鋼制儲(chǔ)罐的腐蝕分析與防腐辦法 -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學(xué)術(shù)論文 期刊文獻(xiàn) 年終總結(jié) 年終報(bào)告 工作總結(jié) 個(gè)人總結(jié) 述職報(bào)告 實(shí)習(xí)報(bào)告 單位總結(jié) 摘要：從實(shí)踐來看，石油資源在實(shí)際開采、存儲(chǔ)、運(yùn)輸以及加工過程中，均需要不同規(guī)格的儲(chǔ)罐，而且多是鋼制材料的油罐。在儲(chǔ)罐實(shí)際應(yīng)用過程中，鋼制儲(chǔ)罐存在著不同程度的腐蝕問題，本文將對(duì)鋼制儲(chǔ)罐的腐蝕原因進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上提出一些有效的防腐方式和方法，以供參考。 關(guān)鍵詞 ：儲(chǔ)罐；鋼制；防腐蝕；研究 O346 A 近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和石油工業(yè)的不斷進(jìn)步，儲(chǔ)罐的用量在不斷的增加，但因諸多影響因素的存在，使得儲(chǔ)罐容易受到腐蝕，大大降低其服役期限，甚至造成嚴(yán)重的安全事故。因此，在當(dāng)前的形勢(shì)下，加強(qiáng)對(duì)鋼制儲(chǔ)罐的腐蝕問題研究，具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。 鋼制儲(chǔ)罐腐蝕問題 從實(shí)踐來看，當(dāng)前鋼制儲(chǔ)罐因受到諸多因素的影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)腐蝕受損現(xiàn)象，表現(xiàn)形式呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。 第一，儲(chǔ)罐的外壁出現(xiàn)腐蝕問題。一般而言，金屬儲(chǔ)罐的主要成 份是鋼鐵，尤其以碳鋼材料為重，儲(chǔ)罐的外壁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期和空氣相互接觸，因此容易受到大氣中的氧氣、水蒸氣等氧化和腐蝕。實(shí)踐中可以看到，大氣腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕形式，即鋼鐵結(jié)構(gòu)的外表面置于薄層電解液之中的腐蝕現(xiàn)象。如果沒有及時(shí)采取有效的防腐措施，或者防腐層因長(zhǎng)期使用而出現(xiàn)老化現(xiàn)象，水分附著在鋼鐵表面、同時(shí)還吸收了大量的二氧化碳等氣體，因此會(huì)形成一個(gè)電解液膜碳鋼體。當(dāng)該滲碳體與石墨同處于該電解液膜原電池之中時(shí)，氧會(huì)深入到該膜之中，此時(shí)鐵素體即可視為陽(yáng)極，而滲石墨與碳體則為陰極，從而形成一個(gè)閉合的電路系統(tǒng)。在該化學(xué)反應(yīng)過 程中，鐵會(huì)隨著不斷的反應(yīng)而逐漸失去電子，最終表現(xiàn)為腐蝕現(xiàn)象。其具體反應(yīng)情況如下： Fe 2eFe2+ （陽(yáng)極） 2H2O+O2 +4e4OH （陰極） 2Fe+O2+22H2O=2Fe(OH)2 （最終反應(yīng)式） 通過以上電化學(xué)反應(yīng)，會(huì)造成儲(chǔ)罐外壁受腐蝕，進(jìn)而產(chǎn)生鐵銹。 第二，儲(chǔ)罐的內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕問題。對(duì)于儲(chǔ)罐而言，其受到腐蝕除自然環(huán)境影響外，儲(chǔ)罐內(nèi)壁與其接觸物之間也會(huì)發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，造成腐蝕問題，即化學(xué)腐蝕。