孫振偉
(中鐵第五勘察設計院集團有限公司,北京 102600)
在儲存油品的過程中,隨著油品儲存作業(yè)的持續(xù)開展,發(fā)揮了油品儲罐等設施的關鍵作用。在油儲罐長時間的使用過程中,罐體與油品、水等緊密接觸,所以容易產生腐蝕等現(xiàn)象。一旦油儲罐存在腐蝕問題,不僅會限制油儲罐自身價值的發(fā)揮,還容易產生油品泄漏等危險事故,對周邊的自然環(huán)境帶來相應的污染問題。在使用油品儲罐的過程中,需要綜合應用防腐技術,促進防腐工作全面落實,保障防腐措施的有效性,充分發(fā)揮油品儲罐的實際效用。
在油品儲罐的罐壁部分,直接與油品進行接觸時,在一般情況下,并不會產生腐蝕問題,但在處于特殊狀況時,可能會產生腐蝕等問題,所形成的腐蝕率相對較小。
由于在油品內部不同位置的含氧量指標存在一定的差距,所以造成了氧濃度差現(xiàn)象,容易產生電化學腐蝕等情況。對于腐蝕率的變化,其隨時都能夠發(fā)生,并且會隨著氧濃度的差距增大而逐漸產生相應的改變。在實際的循環(huán)過程中,所形成的氧濃度差相對較大。在罐壁的內部位置,所形成的腐蝕問題較為嚴重。
在油品儲罐出現(xiàn)腐蝕問題時,若集中體現(xiàn)于罐底部分,可以將其分成以下兩種現(xiàn)象:罐底上表面腐蝕、罐底下表面腐蝕。其中,當儲罐的罐底上表面出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象時,主要是受到硫化物、氯化物等的影響所導致。在罐體產生化學反應,造成了腐蝕情況[1]。
在油品中,若水分持續(xù)增多,此時油和水的比重逐漸呈現(xiàn)出了失衡的情況。將該類油品放置于油儲罐中時,此時罐底的上表面部分會形成一層水珠。在油品的水中,若含有大量的氯化物或者酸類等物質,在該類物質形成電解質時,隨著相關反應的產生,進一步形成了電化學腐蝕等現(xiàn)象。
在油品儲罐中,若產生微生物腐蝕等問題時,以硫酸鹽還原菌為例,該類腐蝕現(xiàn)象具有代表性,容易造成孔蝕等現(xiàn)象。結合硫酸鹽還原菌的腐蝕原理,通過細菌等物質,在產生氫元素時,會將硫酸鹽進行還原,從而產生硫化氫等物質。在罐底的水溶液中,氫原子和硫化氫產生化學反應,使儲罐內部的化學反應速度隨之加快,容易加劇罐底上表面中所產生的反應,使罐底的腐蝕速度隨之加快。
若油品中不存在硫化氫,油品儲罐的使用周期會延長。將其與含有硫化氫的情況進行對比,可以看出未含硫化氫的油品儲罐,其使用周期要比含有硫化氫的油品儲罐延長了50%左右。
當油品中含有一定量的二氧化硫,與氧氣發(fā)生反應時,出現(xiàn)溶解現(xiàn)象,可能還會產生電化學腐蝕問題,所以導致油品儲罐的腐蝕速度逐漸加快。在油品儲罐的罐底部位,當下表面存在腐蝕現(xiàn)象時,通過分析其原因,是由于罐底的外表部分長期與土壤接觸所導致。由于部分土壤存在腐蝕特性,所以在與油品儲罐的罐底接觸時,為腐蝕等問題的出現(xiàn)提供了可能。
在出現(xiàn)氣相部位腐蝕等現(xiàn)象時,分析其中的重要原因可以看出,主要是由于受到電化學腐蝕影響所導致。氣相部位雖然并未與油品直接接觸,但在產生氣體時,會匯集于罐壁中,從而造成化學腐蝕現(xiàn)象。此時,水和二氧化碳等容易形成酸性溶液,所以會使油品儲罐的腐蝕情況加劇。在出現(xiàn)二氧化碳等氣體時,容易在儲罐中產生腐蝕現(xiàn)象。例如:片狀、坑點等腐蝕情況。
在油品儲罐中,若存在硫化氫等物質,容易產生硫腐蝕等問題。在缺乏水源的情況下,硫化氫并不會對金屬材質產生腐蝕作用。但出現(xiàn)水和硫化氫共存的情況時,會帶來腐蝕問題,且腐蝕速度相對較快[2]。
在使用油品儲罐等設施的過程中,外部位置若直接與大氣接觸,所形成的大氣腐蝕現(xiàn)象,容易對儲罐的外部造成腐蝕。大氣中所含有的成分具有多樣性,以氧氣、二氧化碳為例,在接觸油品儲罐的過程中,會直接在油品儲罐外部產生反應,所以更容易產生腐蝕問題。
例如:在煉油廠中,其周邊空氣環(huán)境中含有氮化物,在與油品儲罐接觸時,容易在外部形成腐蝕現(xiàn)象。在嚴重情況下,還容易產生穿孔等問題,不利于保障油品儲罐應用的安全性。
