石油储罐防腐措施的创新探究

2022-09-26

前言

储罐防腐多年以来一直是世界各国石油存储行业所重点关注和研究的。现阶段我国原油量进口为满足生产生活消耗而日益增多, 特别是含硫原有的进口给储罐防腐工作带来了新的挑战。原有的一些防腐措施在性能方面已经不适应新的防腐要求, 为解决这一情况, 相关单位及科研部门开始致力于新型防腐措施的研究工作并取得一定成果, 下面以3项防腐措施为例, 对储罐防腐工作的创新进行介绍。

一、乙烯基酯树脂的创新应用

石油及其相关制品在储运时会产生静电, 因此石油储罐顶端及侧面的涂料除了需要耐腐蚀, 还需要能导电以解决静电产生问题。这一石油储罐防腐新要求决定了防腐涂料既能耐酸碱, 同时还要具有耐溶、耐热等性能。现阶段用于储罐防腐的环氧类涂料不能在高温等条件下满足防腐需要, 它会由于化学性能的快速下降而降低防腐性, 严重时甚至会造成涂层的大量掉落, 基于这种情况, 新型的乙烯基酯树脂应运而生。

1. 乙烯基酯树脂构成

乙烯基酯树脂是基于环氧树脂之上通过同甲基丙烯酸融合发生化学变化而来, 这两种原料先生成一种树脂, 它的两端有不饱和的双键, 这种树脂最后同可以稀释用苯乙烯的树脂相融合形成乙烯基酯树脂, 通常由于分子构成不同而有几种性能不同的构成。这种新型材料的分子结构里, 提供刚性及热稳定性的苯环结构可以保证树脂的力学性能, 具有稳定性。其中一种耐热性能较高的乙烯基酯树脂是基于酚醛型环氧树脂, 这种树脂本身就有着良好的耐热性能, 它在同苯乙烯发生化学反应时会形成一种耐溶剂性很强的结构。具体的乙烯基酯树脂耐腐蚀优越性参。

2. 乙烯基酯树脂在储罐防腐中的应用

石油储罐对材料的防腐性能要求较高, 特别是储罐底板, 由于这里的腐蚀强度高因此对材料的防腐要求异常严格。经实际应用证明, 玻璃鳞片涂层由于自身层状结构排列的特殊性可以使其在很大程度上提高涂层的耐腐蚀性能, 这主要是由于这种结构的抗渗透性很高, 乙烯基酯树脂在储罐防腐中的应用就是采用这种结构来进行的。将乙烯基酯树脂制成储罐防腐涂料时采用玻璃鳞片结构可以让涂料拥有很好的抗药性, 可以长时间的接触腐蚀性介质如盐、酸等, 耐酸碱性极佳, 在石油储罐防腐工作中主要应用于内底板。为这种新型涂料同环氧沥青间的性能比较。

二、氟碳涂料的创新应用

氟碳涂料在石油储罐防腐工作中的创新应用设计的研究范围极广, 这种新型的氟碳涂料的成膜基料是一种氟碳树脂, 这种树脂的交联强度本身较大, 再配合以适当的化学助剂等相关辅助制剂最终形成氟碳涂料物化性能稳定, 在石油储罐防腐工作当中的应用收效良好。

1. 氟碳涂料的材料筛选

成膜基料。成膜基料作为氟碳涂料的基础作用重大, 目前市场有售的4种氟碳树脂性能指标。其中FEVE氟碳脂是已知的拥有最强分子键的材料之一, 它的氟原子半径为0.135nm, 通过进行性能评价, 认为是较为理想的氟碳涂料的成膜基料。

颜填料。合理选择颜填料并正确配对是保证氟碳涂料性能的关键。它有利于提高涂料的防腐性能, 同时也能增强涂料的机械性能及附着力, 颜填料的筛选除了要考虑上述性能之外还要考虑涂料整体的物理性能及收缩应力。在此基础之上选出的颜填料主要有滑石粉、炭黑等, 这些调料的用量需根据测试实验来决定。

交联剂。交联剂的种类和用量不仅影响着氟碳涂料的物理性能, 同时也对涂料的化学性能有着明显影响。封闭性异氰酸树脂和脂肪族聚氨脂是理想的作用于成膜基料的交联剂。

化学助剂。氟碳涂料在用作防腐之前需要均匀搅拌, 否则容易影响干膜质量, 这种情况之下可以选择防沉降剂来保证涂料性能的稳定, 保证长期放置的涂料细度变化不大, 此外, 流平剂和消泡剂的加入可以使涂层变得光滑平整, 减少涂层弊病。

2. 氟碳涂料的施工技术

为确保氟碳涂料在实验阶段的性能能在现场工艺中良好体现, 进行涂料喷射时需要应用到模拟喷射装置。这种装置可以在涂料喷射之前对各项施工参数进行模拟, 同时通过在不同现场的试喷实验来调整管道转速、涂喷压力、速度等相关参数, 在此基础之上选择出更适合的氟碳涂料施工技术, 以此来确保氟碳涂料在储罐防腐工作中的应用发挥更好的效果。

三、无尘防腐涂装措施

无尘涂装主是一种通过爬壁机器人、喷枪等方式向金属表面喷射高压水的工艺, 高压水主要来自超高压水射流设备, 水压通常在250MPa以上, 这种涂装工艺可以快速清除金属储罐表面的油污、铁锈等粘附物, 具有自身优点同时也存在技术难题, 是一种利于储罐防腐且操作环保的新型技术工艺。

1. 无尘涂装优点

无尘涂装是一种应用于储罐防腐工作前的操作工序, 是一种真正的无尘化防腐, 特别适用于石化行业中的大型机械设备。这种涂装使用的超高压水射流的清洁度远高于常规的磨料, 主要因为喷砂、抛丸等物的重复利用会造成金属二次污染。超高压水射流的应用可以让水流穿透储罐壁附着物直达金属表面, 同时利用回弹力剥离附着物, 这一操作过程不会改变储罐材料的表面状态, 也不会产生静电, 操作简单安全。在此基础之上的防腐涂料涂刷其附着力及防腐效果更加明显。