銀圭涂料在油罐防腐中的應(yīng)用(草案)

1、銀圭陶瓷涂料在油罐防腐中的應(yīng)用一、 油罐防腐的特點和要求1 油庫的類型根據(jù)油庫的儲油方式，劃分為（1）地面油庫 （2）隱蔽油庫 （3）山洞油庫 （4）水封石洞庫 （5）地下鹽巖庫 （6）水下油庫2各種油料的特點在油庫系統(tǒng)防腐中，油品的儲存和運輸防腐是其中最主要的兩部分。其中油品防腐主要涉及罐體防腐，而運輸防腐則主要涉及管道防腐。油品類型是防腐工作的重要考慮因素，油品類型不同腐蝕性能也不同。下面分別對一般油庫中儲存的油品類型的腐蝕性能進行說明。1） 原油不同產(chǎn)地的原油，其物性和腐蝕性不一樣，原油的腐蝕性可從五個指標來評價： 即原油酸值、原油中的硫含量、原油中的鹽含量、原油中的氮含量、水含量。通常

2、國內(nèi)和中亞的原油硫含量較低，而中東進口的原油硫含量很高。原油比較稠，且溫度越低，粘度越大，為便于輸送，在低溫地區(qū)和盛裝高粘度原油的原油罐通常有加熱和保溫裝置。 原油中雜質(zhì)含量較多，在罐底滯留析出水和雜質(zhì)，析出溶液呈酸性，具有很強的腐蝕性，導(dǎo)致鋼材腐蝕嚴重，主要為潰瘍狀坑點腐蝕，有可能形成穿孔，所以原油對罐底板上表面的腐蝕性很強。 高含硫原油的腐蝕性很強。 比較稠的原油可掛于罐壁，有一定防銹作用，所以現(xiàn)在原油罐罐壁中間部位常不涂漆或涂層較薄。 原油罐多為大型外浮頂罐，最大可達20萬方。2）燃料油燃料油（ Fuel Oil）作為成品油的一部分，是石油加工過程中在汽、煤、柴油之后從原油中分離出來的較

3、重的剩余產(chǎn)物。因此被叫做重油，渣油。主要由石油的裂化殘渣油和直餾殘渣油制成的。其特點是黑褐色粘稠狀可燃液體，粘度適中，燃料性能好，發(fā)熱量大，含非烴化合物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)較多。廣泛用于船舶鍋爐燃料、加熱爐燃料、冶金爐和其他工業(yè)爐燃料。 燃料油根據(jù)用途可分為：船用內(nèi)燃機燃料油和爐用燃料油兩大類。 前者是由直餾重油和一定比例的柴油混合而成，用于大型低速船用柴油機（轉(zhuǎn)速小于 150 轉(zhuǎn)/分） 。后者又稱為重油，主要是減壓渣油、或裂化殘油或二者的混合物，或調(diào)入適量裂化輕油制成的重質(zhì)石油燃料油，供各種工業(yè)爐或鍋爐作為燃料。燃料油比較稠，且溫度越低，粘度越大，為便于輸送，所以燃料油罐通常有加熱和保溫裝置。 燃

4、料油中雜質(zhì)含量較多，在罐底滯留析出水和雜質(zhì)，析出溶液呈酸性，具有很強的腐蝕性，導(dǎo)致鋼材腐蝕嚴重，主要為潰瘍狀坑點腐蝕，有可能形成穿孔，所以原油對罐底板上表面的腐蝕性很強。 比較稠的燃料油可掛于罐壁，有一定防銹作用，所以現(xiàn)在燃料油罐罐壁中間部位可不涂漆或涂層較薄。3） 中間產(chǎn)品油類中間產(chǎn)品罐是指儲存石腦油、粗汽油、粗柴油、蠟油、渣油、加氫裂化原料等各類中間產(chǎn)品的儲罐； 中間產(chǎn)品罐的腐蝕性比成品油強，比原油腐蝕性低。 一些中間產(chǎn)品有其特殊性，比如石腦油，通常含有較高含量的芳香烴（溶解性好的溶劑） ，要求內(nèi)壁涂料具有較強的耐溶劑性，目前多采用環(huán)氧酚醛漆（也叫酚醛環(huán)氧漆， 是一種以諾伏勒克環(huán)氧樹脂和胺

