大型LNG低温储罐海水试压期间临时阴极保护的应用.pdf

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1、E垒垦工盟型鱼gY工程技术LNG张宝中石化第十建设有限公司山东青岛266555问摘要为节约淡水资源，LNG储罐水压试验一般采用海水。LNG储罐海水整体水压试验时，会对内罐造成腐蚀，内罐壁板和底板一般采用涂覆低锌硅酸盐底漆、临时阴极保护以及焊缝覆盖等三种防腐方法。本文结合实际工作经验，重点对临时阴极保护减少海水腐蚀的方法进行分析，在此基础上提出了，临时阴极保护措施是一种行之有效的应对海水腐蚀的方法。关键词LNG储罐阴极保护中图分类号TE821文献标识码B文章编号1672-9323(2017)03-0064-06

2、海水中的氯离子含量较高，是一种腐蚀性较强的电解质，大多数金属在海水中的腐蚀速度都比较快。为了减轻LNG内罐壁板和底板在海水中的腐蚀，除对LNG罐底板、壁板涂覆低锌硅酸盐底漆以及焊缝覆盖外，经常采取临时阴极保护的措施，最大化减小海水对LNG内罐的腐蚀。1LNG储罐充海水试验结构特点以国内常规的接收站16万m3储罐为例：内罐直径80m，外罐直径82m，高度50．386m，罐内总容积为244300m3，试验充水高度为21．190m，用水量约为106500m3，充水试验时间约为35d。对于充海水试验而言，LNG储罐的

3、结构具有以下特点：(1)罐内结构物材质差异很大：罐壁及罐底材料为X7Ni9、罐内管道为304L、管道支架为A240、罐内64I石油化工建设2017．03梯子为304L。(2)经试片在天然海水中的试验，各材质的电位相差较大，不同材质的钢板电性连接时，高电位材质在海水中的腐蚀速度较快。(3)LNG储罐充海水时，临时阴极保护的设计计算方法与土壤介质中的腐蚀防护的设计计算方法差别较大，要求储罐内所有被海水浸没部分的钢板、结构、管道等都应受到保护，防腐蚀保护难度较大。LNG储罐水压试验结构示意见图l。216万m3LNG

4、储罐阴极保护设计2．1罐内被保护体浸海水面积罐内被保护体浸海水面积见表l。2．2临时阴极保护设计应考虑的因素由于本次被保护体的材质的特殊性，故临时阴极保护设计应考虑如下因素：图116万m3LNG储罐水压试验结构示意图表1储罐各部位浸水面积(m2)罐内缩构链赣i赣躐蛾曦

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7、?s璃缀释鼍项目囊熊襄筒糗外表面积1内罐底板5026．4X7Ni92内罐璧板5177．23X7Ni93N261．986．95304L4I(1A_B88．93231．023041．5K3217337．76304L61(421．7337．76

8、304lI7N18A—D164．05629．8304L8：E。

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10、i≮i-9N7罐璧部分7．3220．815304Lt。嗲i“j≈獬

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13、』11内罐梯子25．43304L。iZj；“

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15、(1)06NigDR钢是低温条件下使用的优质高强钢，其屈服强度为565MPa，所以应严格控制其保护电位在一0．80V～-0．95V，其保护电位不应过负l(2)06Ni9DR钢表面

16、涂层很薄，在储罐注、排海水过程中不需要过大的保护电流；(3)通过试片在天然海水中的试验，XTNi9钢与304L不锈钢的电极电位相差很大，两者偶合时，06Ni9DR钢会被腐蚀I(4)焊缝与基材的有电位差，也会引起一定的电偶腐蚀}(5)从向罐内注海水开始，罐内构件从一接触海水就应得到及时保护；(6)304L钢的阴极保护电流密度与X7Ni9钢不同，这些数据在船舶设计中都有明确规定；(7)罐底板、罐内壁的所有通电点都采用基座与铜螺栓连接，试压结束后，基座不允许拆除。2．3被保护试片的对比试验被保护试片的对比试验见图2

17、、图3。E垒垦立盐盟堕鲤工程技术图2被保护试片的对比试验示意图图3被保护试片的对比试验买物图2．3．1样品试片1和试片2为2／3X7Ni9钢和1／3304L钢焊接试片，其中试片1加装了牺牲阳极带，试片3为X7Ni9钢。2．3．2试验环境20"(2室内，同一容器的天然海水中。2．3．3试验时间25d。2．4阴极保护设计方案的选用随着罐内海水注、排水水位的变化，罐内需要的保护电流量也会发生。本设计采用罐底板的阳极为固定量，罐内电流通过调整罐壁阳极的量来达到所需的保护效果。2．4．1罐底板采用牺牲阳极阴极保护大量的

18、钢质储罐海水试压工程表明，海水水位上升到1．5m的正常时间需要6～8h，如果出现不可预见的因素，可能需要几天时间；同时，根据以往的施工经验，大多数海域的海水泥沙含量较高，清罐工作也需要几天时间，甚至出现过lOd左右才将罐底板完全清理干净的情况。因此，罐底板牺牲阳极阴极保护为固定式不可调节的牺牲阳极安装，阳极形装为波浪形，保证了从开始注海水到海水完全排净，罐底板都处于保护之石油化工建设2017．03l