具體而言，化學(xué)反應(yīng)中主要是氧化劑與儲(chǔ)罐內(nèi)壁（鐵 質(zhì)）發(fā)生氧化還原反應(yīng)所致。一般而言，電化學(xué)腐蝕與普通的化學(xué)腐蝕，均是鐵原子因失去電子而被氧化，區(qū)別在于電化腐蝕時(shí)會(huì)產(chǎn)生電流，而普通的化學(xué)腐蝕則沒有。鐵在酸性溶液中會(huì)發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)： Fe 2eFe2+ （陽(yáng)極） 2H +2eH2 （陰極） 由以上反應(yīng)式可以看出，腐蝕速度主要決定于酸性溶液的濃度，比如硫酸溶液，一般隨濃度增大而增大，當(dāng)濃度上升至 50時(shí)，其受腐蝕程度最大；若繼續(xù)增加濃度，則會(huì)因硫酸濃度過大而表現(xiàn)出較強(qiáng)的氧化性，儲(chǔ)罐內(nèi)壁會(huì)生成一層保護(hù)鈍化膜，這樣就會(huì)降低腐蝕速度。 第三，儲(chǔ)罐管道出口位置腐蝕問題。實(shí)踐中可以看到，金屬管道選材和儲(chǔ)罐選材非常的相似，即實(shí)際生產(chǎn)過程中除上述大氣、化學(xué)腐蝕外，還要充分考慮氣蝕、沖刷腐蝕等問題。仍以硫酸為例，其生產(chǎn)實(shí)踐中必然會(huì)產(chǎn)生一定的泥土和礦物雜質(zhì)，當(dāng)儲(chǔ)罐硫酸以某一速度在管道之中流動(dòng)時(shí)，溶液中的固體雜質(zhì)會(huì)產(chǎn)生研磨效果，對(duì)管道出口位置原有的保護(hù)膜會(huì)造成一定程度的破壞，保護(hù)膜脫落的地方會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕問題，即沖刷腐蝕病害，表現(xiàn)形式是摩擦溝槽；管道出口位置的硫酸溶液流速發(fā)生變化時(shí)，其與溶液之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度也會(huì)發(fā)生一定的變化，因此管道表 面部分位置的湍流液體壓力可能會(huì)隨之下降，并產(chǎn)生一定量的氣泡；當(dāng)這些氣泡破裂后，會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊力，對(duì)材料造成呈蜂窩狀的損傷，即氣蝕。 2、鋼制儲(chǔ)罐腐蝕原因分析 以上是鋼制儲(chǔ)罐腐蝕現(xiàn)象的主要表現(xiàn)形式，其腐蝕的主要原因表現(xiàn)在于以下幾個(gè)方面。鋼制酸儲(chǔ)罐實(shí)際應(yīng)用初級(jí)階段，因其表面的防腐處理做的不到位，加之罐體鋼板除銹不徹底，所以容易使涂層產(chǎn)生鼓泡、中部位置涂層大面積脫落等現(xiàn)象，罐體中部腐蝕非常的嚴(yán)重。酸性溶液采購(gòu)、生產(chǎn)過程中，可能混雜著一些礦質(zhì)沙土，其中含有一定量的氯離子，當(dāng)其在儲(chǔ)罐之中長(zhǎng)期靜置 以后，就會(huì)隨著固體顆粒慢慢沉淀到底部位置；這些氯離子不僅會(huì)對(duì)純化膜產(chǎn)生一定的損害，導(dǎo)致基底金屬形成小蝕坑，而且泥漿中可能還吸附著一些其他離子，適當(dāng)局部酸濃度降低，在罐體上產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。鋼制酸儲(chǔ)罐的底部位置，沉積著一些泥土，其中含有很多的沙粒，隨著酸性溶液出口位置的擾動(dòng)，可能會(huì)在鋼制儲(chǔ)罐的內(nèi)壁表面上產(chǎn)生沖刷性的腐蝕，進(jìn)而破壞其表面的氧化膜，對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的電化學(xué)腐蝕，使管道內(nèi)壁變的更薄一些，同時(shí)在交變應(yīng)力作用可能會(huì)出現(xiàn)一定量的裂紋。 