5、固化劑為成膜物質(zhì)的涂料， 交聯(lián)度高，耐溶劑性優(yōu)于雙酚A環(huán)氧漆） 中間產(chǎn)品罐只存在于煉油企業(yè)中。4） 成品油成品油罐是指儲存汽油、煤油、柴油、航空煤油等各類成品油的儲罐，多為固定拱頂罐或內(nèi)浮頂罐。 成品油純度較高，腐蝕較輕，而且不用加熱和保溫。 需要指出的是航空煤油（也叫噴氣燃料）罐內(nèi)壁的涂料有其特殊規(guī)定，噴氣燃料罐涂裝不得使用含有鋅、 銅、 鎘成份或富鋅的導(dǎo)靜電防腐涂料，宜采用白色或淺色的導(dǎo)靜電涂料。5） 溶劑溶劑包括苯、甲苯、二甲苯、重芳烴、酮、醇、酯等等，溶解性較強，一般的有機涂層在它們的長期浸泡下會出現(xiàn)軟化、脫落等現(xiàn)象，所以目前這類罐內(nèi)壁多采用熱噴涂金屬（鋅、鋁、合金、不銹鋼等）防護，也

6、可以采用無機富鋅漆防腐。6） 其他產(chǎn)品通常儲罐區(qū)還有其它配套儲罐，如消防水罐、消防泡沫罐、含油含硫污水罐等。消防水罐，也些項目要求也能裝飲用水，需采用符合飲水艙涂料技術(shù)條件的涂料。3油罐不同部位防腐的特點及通常做法油庫的主要防腐內(nèi)容為存儲系統(tǒng)和運輸系統(tǒng)防腐。其中存儲系統(tǒng)防腐中主要的防腐內(nèi)容為油罐防腐，不同儲油罐的不同部位，腐蝕環(huán)境不同，對防腐涂層也有不同的要求。 1） 外壁a 大氣腐蝕環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)表面 指涂層表面直接和大氣接觸，受風(fēng)吹日曬雨淋，對儲油罐來講，包括以下部位： 不保溫罐外壁； 罐壁外附件，包括抗風(fēng)圈、加強圈、及罐壁金屬結(jié)構(gòu)附件、盤梯平臺； 固定拱頂罐和內(nèi)浮頂罐的拱頂上表面及附件；

7、外浮頂罐浮頂上表面、浮頂上的所有附件及從罐壁頂部向下一段罐內(nèi)壁。儲罐所處位置不同，當?shù)貧夂驐l件不一樣，腐蝕環(huán)境不同。其中環(huán)境溫度和空氣濕度及鹽度都是影響罐體壽命的重要因素。b 罐底板下表面目前罐基礎(chǔ)多以砂層和瀝青砂為主要構(gòu)造，罐底板與之接觸，有濕氣上升，加之如果罐底外邊緣板與基礎(chǔ)連接處密封不好，會進水，所以該處的涂料主要要求耐水性、耐潮濕性。還有一個特別的地方是：由于底板焊接后，下表面沒法再補漆刷漆，所以焊接處實際上是沒有辦法做到有涂層保護的，這是一個防腐的薄弱環(huán)節(jié)。針對這個薄弱環(huán)節(jié)，采用陰極保護，焊邊涂可焊底漆等方法解決。c 罐底外邊緣板與基礎(chǔ)連接處這個地方主要需要密封好，防止雨水進入底板的

8、基礎(chǔ)之間。分析油罐底板外邊緣的腐蝕原因，一是由于油罐的基座與罐體底板結(jié)合的部位，隨著環(huán)境主要是溫度的變化使底板徑向發(fā)生伸縮；二是由于油罐輸儲油量的載荷變化引起油罐的變形，當油罐受液后由于靜液壓力作用產(chǎn)生很大的環(huán)向應(yīng)力，使油罐沿半徑方向產(chǎn)生水平變位，而邊緣板由于與底板牢固地焊在一起無法向外擴張，結(jié)果在邊緣板處發(fā)生變形，如圖甲；從而產(chǎn)生邊緣應(yīng)力，該應(yīng)力與基座對邊緣板的抵抗力共同作用導(dǎo)致底板外環(huán)部的塑性變形；當油罐空罐時，罐體恢復(fù)原狀，邊緣板卻由于塑性變形而向上翅曲，見圖乙。甲、罐底外周邊變形狀態(tài)（盛液） 乙、罐底外周邊塑性變形（空罐）從上面可以看出，對這個地方的材料要求是有彈性，能抵抗縫隙的增大和

