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鋼制儲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 年終總結(jié) 年終報告 工作總結(jié) 個人總結(jié) 述職報告 實習報告 單位總結(jié) 摘要:從實踐來看,石油資源在實際開采、存儲、運輸以及加工過程中,均需要不同規(guī)格的儲罐,而且多是鋼制材料的油罐。在儲罐實際應(yīng)用過程中,鋼制儲罐存在著不同程度的腐蝕問題,本文將對鋼制儲罐的腐蝕原因進行分析,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 :儲罐;鋼制;防腐蝕;研究 O346 A 近年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和石油工業(yè)的不斷進步,儲罐的用量在不斷的增加,但因諸多影響因素的存在,使得儲罐容易受到腐蝕,大大降低其服役期限,甚至造成嚴重的安全事故。因此,在當前的形勢下,加強對鋼制儲罐的腐蝕問題研究,具有非常重大的現(xiàn)實意義。 鋼制儲罐腐蝕問題 從實踐來看,當前鋼制儲罐因受到諸多因素的影響,經(jīng)常會出現(xiàn)腐蝕受損現(xiàn)象,表現(xiàn)形式呈現(xiàn)出多樣化的特點。 第一,儲罐的外壁出現(xiàn)腐蝕問題。一般而言,金屬儲罐的主要成 份是鋼鐵,尤其以碳鋼材料為重,儲罐的外壁結(jié)構(gòu)長期和空氣相互接觸,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。如果沒有及時采取有效的防腐措施,或者防腐層因長期使用而出現(xiàn)老化現(xiàn)象,水分附著在鋼鐵表面、同時還吸收了大量的二氧化碳等氣體,因此會形成一個電解液膜碳鋼體。當該滲碳體與石墨同處于該電解液膜原電池之中時,氧會深入到該膜之中,此時鐵素體即可視為陽極,而滲石墨與碳體則為陰極,從而形成一個閉合的電路系統(tǒng)。在該化學(xué)反應(yīng)過 程中,鐵會隨著不斷的反應(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),會造成儲罐外壁受腐蝕,進而產(chǎn)生鐵銹。 第二,儲罐的內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕問題。對于儲罐而言,其受到腐蝕除自然環(huán)境影響外,儲罐內(nèi)壁與其接觸物之間也會發(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)別在于電化腐蝕時會產(chǎn)生電流,而普通的化學(xué)腐蝕則沒有。鐵在酸性溶液中會發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng): Fe 2eFe2+ (陽極) 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,當濃度上升至 50時,其受腐蝕程度最大;若繼續(xù)增加濃度,則會因硫酸濃度過大而表現(xiàn)出較強的氧化性,儲罐內(nèi)壁會生成一層保護鈍化膜,這樣就會降低腐蝕速度。 第三,儲罐管道出口位置腐蝕問題。實踐中可以看到,金屬管道選材和儲罐選材非常的相似,即實際生產(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)實踐中必然會產(chǎn)生一定的泥土和礦物雜質(zhì),當儲罐硫酸以某一速度在管道之中流動時,溶液中的固體雜質(zhì)會產(chǎn)生研磨效果,對管道出口位置原有的保護膜會造成一定程度的破壞,保護膜脫落的地方會出現(xiàn)嚴重的腐蝕問題,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,其與溶液之間的相對運動速度也會發(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隨之下降,并產(chǎn)生一定量的氣泡;當這些氣泡破裂后,會產(chǎn)生一定的沖擊力,對材料造成呈蜂窩狀的損傷,即氣蝕。 2、鋼制儲罐腐蝕原因分析 以上是鋼制儲罐腐蝕現(xiàn)象的主要表現(xiàn)形式,其腐蝕的主要原因表現(xiàn)在于以下幾個方面。鋼制酸儲罐實際應(yīng)用初級階段,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重。酸性溶液采購、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,當其在儲罐之中長期靜置 以后,就會隨著固體顆粒慢慢沉淀到底部位置;這些氯離子不僅會對純化膜產(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,可能會在鋼制儲罐的內(nèi)壁表面上產(chǎn)生沖刷性的腐蝕,進而破壞其表面的氧化膜,對管道內(nèi)壁進行長時間的電化學(xué)腐蝕,使管道內(nèi)壁變的更薄一些,同時在交變應(yīng)力作用可能會出現(xiàn)一定量的裂紋。 