儲(chǔ)罐防腐策略 基于以上分析可知，鋼制儲(chǔ)罐容易 受到腐蝕，對(duì)于空氣性的腐蝕，通過加強(qiáng)日常檢查和養(yǎng)護(hù)，即可起到保護(hù)作用；比較困難的是內(nèi)部防腐處理，對(duì)此筆者建議從以下幾個(gè)方面著手： 第一，涂料防腐策略。在鋼制罐底的內(nèi)部進(jìn)行涂料防腐的基本要求是不與存儲(chǔ)產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、不變質(zhì)、抗?jié)B透，而且金屬表面的附著性應(yīng)當(dāng)非常的強(qiáng)，具有抗沖擊性、易修補(bǔ)性和抗陰極剝離性，可耐高溫、耐老化。在罐底位置，不能利用電位超過鐵元素的導(dǎo)電能力的材料，以免導(dǎo)致鐵成為電化學(xué)腐蝕的陽(yáng)極；如果罐底板上設(shè)有犧牲陽(yáng)極，則靜電可由陽(yáng)極有效地導(dǎo)出。實(shí)踐中，筆者建議利用重型玻璃鱗片作為涂料，其抗?jié)B透性、粘結(jié)力以及抗沖擊性和耐磨性非常的好，同時(shí)還有一定的耐化學(xué)介質(zhì)浸泡、固體含量高等優(yōu)點(diǎn)，因此非常的實(shí)用。在此介紹一種管道外防腐蝕涂料，即鱗片涂料，以耐蝕樹脂和鱗片骨料組成的厚漿型涂料。鱗片涂料由于其高效的阻隔、屏蔽效應(yīng)，使得它具有優(yōu)良的抗?jié)B透性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐酸、堿、石油溶劑和水的侵蝕；同時(shí)鱗片分散了應(yīng)力，各接觸面的殘余應(yīng)力小，熱膨脹系數(shù)也小，故硬化時(shí)收縮率小，熱穩(wěn)定性好。目前玻璃鱗片涂料在鋼制煤氣管道內(nèi)壁和儲(chǔ)油罐底板防腐蝕方面都有一定的應(yīng)用。比如，魯寧管線末站儀征輸油泵站，其中 3 座 5 萬(wàn) 3 的原油儲(chǔ) 罐內(nèi)部采用的是環(huán)氧玻璃鱗片涂料防護(hù)；另外有座采用 4-1 型防腐蝕涂料（環(huán)氧樹脂加炭黑）， 2 座采用富鋅涂料。儲(chǔ)罐的大修期一般為 5 7年。目前站內(nèi)采用富鋅涂層的兩座儲(chǔ)罐都已進(jìn)行了大修，大修中發(fā)現(xiàn)其罐底板腐蝕十分嚴(yán)重，部分區(qū)域已有穿孔。而座采用玻璃鱗片防腐蝕涂料的儲(chǔ)罐從 1989年開始投入使用，到現(xiàn)在仍在正常運(yùn)行，可見其內(nèi)部玻璃鱗片防腐蝕層性能十分優(yōu)異。 第二，金屬噴涂策略。對(duì)于金屬噴涂而言，其基本的要求就是噴涂層能夠經(jīng)受的住高溫考驗(yàn)，同時(shí)也可以隔絕腐蝕介質(zhì)對(duì)其滲透，對(duì)于防止鋼板出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象非 常顯著。同時(shí)，覆蓋層還可發(fā)揮犧牲陽(yáng)極之作用。一般而言，熱噴涂鋁技術(shù)主要采用的是將燃燒火焰當(dāng)作熱源，并且將鋁材加熱至熔融態(tài)或塑態(tài)，在氣流加速條件下，材料霧化成顆粒，沖擊鋼鐵基體表面，從而形成一層噴鋁涂層。在金屬熱噴涂過程中，可采用分層垂直交叉作業(yè)方法，這樣可以有效地減少氣孔產(chǎn)生，并有效提高其結(jié)合強(qiáng)度。 第三，陰極保護(hù)策略。在對(duì)罐底板表面陰極進(jìn)行保護(hù)時(shí)，以犧牲陽(yáng)極來保護(hù)陰極的方式為宜。該種保護(hù)方式比較常見于原油儲(chǔ)罐，因原油沉積污水表現(xiàn)出一定的特殊性，它對(duì)陽(yáng)極材料自身的適應(yīng)性與性能等，都提出了非常高的要 求。