在使用油品儲罐的過程中,若產生嚴重的腐蝕現(xiàn)象,可以利用熱噴防腐蝕技術,借助熱噴鋁等物質,以噴涂的形式將其覆蓋于油儲罐的內部。
例如:在碳鋼大型油品儲罐中,對于熱噴鋁防腐蝕技術的應用具有廣泛化的特點。在熱噴鋁噴涂作業(yè)完成之后,在大氣環(huán)境中能夠形成一層保護膜。在該類保護膜的作用下,能夠產生隔絕效應,將氧氣和硫化氫等物質完全隔絕開??梢圆捎蒙鲜鲇行Т胧?,加大對油品儲罐腐蝕問題的防范力度。
目前,在熱噴防腐蝕技術的發(fā)展過程中,部分熱噴防腐方式的發(fā)展逐漸趨于成熟。例如:電弧噴涂防腐蝕技術、線性火焰噴涂防腐蝕技術等,且這兩種方式在應用時具備實踐價值。其中,在使用線性火焰噴涂防腐蝕技術的過程中,該項技術的發(fā)展完善程度相對較高。在實際的技術操作階段,逐漸突出了簡易化的特性,能夠為相關人員的使用提供便利。
在大型油品儲罐出現(xiàn)腐蝕問題時,在處理時可以采用添加緩蝕劑的方法,通過直接產生作用,使油儲罐的腐蝕速度隨之降低。
在使用緩蝕劑時,通過分析該項物質的作用,主要包括以下兩個方面。一方面,在使用緩蝕劑的過程中,能夠促進化學反應的發(fā)生,并在油儲罐的金屬表面,輔助化學反應的發(fā)生,能夠達到減緩腐蝕速度的目的。另一方面,在油品儲罐的金屬表面位置,在緩蝕劑的作用下,能夠使其產生物理化學反應,在油儲罐產生腐蝕情況時,使其腐蝕速度逐漸變緩。
鑒于此,在具體的使用過程中,需要綜合考慮上述兩種不同類型的防腐蝕技術,不僅需要針對緩蝕劑的使用效果進行分析,還應站在綜合性的角度,結合所使用的緩蝕劑類型,在充分考慮的基礎上,使技術應用效果符合綠色、環(huán)保等多方面的要求。
在使用乙烯基酯樹脂防腐蝕技術的過程中,其中主要所使用的防腐蝕材料,通常是以乙烯基酯樹脂為主[3]。在乙烯基酯樹脂防腐蝕技術的發(fā)展過程中,呈現(xiàn)出了持續(xù)化的特性,并且能夠進一步對技術做出相應的改進。
在乙烯基酯樹脂防腐蝕技術的持續(xù)發(fā)展過程中,對于乙烯基酯樹脂等物質的應用,可以借助環(huán)氧樹脂等替代乙烯基酯樹脂。相對來說,在使用環(huán)氧樹脂的過程中,有著較為良好的耐腐蝕特性,且具有耐高溫性等優(yōu)勢。另外,在施工過程中,對于環(huán)氧樹脂等材料的使用,能夠保障施工環(huán)節(jié)的便利性和簡易性。
為此,在使用乙烯基酯樹脂防腐蝕技術的過程中,將其運用于油品儲罐腐蝕問題防范環(huán)節(jié),即便油品儲罐極易產生腐蝕問題,但借助該項技術的應用優(yōu)勢,也可以達到提高油儲罐性能的效果。
在使用油品儲罐的過程中,為了有效減緩實際的腐蝕速度,需要重視對溫度的控制。不僅如此,在油儲罐的底部位置,需要及時清理污漬,并對其進行脫水處理。
在使用油品儲罐的過程中,若存在溫度升高等現(xiàn)象,其整體的腐蝕速度會隨之加快。在使用溫控防腐蝕技術的過程中,主要目的是通過降低油儲罐的實際溫度,從而達到減緩腐蝕速度的效果,并且能夠加強對油品儲罐的保護。
在使用油品儲罐的過程中,其中所含有的成分會受到內部水分的影響,為了有效達到減緩腐蝕速度的效果,需要對油儲罐進行脫水處理,并采取定期形式,促進油儲罐清理作業(yè)全面開展,使其總體防腐蝕效果得到優(yōu)化。
在使用油品儲罐的過程中,在其表面的位置,通過附上一層涂層,不僅可以加強對油品儲罐的保護,還能夠逐漸形成大的保護面。
需要注意的是,該類防腐蝕技術的使用,同樣存在一定的弊端,這是由于在油品儲罐的小部分區(qū)域中,由于采用涂層涂抹的方式,難以針對其發(fā)揮相應的保護作用,甚至會導致涂層的腐蝕速度隨之變快,那么會與最初的腐蝕防范目標相違背[4]。
所以,在部分情況下,可以采用陰極保護的方法,將其與涂料涂抹方式結合使用。在該類新型防腐蝕技術的作用下,能夠解決單方面使用涂層防腐蝕技術時所產生的問題。
在使用節(jié)點加固方法的過程中,將其應用于油品儲罐防腐作業(yè)中,可以達到降低邊緣應力的效果。