9、縮小，密封性好。目前采用的主要方法是防水涂料CTPU中加入一定量的填充物配成膠泥及粘泥，再利用貼覆玻璃布加強涂層強度。d 保溫罐外壁一些稠油罐要保溫，保溫罐內(nèi)介質(zhì)溫度通常在50-95之間，外壁保溫通常采用巖棉板，也有采用粘貼聚苯乙烯泡沫的，外面再加鍍鋅板包覆。此處部位由于涂層淋不到雨，曬不到太陽，雖然可能由于保溫層密封不好造成涂層表面有水，但總的來說比大氣腐蝕環(huán)境要低，而且溫度并不高，所以通常只涂底漆或底漆+中間漆，不涂面漆，也不需要特別的耐熱漆。2）.內(nèi)壁部分a 罐底板上表面及油水分離線以下罐內(nèi)壁板這部分是儲油罐防腐的重點，是腐蝕最嚴重的部分，因為油中的雜質(zhì)和水都沉積在這兒了，當然不同油品情

10、況不同，總的來說：原油>中間產(chǎn)品>成品油。為了重點保護該部位，一些油罐設(shè)計采用了犧牲陽極陰極保護措施，在有犧牲陽極陰極保護措施時，該部位采用絕緣涂層（靜電可從陽極導(dǎo)出），沒有時，采用導(dǎo)靜電涂層。b 管內(nèi)壁中間部位（油水分離線以上至管壁上部）這個部位的腐蝕情況，不同結(jié)構(gòu)的儲油罐、不同油品的罐都不相同。從結(jié)構(gòu)上來講：外浮頂罐：隨著儲油量的多少，外浮頂上下浮動，該部位有時浸泡在油中，有時暴露在大氣中。內(nèi)浮頂罐：隨著儲油量的多少，內(nèi)浮頂上下浮動，該部位有時浸泡在油中，有時暴露在油氣中。固定拱頂罐：隨著儲油量的多少，該部位有時浸泡在油中，有時暴露在油氣中?？傊摬课粫霈F(xiàn)液相、氣相交替，越

11、遠離罐底，出現(xiàn)氣相腐蝕的頻率越高。從油品上來講：原油、燃料油比較稠，油可掛于罐壁起一定防銹作用，貯存含蠟原油的罐，該部位表面還會結(jié)蠟。而汽油、柴油等成品油粘度低，則掛壁時間短，油膜薄，起防銹作用的效果有限。所以，有的原油罐、燃料油罐該部位不做防腐涂層。而汽油、柴油等輕質(zhì)油罐該部是必須有防腐涂層的。該部位如果涂漆，應(yīng)采用導(dǎo)靜電涂層。c 拱頂罐（包括內(nèi)浮頂）拱頂內(nèi)表面及網(wǎng)殼該部位是氣相腐蝕部位，隨著油面的升降，排出油氣或吸進空氣。由于晝夜溫差等因素，該部位鋼結(jié)構(gòu)表面可能會有凝結(jié)水、而且油氣中可能含有二氧化硫、硫化氫等腐蝕性氣體，吸進的空氣中含有水汽和氧氣，因而該部位腐蝕比罐中間液相部位要重?；旌嫌?/p>

12、氣也是易燃易爆氣體，也要防止靜電積聚，因而該部位的涂層也有導(dǎo)靜電要求。d 保溫罐加熱盤管外表面 對于帶有加熱和保溫裝置的油罐，罐內(nèi)設(shè)有加熱盤管，管內(nèi)通180左右的蒸汽，外壁和油接觸。涂于該管外表面的涂層應(yīng)耐熱油。目前多采用無機富鋅底漆或環(huán)氧改性有機硅耐熱漆。鋼制浮頂（盤）：浮頂分為單盤式浮頂、雙盤式浮頂和浮子式浮頂?shù)刃问?，外浮頂只有單盤式浮頂、雙盤式浮頂，沒有浮子式浮頂，浮子式浮頂是內(nèi)浮頂罐才有。e 浮頂（盤）下表面和側(cè)壁、外緣板側(cè)面、刮蠟機械、排水系統(tǒng)及浮盤上各開口接管、支柱等：無論是外浮頂罐還是內(nèi)浮頂罐，該部位都是接觸油的，所以要采用導(dǎo)靜電涂層防腐內(nèi)浮頂罐中有一些罐（小罐）是采用的鋁制浮盤