實(shí)踐中，若犧牲陽(yáng)極材料，既要能夠滿足單一原油沉積污水的性能要求，又要滿足不同原油沉積污水性能要求；同時(shí)，還要防止高溫條件下若犧牲陽(yáng)極材料則可能會(huì)導(dǎo)致材料鈍化、極性逆轉(zhuǎn)。一般而言，鎂合金陽(yáng)極材料的消耗非常的快，而且可能會(huì)產(chǎn)生火花，因此實(shí)踐中應(yīng)慎重使用；在高溫條件下，鋅合金陽(yáng)極可能會(huì)發(fā)生一定的極性逆轉(zhuǎn)，加速碳鋼腐蝕，也不建議多用?；谝陨蟽煞N材料的考慮，筆者建議多選一些鋁合金材料作為陽(yáng)極，利用犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)保護(hù)儲(chǔ)罐時(shí)，不僅安裝施工簡(jiǎn)單、方便，而且會(huì)避免很多的腐蝕干擾。通常情況下，犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)所需要的驅(qū)動(dòng)電壓都 在 O.7 伏以下，這就對(duì)陰極系統(tǒng)的輸出電流進(jìn)行了嚴(yán)格的限制；同時(shí)要注意確保儲(chǔ)罐與上述系統(tǒng)的暢通性，否則可能會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐產(chǎn)生不利影響，而且會(huì)導(dǎo)致犧牲陽(yáng)極快速耗盡。 結(jié)語(yǔ)：總而言之，鋼制儲(chǔ)罐腐蝕防范是一項(xiàng)非常復(fù)雜而又非常重要的工作，該工作質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系著鋼制儲(chǔ)罐的應(yīng)用水平。從實(shí)踐來看，當(dāng)前國(guó)內(nèi)采用的儲(chǔ)罐防腐技術(shù)雖然在不斷發(fā)展，但仍需加強(qiáng)思想重視和技術(shù)創(chuàng)新，只有這樣才能為我國(guó)石油化工行業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。 參考文獻(xiàn)： 1王巍，等編著 .石油化工設(shè)備防腐技術(shù) M.化學(xué)工業(yè)出版社， 2011（ 01） . 2王亮 郭勇 .油田集輸系統(tǒng)立式鋼制圓筒形儲(chǔ)罐的腐蝕分析及防腐措施 J.全面腐蝕控制， 2012（ 05） . 3張?jiān)S .鋼制原油儲(chǔ)罐罐底腐蝕分析及陰極保護(hù) J.化學(xué)工程與裝備， 2012（ 01） . 4任抗戰(zhàn) 馬斌 .鋼制硫酸儲(chǔ)罐的腐蝕分析與防腐辦法J.化學(xué)工程與裝備， 2011（ 06） . 5羅會(huì)武 .淺析鋼制原油儲(chǔ)罐腐蝕機(jī)理 J.內(nèi)江科技，2010（ 09） . 2、能增加一些實(shí)例或新的防腐工藝內(nèi)容更充實(shí)些。 閱讀相關(guān)文檔 :路橋工程路基路面的施工技術(shù)解析 房屋建筑地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)的應(yīng)用論述 淺談高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的優(yōu)化設(shè)計(jì) 淺析幕墻設(shè)計(jì)中的點(diǎn)支式玻璃幕墻設(shè)計(jì) 建筑設(shè)計(jì)在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 危機(jī)管理對(duì)建筑施工管理的意義 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