于罐體保護的犧牲陽極一般選擇電流效率高，電流分布均勻，性能穩(wěn)定的高效鋁合金陽極。實際應用效果良好，適合各類大型燃油儲罐的陰極保護。

4　罐體的涂料保護 

4.1防腐涂料選擇

在燃油輸送過程中由于摩擦會產(chǎn)生靜電，油罐內(nèi)燃油和油罐接管內(nèi)壁摩擦、燃油之間的相對運動也會產(chǎn)生靜電，這樣積聚于燃油的靜電荷產(chǎn)生靜電高壓，可能會放電擊穿油氣層，釀成事故。所以油罐內(nèi)防腐涂料一般采用電阻率小于108Ω的導靜電涂料。由于現(xiàn)在油罐保護一般采用涂料+犧牲陽極陰極保護的聯(lián)合保護方式，靜電可通過焊接在罐底板上的犧牲陽極導至大地。而導靜電涂料會消耗部分犧牲陽極保護電流，因此有人認為不必采用導靜電涂料。其實不然，因為油罐儲存了大量燃油，不可能保證所有局部產(chǎn)生的靜電荷會順利的導向陽極，對于導靜電涂料消耗保護電流的問題，可以通過采用2種同類型涂料聯(lián)合使用解決。罐體的兩道底漆采用環(huán)氧類涂料，其電阻率較高，阻斷保護電流流失；罐體面漆采用導靜電涂料，這時的導靜電涂料可順利將靜電荷導向犧牲陽極而導走。由于底漆和面漆皆屬于環(huán)氧類涂料，結合性好。 

4.2新型環(huán)氧樹脂類涂料的特點

環(huán)氧樹脂重防腐涂料是通過環(huán)氧結構改性、環(huán)氧合金化、填充無機填料、膨脹單位改性等高性能化起到防腐作用。環(huán)氧樹脂具有高極性基團的醚基和羥基，與鋼鐵表面產(chǎn)生電、磁吸引力，具有較活潑的環(huán)氧基，能與鋼鐵表面的游離鍵形成化學鍵結合。目前施工采用的底漆屬省工型重防腐涂料，對環(huán)氧樹脂及其固化劑都進行了再聚合改性，不僅保留了環(huán)氧樹脂的上述功能，而且增加了螯合功能，可以將鋼鐵表面殘存的鐵銹等雜質(zhì)與鋼鐵基材一起螯合成結構穩(wěn)定的大分子團。因此，表面處理僅要求達到Sa1或Sa2級，即可確保其牢固的附著力。此外，還具有帶潮功能。經(jīng)測試對比，本涂料耐堿性與環(huán)氧樹脂相當，耐酸性更有提高。耐中性鹽霧試驗達10000h，超過一般環(huán)氧樹脂。

5　結論

（1） 使用高壓水噴砂對油罐內(nèi)壁表面進行處理，可以迅速有效地處理油罐內(nèi)表面，可以清理清洗死角，達到徹底清理油污的目的。另外，此法亦可避免污染，消除安全隱患，提高工作效率。
（2） 采用高效鋁合金犧牲陽極，可以充分發(fā)揮其保護作用。
（3） 環(huán)氧類涂料的合理使用，平衡了犧牲陽極與導靜電涂料的使用矛盾，使其各自充分發(fā)揮保護效用，對油罐實行了最大限度的保護與維護。