13、，不用防腐。鋼制浮盤則要防腐。f 浮頂（盤）上表面：前面提到，外浮頂罐浮盤上表面是受大氣腐蝕的，按大氣腐蝕環(huán)境考慮；而內(nèi)浮頂罐，浮盤上表面是與油氣接觸的，應(yīng)采用導(dǎo)靜電防腐涂層。g 浮艙內(nèi)表面及型鋼：浮盤由一個個密封的艙室組成的，艙室內(nèi)應(yīng)該是空氣（含有水汽），受溫差影響，艙室內(nèi)表面也會結(jié)露造成腐蝕，腐蝕相對較輕。二、 現(xiàn)有涂料的問題1 現(xiàn)有涂料的種類為了達到防腐的目的，目前較常見的涂料均為有機涂料。按部位劃分為1）油庫儲罐不保溫地上部分外表面推薦的外防腐層結(jié)構(gòu)為：環(huán)氧富鋅底漆環(huán)氧云鐵中間漆丙烯酸聚氨酯面漆。2）對于儲油罐罐頂內(nèi)壁、圈板頂部2m內(nèi)壁表面和該范圍內(nèi)的內(nèi)部附件外表面采用高固體分環(huán)氧樹脂

14、防腐涂層（干膜厚度300µm）。3）罐底板內(nèi)壁、圈板底部2m內(nèi)壁表面和該范圍內(nèi)的內(nèi)部附件外表面，采用環(huán)氧導(dǎo)靜電防腐涂層保護(干膜厚度250µm)，罐底板2m以上至圈板頂部2m以下罐壁內(nèi)表面不做涂層防腐。4）儲罐底板外壁由于罐底板外側(cè)防腐后還要進行焊接作業(yè)，通常要求底板防腐層材料具有可焊性。無機硅酸鋅涂料的短時耐熱可高達13001500，罐底板外側(cè)焊縫處兩邊各50mm寬范圍防腐涂料選用無機硅酸鋅(干膜厚度70µm)，其他位置采用高固體分環(huán)氧煤瀝青涂料（干膜厚度300µm）。5）儲罐外部邊緣板防腐因邊緣板在晝夜和四季溫度變化時，受罐底鋼板熱脹冷縮作用的影響，

15、受力大發(fā)生嚴重變形，雨水易滲入罐底基礎(chǔ)內(nèi)，加快罐底板腐蝕。儲罐底板邊緣板外伸部分在采用罐體同樣防腐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，做防水處理。采用聚氨酯彈性膠泥和貼附玻璃布的防腐方式。2 現(xiàn)有涂料的主要問題1） 罐體外表面使用環(huán)氧類和丙稀酸類涂料，因為是有機涂料，抗老化性能差是其主要缺陷，一般經(jīng)過風(fēng)吹日曬，二三年后表層會出現(xiàn)起皮、脫落現(xiàn)象，并且腐蝕面迅速擴大無法阻止，致使罐體被腐蝕造成滲漏事故。另外，當發(fā)生火災(zāi)時，有機涂料起到助燃的作用，可能使臨近的油罐受到威脅，涂料的燃燒會增加罐體的溫度，加大爆炸的危險性。還有，存放于山洞中及海邊的油罐，由于潮濕及高鹽分的環(huán)境對金屬罐體的腐蝕性更強，往往使油罐的腐蝕加速。2）

16、 油罐內(nèi)部的防腐涂料使用的是環(huán)氧導(dǎo)靜電涂料。靜電一直是罐內(nèi)火災(zāi)產(chǎn)生的主要原因之一，環(huán)氧涂料因為是有機成分，當遇到干燥的空氣時容易產(chǎn)生靜電，從而帶來火災(zāi)隱患。另外，有機涂料容易結(jié)露生成水珠，與罐內(nèi)腐蝕性氣體生成腐蝕性更強的酸性物質(zhì)并粘附到罐壁上，加快了罐體的腐蝕。三、 銀圭涂料的特點及防腐機理當前，用于油庫防腐的涂層仍以有機涂層為主。雖然有機涂層的性能一直在不斷改進，但始終不可能從根本上消除老化變質(zhì)、耐熱抗寒的問題，管道的使用 壽命也因此受限。于是無機防腐技術(shù)便應(yīng)運而生。無機防腐材料不老化，耐腐蝕、耐磨損和耐溫的性能優(yōu)異，使用壽命 比有機材料大大提高?，F(xiàn)在的無機非金屬防腐層主要有陶瓷涂層、搪瓷涂