結合現(xiàn)場的使用資料予以分析可以看出,在罐壁與罐底的交接位置,處于區(qū)邊緣的區(qū)域內,容易出現(xiàn)嚴重的銹坑等現(xiàn)象。在罐底的鋼板拼接區(qū)域中,所存在的銹蝕情況,其總量相對較少,但如果長期存在該類使用情況下,不免會出現(xiàn)更為嚴重的腐蝕問題。
在底部的交接區(qū)域中,可以采用側拼角鋼圈等材料,其規(guī)格為70mm×5mm。在應用過程中,可以達到減少邊緣應力的效果,節(jié)點的受力情況能夠明顯得到改善,所出現(xiàn)的應力較低,可以減緩腐蝕的加速效果,進而達到規(guī)避腐蝕問題的目的,有效延長油品儲罐的使用周期,且總體維護周期隨之縮減。在綜合考慮過程中可以看出,對節(jié)點加固方法的使用,還能夠達到降低成本費用的效果,且所降低的成本基數(shù)較大。
在我國的油品儲罐防腐作業(yè)實施過程中,對于相關涂料的使用,有以下幾種類型。例如:鉻鋅無機涂料、環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧樹脂等。在施工過程中,其操作具有簡易化的特點,并且價格低廉。根據(jù)油品儲罐的相關操作條件,在篩選涂層工藝的過程中,應遵循差異化的原則篩選出不同類型的涂料。
在使用玻璃纖維增強樹脂襯里時,有著較為良好的耐沖擊性能,并且具有耐腐蝕、耐加熱、耐氣候等多種特性,使油品儲罐的使用周期得到延長。在開展一次覆涂操作時,能夠獲得良好的實施效果,并且有著高效化的應用特點。
在投資費用等方面,對于內襯里的使用,其間所形成的投入相對較高,但在一次投入使用之后,在較長一段時期時間內,并不需要投入其他類型的維修費用。在一般情況下,其中的間隔時間能夠保持在5a左右。所以,內襯里成了油品儲罐防腐措施的發(fā)展趨勢,能夠為儲罐修復作業(yè)的開展提供支持。
隨著內襯里施工作業(yè)的開展,所涵蓋的工藝流程具有多樣性。例如:除油、除銹、除底漆、刮膩子、覆涂樹脂、玻璃纖維、層壓等等。需要結合該項施工操作的工序安排,在合理把控每一個環(huán)節(jié)的情況下,能夠優(yōu)化防腐蝕措施的應用效果。
在使用涂層防腐技術的過程中,若涂層的厚度缺乏合理性,容易形成化學腐蝕等現(xiàn)象。對于腐蝕類的介質,在滲透過程中,難以發(fā)揮出涂層的阻擋作用。在處于同一溫度條件時,若存在大氣腐蝕等情況,將其與液態(tài)形式的介質腐蝕狀況進行對比,可以看出前者的腐蝕程度相對較輕[5]。
在處理液態(tài)介質腐蝕問題時,若受到自重作用的影響,此時的腐蝕介質在靜壓力的作用下,所形成的滲透效果會逐漸加強。所以,通過合理應用防腐涂料,并作用于介質中時,使涂料擁有足夠的抗性。在處理油品儲罐的過程中,需要在篩選防腐材料時,遵循合理化的基本原則,確保所制定的處理方案具備科學性。
為了優(yōu)化油品儲罐的防腐效果,首先需要對油品質量嚴格把控,使油品質量有保證。在儲罐內部區(qū)域中,對于防腐涂料的使用,在附著力方面同樣需要制定嚴格規(guī)定。隨著存儲作業(yè)的開展,由于涂層長期與油品接觸,并且浸泡于腐蝕介質中,需要確保涂層使用的規(guī)范性。例如:應避免存在剝離、溶脹等不良現(xiàn)象,并合理規(guī)避對油品所造成的污染。
從附著力等級這一角度入手,對油品儲罐內的級別進行劃分,確保其級別能夠超過3級。對于所選用的涂料等物質,需要確保其具有抗老化的作用,且耐溫能力相對較強。在儲罐加熱的過程中,還應確保涂料的應用,能夠滿足加熱方面的需求。對于相關涂料的應用,為獲得優(yōu)良成效,還需要加強對靜電的防范。
對于油品的存儲和運輸?shù)茸鳂I(yè),由于具有非極性的特點,所以在噴射、撞擊和摩擦過程中,會出現(xiàn)聚集靜電的現(xiàn)象。為此,應嚴格管控涂料的電阻率,使電阻率能夠小于108Ω·m。
對于油品儲罐的應用,為了實現(xiàn)安全性與穩(wěn)定性等基本目標,避免油儲罐的腐蝕速度加快,有效延長該類設施的使用周期,需要重視各種防腐技術的應用。采用綜合使用的方式,有效減緩油品儲罐的腐蝕效率。在油品儲罐防腐過程中,技術類型具有多樣性,為了優(yōu)化防腐蝕作業(yè)實施效果,應針對油儲罐的不同特點,合適的防腐技術和防腐措施,進一步減緩油儲罐的腐蝕速度,使油品儲罐的使用周期得到延長。