油田压力容器和储罐内涂层的应用

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1、油田压力容器和储罐内涂层的应用摘要:采用涂层技术是油田压力容器和储罐内防腐的主要方法。为保证容器安全可靠运行，应该合理选择涂料类型，严格规范施工过程，准确检测涂层质量。通过文献调研和现场工况分析，总结了涂层防腐机理和失效机理、油田常用涂料的特性和适用条件以及涂层适用性评价方法，同时提出了涂层施工质量控制的方法，明确了常用检测仪器对应的检测项目，并从进罐查看、施工准备、表面处理和现场涂装等4个重要环节具体分析了施工过程存在的问题，针对各种问题提出了解决措施。据此将为油田压力容器和储罐内涂层的应用提供…定的理论和技术支持，并将显

2、著提高涂层的寿命和可靠性。关键词:防腐；内涂层；适用性；质量控制；检测压力容器和储罐广泛应用于工业生产的各个环节，尤其在油田中油气净化单元、炼化单元和储运单元等过程大量使用；因此，提高压力容器和储罐的可靠性对油田的安全生产和经济效益具有重要的意义。目前，服役中的压力容器和储罐主要采用的防腐方法有添加缓蚀剂、控制介质温度、定期清除油泥与积液、加强维护保养以及喷涂涂料等,但最有效且最经济的还是内涂层技术［1］。本文研究涂层的防腐机理和失效机理，选择合适的涂料类型，并结合评价涂层适用性的试验方法,控制涂层施工过程的质量，以及针对存

3、在的问题提岀解决对策,旨在提高涂层的施工质量，延长涂层的使用寿命，保证容器的安全可靠运行。1涂层的防腐机理与失效机理1・1涂层防腐机理涂层防腐的机理目前还未完全给岀准确的分析,被人们普遍认可的有如下5种作用［2—5］。1）屏蔽作用。具有一定厚度的致密涂层能直接隔离金属和腐蚀性介质的接触，阻止水、氧及其他离子透过而腐蚀电池。2）缓蚀钝化作用。涂层含有的某些植物油酸与碱性颜料发生反应，得到具有缓蚀功能的皂类化合物；同时，防锈颜料中的铮酸盐、磷酸盐和铅酸盐等在涂层吸水后溶解，与基体金属发生钝化反应。3）牺牲阳极保护作用。在涂料中加

4、入锌粉等比基体金属更活泼的金属，一旦发生电化学腐蚀时，锌粉等活泼金属会作为阳极首先被溶解，间接保护了基体金属。4）附着力作用。涂层与金属表面的附着力可以避免涂层鼓泡或剥离，从而避免由于鼓泡或剥离引起的涂层下水、氧气等腐蚀性介质的渗透压增大而加速腐蚀性介质的渗透。5）电阻效应。涂层良好的电绝缘特性能阻止腐蚀电池的形成，可有效抑制电化学腐蚀过程中阴极的放电现象和阳极金属离子的溶出。1・2涂层失效机理涂层失效一方面是由于涂层老化导致其性能下降；另一方面是由于水、氧气和离子的渗透，在涂层微孔、不均匀等缺陷处形成阴极区和阳极区，发生电

5、化学反应而造成的［6—7］。腐蚀引起涂层失效的最典型现象是鼓泡和脱落等。1）涂层鼓泡。涂层中含有的气体挥发或涂层吸水都会引起涂层鼓泡，并随着腐蚀介质在涂层内部的渗透，引起基体金属的腐蚀。随着腐蚀产物积聚，内压增强也会引起鼓泡。涂层鼓泡如图1所示。2）涂层脱落。当涂层的湿附着力降低，水分子会穿过漆膜在金属基体表面形成水层，透过漆膜的氧气就会溶解在水中，有了水和氧气，钢铁就有了腐蚀的条件，从而会造成涂层大面积脱落或破损［8］。涂层脱落如图2所示。2涂料选型油HI压力容器和储罐的防腐涂层大多采用环氧涂料、环氧玻璃鳞片涂料、环氧导静

6、电涂料和无毒环氧涂料，多为重防腐涂料，且是有机涂料，主体成分是高分子材料或聚合物，具有良好的耐酸碱腐蚀性能。SY/T0319-2012［9］标准中也对不同介质和工作温度范围可选用的涂料种类做了规定。对于某些新型涂料，不确定其使用性能时，应先进行试验评价，或要求厂家出具第三方检验机构进行相关试验的正规报告。每种涂料均应提供详细的说明书，包括组成、主要特性、用途、基本参数（颜色、光泽、固体份含量、干膜厚度、理论用量、闪点和干燥时间等）、复涂间隔时间、表面处理、前道和后道配套用漆、施工条件、施工方法、施工参数、包装及贮存、包装规格

7、、注意事项以及健康与安全等。2・1无溶剂环氧涂料无溶剂环氧涂料是一种双组份反应固化型防腐涂料，是由低黏度环氧树脂（双酚A或双酚F）、颜填料和助剂等合成的。添加的固化剂釆用低黏度改性胺，为绝缘型涂料［10］。与溶剂型环氧涂料相比，无溶剂环氧涂料具有如下优点：1）无溶剂环氧涂料未采用挥发性有机溶剂作为分散介质，因此，大大降低了对施工人员的身体危害，减少了空气污染，同时降低了单位面积的涂料消耗；2）涂层的湿附着力较大，在液体腐蚀介质中具有优异的耐久性；3）在固化过程中收缩率非常小，从而具有一次性成膜较厚、内应力小、边缘覆盖性好以及

8、不易产生裂纹等特点；4）湿膜在干燥时不会因溶剂挥发而产生孔隙，致密性较高；5）涂料中固体含量高，在交联固化过程中，交联密度更高，涂层的力学性能更优良。因此，油田压力容器和储罐大都采用无溶剂环氧涂料，具有耐磨耐冲击性能，可应用到通风不良的较为密闭的原油处理压力容器或设备的内防腐。2.2环氧玻