17、層和玻璃涂層。陶瓷涂層具有高化學(xué)穩(wěn)定性，耐腐蝕、耐氧化、耐高溫，目前已有高溫合成、熱噴涂、化學(xué)反應(yīng)法等較成熟的制備方法。搪瓷涂層具有極強的耐腐蝕性能，用它對鋼制管道進行防腐將會使防腐水平得到極大提高。納米技術(shù)是近年來出現(xiàn)的一門新興技術(shù)，它帶來了材料科學(xué)領(lǐng)域的重大革命。由于腐蝕防護所涉及的表面材料的性質(zhì)由微觀結(jié)構(gòu)所決定，納米技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用無疑將給腐蝕控制技術(shù)的發(fā)展帶來巨大的機遇。研究表明，利用納米技術(shù)對有機涂層防腐材料進行改性，可有效提高其綜合性能，特別是增加材料的機械強度、硬度、附著力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等。例如：TiO2、Si02、ZnO等納米粒子 對紫外線有散射作用，加入這樣的

18、納米材料可有效增強材料的抗紫外線能力，使耐老化性顯著提高。通過向材料中加入一些顆粒很小的納米粒子，能增加材料的密封性，達到更好的防水、防腐效果。對于無機涂層材料，如對其結(jié)構(gòu)進行納米化，也能達到明顯改善其塑性、韌性的作用。銀圭即是在這種情況下營運而生的系列純無機納米水性防腐涂料。它在繼承了無機涂料耐腐蝕、高強耐磨、耐溫耐久的優(yōu)點同時，其優(yōu)異的柔韌性也賦予了其與基材的良好附著度，從而使其成為理想的防腐涂料。銀圭在油庫的防腐工作中的優(yōu)勢可總結(jié)為以下幾點：1 耐久性100%純無機納米陶瓷原料的使用，使得銀圭具有等同陶瓷的超耐久性，對紫外線具有良好的耐受力，不會產(chǎn)生老化，通過耐老化實驗證明可以使用20年

19、以上（普通有機涂料一般為35年）2 耐溶劑性純無機成份保證了銀圭良好的耐溶劑性。特別是油罐本身就是有機材料，對有機涂料具有一定的溶解分解作用，因此在油罐中的有機涂料要比其他工況使用壽命更短。3 防火性銀圭系A(chǔ)1級防火涂料，即使在大火中也不會燃燒或產(chǎn)生有毒氣體，可以有效地預(yù)防火災(zāi)的蔓延。另外，銀圭本身不易產(chǎn)生靜電，可以減少火災(zāi)隱患；同時，銀圭導(dǎo)靜電系列也可以把罐內(nèi)空氣中產(chǎn)生的靜電及時地傳導(dǎo)出去，減少因靜電聚積產(chǎn)品火花的風(fēng)險，從而達到防火的目的。4 耐腐蝕性油品中含有硫、鹽、氮等腐蝕性成分，特別是與水結(jié)合后會形成硫酸、鹽酸等腐蝕性更強的物質(zhì)，會對罐體涂層造成嚴重腐蝕進而危及罐體安全。銀圭具有優(yōu)異的耐酸性能，可以放置于98%的濃硫酸、35%的濃鹽酸中而沒有變化。能夠有效解決耐腐蝕問題，延長罐體使用壽命。5 偽裝性銀圭的迷彩系列以及無光系列可以使儲罐偽裝隱蔽的更好。 6 環(huán)保性銀圭產(chǎn)品從生產(chǎn)到噴涂直到最終清除，都不會對環(huán)境造成污染，是真正造福子孫后代的高科技環(huán)保產(chǎn)品。7 自潔性銀圭的自潔不粘特性，可以使罐體外表面保持光潔，減少因空