儲罐防腐策略 基于以上分析可知,鋼制儲罐容易 受到腐蝕,對于空氣性的腐蝕,通過加強日常檢查和養(yǎng)護,即可起到保護作用;比較困難的是內(nèi)部防腐處理,對此筆者建議從以下幾個方面著手: 第一,涂料防腐策略。在鋼制罐底的內(nèi)部進行涂料防腐的基本要求是不與存儲產(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)當非常的強,具有抗沖擊性、易修補性和抗陰極剝離性,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)腐蝕的陽極;如果罐底板上設(shè)有犧牲陽極,則靜電可由陽極有效地導(dǎo)出。實踐中,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,同時還有一定的耐化學(xué)介質(zhì)浸泡、固體含量高等優(yōu)點,因此非常的實用。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 3 的原油儲 罐內(nèi)部采用的是環(huán)氧玻璃鱗片涂料防護;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罐都已進行了大修,大修中發(fā)現(xiàn)其罐底板腐蝕十分嚴重,部分區(qū)域已有穿孔。而座采用玻璃鱗片防腐蝕涂料的儲罐從 1989年開始投入使用,到現(xiàn)在仍在正常運行,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,同時也可以隔絕腐蝕介質(zhì)對其滲透,對于防止鋼板出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象非 常顯著。同時,覆蓋層還可發(fā)揮犧牲陽極之作用。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)合強度。 第三,陰極保護策略。在對罐底板表面陰極進行保護時,以犧牲陽極來保護陰極的方式為宜。該種保護方式比較常見于原油儲罐,因原油沉積污水表現(xiàn)出一定的特殊性,它對陽極材料自身的適應(yīng)性與性能等,都提出了非常高的要 求。實踐中,若犧牲陽極材料,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,還要防止高溫條件下若犧牲陽極材料則可能會導(dǎo)致材料鈍化、極性逆轉(zhuǎn)。一般而言,鎂合金陽極材料的消耗非常的快,而且可能會產(chǎn)生火花,因此實踐中應(yīng)慎重使用;在高溫條件下,鋅合金陽極可能會發(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極,利用犧牲陽極系統(tǒng)保護儲罐時,不僅安裝施工簡單、方便,而且會避免很多的腐蝕干擾。通常情況下,犧牲陽極系統(tǒng)所需要的驅(qū)動電壓都 在 O.7 伏以下,這就對陰極系統(tǒng)的輸出電流進行了嚴格的限制;同時要注意確保儲罐與上述系統(tǒng)的暢通性,否則可能會對儲罐產(chǎn)生不利影響,而且會導(dǎo)致犧牲陽極快速耗盡。 結(jié)語:總而言之,鋼制儲罐腐蝕防范是一項非常復(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)系著鋼制儲罐的應(yīng)用水平。從實踐來看,當前國內(nèi)采用的儲罐防腐技術(shù)雖然在不斷發(fā)展,但仍需加強思想重視和技術(shù)創(chuàng)新,只有這樣才能為我國石油化工行業(yè)的發(fā)展保駕護航。 參考文獻: 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)立式鋼制圓筒形儲罐的腐蝕分析及防腐措施 J.全面腐蝕控制, 2012( 05) . 3張許 .鋼制原油儲罐罐底腐蝕分析及陰極保護 J.化學(xué)工程與裝備, 2012( 01) . 4任抗戰(zhàn) 馬斌 .鋼制硫酸儲罐的腐蝕分析與防腐辦法J.化學(xué)工程與裝備, 2011( 06) . 5羅會武 .淺析鋼制原油儲罐腐蝕機理 J.內(nèi)江科技,2010( 09) . 2、能增加一些實例或新的防腐工藝內(nèi)容更充實些。 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 淺析幕墻設(shè)計中的點支式玻璃幕墻設(shè)計 建筑設(shè)計在抗震設(shè)計中應(yīng)注意的問題 危機管理對建筑施工管理的意義 工程造價的預(yù)結(jié)算審核方法探討 淺述水生植物在園林景觀中的應(yīng)用 智能電網(wǎng)對節(jié)能減排的促進作用分析 礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用與環(huán)境保護 淺析 GPS結(jié)合全站儀在城市地籍測量中的應(yīng)用 探討鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的設(shè)

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