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1、第26卷第13期甘肃科技Vol.26No.132010年7月GansuScienceandTechnologyJul.2010炼油厂大型湿式气柜新型防腐涂装工艺应用杨建龙(中石油第二建设公司,甘肃兰州730060)3摘要:在兰州石化公司炼油厂东油品车间的火炬回收系统30000m气柜防腐施工中对防腐方案进行了优化,新型防腐材料、新型防腐涂装工艺成功应用。关键词:油气储运工程;腐蚀机理;防腐措施分析;方案优化;施工要点中图分类号:TU761.1+3腐漆已起鼓、翘皮、脱落,气柜内外壁已严重腐蚀,尤1工程概况其是内壁点蚀严重,整个设备钢板减薄比较厉害,甚兰州石化公司炼油厂东油品车间的火炬回
2、收系至局部出现应力腐蚀裂纹或穿孔,导致气体泄漏,存3统30000m气柜于1997年10月投用。该气柜为螺在重大安全隐患。须部分更换后进行整体防腐。旋湿式气柜,结构如图1所示,气柜本体以Q235—A为主。该气柜操作温度为-19~40℃,压力为0102MPa(最大400mm水柱),介质为放空气体(炼厂放空气体即瓦斯,主要成份,见表1)。在实际运行过程中工作环境极为恶劣,湿干交替,与瓦斯介质和水都有可能接触,介质中含有大量硫化氢。这些硫化氢、二氧化碳等气体与水结合,产生的新物质对气柜造成的腐蚀将是非常严重的。原内壁采用防腐材料为环氧煤沥青漆,外部采用氯磺化聚乙烯。2007年系统大检修,发
3、现气柜内壁防腐材料大面积脱落,原气柜经长时间使用,其防3图130000m气柜表1采样分析结果氢气氧气氮气COCO2烃类H2S采样日期%(V/V)%(V/V)%(V/V)%(V/V)%(V/V)%(V/V)(V/V)2006-01-10~2007-2-56.95~57.80.27~1.1823.9~6.320.26~0.890.5~2.5/0.35~2.01n++Fe+nH2O=Fe(OH)n+nH2腐蚀机理在反应中生成的氢离子与金属作用生成氢原2.1原电池腐蚀子,氢原子还会向金属与涂料层间内部渗透扩散,一在酸和盐的水溶液中,由材质的非均匀性引起。部分分散到金属的晶格中;另一部分在金
4、属缺陷内2.2硫酸盐还原菌的腐蚀积聚形成氢分子,导致金属发生脆化;金属与涂料间气柜底部的无氧给腐蚀创造了条件,其环境适的氢原子积聚成氢分子,在金属与涂料间形成气泡,导致涂料发生剥离。合硫酸盐还原菌的生长,引起了针状或线状的细菌2.4氧的腐蚀腐蚀,也是电化学腐蚀。例如:SRB在中性、酸性水溶液中氧原子被大量消耗,就发2--4Fe+SO4+4H2O———FeS+3Fe(OH)2+2OH生了氧腐蚀的电极反应。2.3氢的腐蚀--在中性溶液中:O2+H2O+4e———4OH在腐蚀过程中溶解的金属离子发生水解,生成+-在酸性溶液中:O2+4H+4e———2H2O氢离子:154甘肃科技第26卷2
5、.5应力腐蚀2)能够适应本地气候条件及介质变动情况的由于气柜本体以Q235—A为主,该材质中含防腐配套工艺体系。在兰州冬冷夏热,气温在-25有少量的硫、磷等杂质,在常温下,其中的硫、磷杂质~47.7℃之间,漆膜常因温度的变化而被拉裂,因对应力较为敏感,特别是对焊缝热影区更为严重。此,选用底漆必须考虑与气柜本体线膨胀系数的一当腐蚀发生在应力集中区域时,储气柜在各种载荷致性。另外,还要考虑底漆与面漆能否配套使用,一作用下产生振动或扭曲,腐蚀点就开裂,严重时将扩般底漆的附着力和机械强度要高于面漆。面漆的选展成裂纹。此类腐蚀为应力腐蚀,它主要表现在气择,除了考虑耐蚀性、与底漆配套、抗温差变
6、化外,还柜穹顶及导轨轨道附近。要考虑漆膜的封闭性、耐光性、耐低温性。3)适应建设施工工期紧的要求,可以交叉开展3主要防腐措施及分析施工作业而无需独立作业。3.1涂料防护法4)工程造价控制在合理的范围之内,经济技术优点:易实施维护,造价低。指标最优。缺点:保护性能一般,易发生局部腐蚀。5)在长期使用后,如出现局部防腐层失效脱3.2牺牲阳极保护法落,可以迅速有效地修复。优点:成本低、使用寿命长。6)环保方面的要求。3.3涂料与牺牲阳极相结合的联合保护方法4.2重点部位防腐工艺涂料与牺牲阳极相结合的联合保护方法是目前1)气柜外壁使用较广的一种方法,但在涂装体系的设计和实施2)气柜外底板尚
7、存在一定问题,有时会发生局部失效。3)气柜内底板上表面及内壁3.4热喷涂防腐涂层4.3气柜防腐蚀涂层优化优点:长效耐蚀。氯磺化聚乙烯涂料虽然具有耐老化、耐候性好缺点:施工周期长,造价高,维护、维修不容易。的特点,但存在强度差、附着力欠佳及易粉化失光等缺陷,只能在干燥环境下施工,不能有湿度。而用环4防腐优化方案氧树脂高氯化聚乙烯涂料不仅可克服上述的各种缺4.1防腐工艺设计及实施过程中需解决的问题陷,而且具有其共性的优点,使涂层具有良好的柔韧1)建立能够使设备“安稳长满优