外浮顶原油储罐作为我车间重要的储运设备, 数量多且容积大, 是炼厂加工原油能力的重要保障。但在近几年的生产中, 发现储罐浮顶部位腐蚀情况严重。腐蚀的作用不仅缩短了储罐正常的使用寿命, 且腐蚀产物进入油品后将造成炼油后续工序催化剂中毒, 对成品油质量造成不良影响, 同时一旦浮顶腐蚀穿孔造成原油外泄, 不但造成环境污染, 还有可能造成重大火灾及爆炸事故, 严重影响了原油储运的安全与炼油厂的正常运转。
浮顶表面主要发生大气腐蚀, 主要由大气中的水、氧气以及二氧化碳等污染物质在电化学或化学作用而引起的腐蚀。同时由于原油储罐的周边环境为炼化装置, 罐体还可能受到工业大气中二氧化硫、硫化氢、二氧化氮等有害气体所引起的腐蚀。
酸雨, 是指PH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨通常以气状污染物或粒状污染物的形式, 随着雨、雪、雾或雹等降水形态沉降, 或是从空中降下来的落尘所带的酸性物质沉降, 落于储罐浮顶之上, 与浮顶接触发生腐蚀。因而, 酸雨也是造成原油储罐浮顶的腐蚀重要原因之一。
外浮顶原油储罐在运行期间, 由于所处的环境为西北内陆地区, 气候干燥, 全年降雨少, 太阳光紫外线辐射很强。在太阳光的暴晒辐射下, 浮顶防腐涂层发生老化, 涂层变软、变脆、起皮, 甚至脱落, 从而丧失原有的物理机械性。
在紫外光对涂层老化作用的研究中显示:涂层经太阳光紫外线照射后, 可使涂层结构破坏, 形成向涂层内部延伸的裂缝或孔洞, 孔洞的深度和内部大小从表面形貌不能分辨出来。这些孔洞开始时只是在表面产生, 随光照时间增加逐渐向平面和涂层内部发展, 使得涂层厚度不断减小, 直到形成穿过涂层的通道。同时, 涂层经太阳光紫外线照射后, 其吸水率和对SO2的吸附率会明显增加, 从而引起涂层老化。涂层吸水率的增加是由亲水基团的增加和孔隙的增加共同引起的, 而SO2吸附率的增大是由双键α-H过氧化物的增加和孔隙率的增加共同引起。
根据规定, 原油储罐在投用后, 应根据运行情况定期检修。定期检修包括检查、检验检测、防腐等, 储罐检修周期不应超过6年。但由于车间原油储罐要供油去炼油厂保证装置连续生产, 每日接卸、输转原油量大, 需保证一定储存能力, 且储罐体积大, 检修作业工程量大、成本高, 则只能在不影响生产的前提下, 根据现场实际情况, 进行小修小补, 再规划后进行大检修。
目前车间的12具外浮顶原油储罐的浮顶结构均为单盘式浮顶。单盘式浮顶具有造价低, 易于维修的优点, 但同时它的浮顶最低点不好确定, 所以排水位置难以定位, 排水不畅极易造成浮顶存水, 且在施工安装过程中, 浮盘平板焊接水平度难保证, 焊接质量变形控制难。积水和变形问题进一步加剧了大气腐蚀的发生, 从而加速了浮顶的腐蚀。
(1) 防腐蚀涂层
选用适当的涂料对外浮顶进行防腐蚀涂刷, 是我们最常用、也是最有效的防腐蚀技术措施。以25#原油储罐为例, 该罐在2012年经清罐检修更换浮顶后, 采用防腐蚀涂层的方法进行防腐蚀处理, 本次检修中发现浮顶腐蚀情况有所减缓。因此, 利用之前的经验, 选择防腐蚀效果较好的无溶剂环氧重防涂料和可复涂脂肪族聚氨酯面漆。无溶剂环氧重防涂料在抵抗腐蚀、抵抗化学物品和溶剂、防止摩擦方面的性能是很好的。可复涂脂肪族聚氨酯面漆具有优越的耐侯性、极强的保色保光性、良好的可复涂性、可防止污垢粘附、固化温度范围广、符合环保要求的特点, 当刷涂在无溶剂环氧重防涂料的底漆上时, 防腐效果倍增, 效果良好。
(2) 增加防腐蚀涂层厚度
在浮盘涂料进行涂刷时, 可采用“2底3面”即2遍底漆3遍面漆的涂刷方法, 使涂层厚度达到6mm, 可增强防腐蚀效果。
(3) 改造更换单盘式浮顶为双盘式浮顶
针对外浮顶原油储罐单盘式浮顶的缺陷, 可考虑将单盘式浮顶更换为双盘式浮顶。双盘式浮顶由上下两层盖板, 两层盖板之间有边缘环板, 由径向隔板和环向隔板隔成若干独立的环形舱, 它的顶板与底板之间的空气层起到较好的隔热作用, 优点是浮力大, 结构稳定性好, 顶板变形小, 有利于排水, 使得腐蚀问题得以解决。
(1) 实行岗位员工日检, 班组周检, 车间月检的储罐检查制度。即每日当班岗位员工必须对所维护的储罐进行全面检查, 并做好记录;每周班组必须组织班员对班组维护区域的储罐进行检查, 找出问题并进行整改;每月车间必须组织专业人对储罐进行抽查, 建立考核标准。
(2) 定期对浮顶进行检修清扫。特别是在雨雪天气过后, 及时清扫浮顶, 以减小因局部积水积雪所造成的腐蚀影响。
目前, 对太阳光紫外线辐射所造成的浮顶腐蚀关注度较弱, 现使用的防腐涂层中没有专门针对太阳光紫外线腐蚀的防护涂料。现在所广泛使用的抗紫外线涂料有环氧粉末、液体环氧树脂涂料以及Acrylathane脂肪族聚氨酯防腐涂料等。根据现有资料及实验结果, 在100%固体含量聚氨酯防腐涂层表面涂敷Acryl thane脂肪族聚氨酯防腐涂料后, 抗紫外线辐射能力大大提高, 经过500h的强紫外线光老化试验, 涂层不变色、无粉化, 优于其它抗紫外线涂料, 建议使用。
摘要：随着我国石油化工行业的不断发展以及能源安全问题重要性的增加, 大型外浮顶原油储罐成为石油化工行业原油输送、储存及安全运营必不可少的设备。而与此同时, 因腐蚀所引起的储罐损坏和原油泄漏事故也时有发生, 给石化企业在安全上和经济上的造成了重大损失。
关键词：外浮顶原油储罐,浮顶腐蚀原因,防腐蚀对策
[1] 韩文礼, 储油罐腐蚀及其防护措施[J], 石油工程建设, 2010.
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