原油储罐内外壁的水性涂料防腐蚀涂装设计

   日期:2021-10-15     浏览:178    
核心提示:0 前言随着国民经济日益增长,我国的原油消费量已排入世界前列。为了可持续发展的百年大计,国家和地方纷纷建设原油储备基地。原
0 前言
随着国民经济日益增长,我国的原油消费量已排入世界前列。为了可持续发展的百年大计,国家和地方纷纷建设原油储备基地。原油储备基地的工程质量与其防腐蚀涂装密切相关,越来越引起全社会的关注。既要达到防腐蚀标准,又要健康、环保、安全,人们逐步尝试把水性涂料应用于重防腐领域。当然,水性涂料在我国工业领域的应用是很有限的,尤其是石油石化领域,人们更是慎之又慎。究其原因,一是由于应用先例太少,二是对水性涂料缺乏足够的了解和认识。然而随着应用先例的越来越多,人们对水性涂料的认识也会越来越深入,今后的应用领域也会越来越宽阔。在众多水性涂料研发人员的不懈努力下,我国目前生产水性工业涂料的部分厂家完全可以生产出高质量的产品,满足重防腐领域的防腐蚀涂装。下面仅对原油储罐内外壁的水性涂料防腐蚀涂装做一个整体设计,供行业内朋友们参考。

1 原油储罐内外壁防腐蚀涂装部位分类
原油储罐内外壁的防腐蚀涂装一般分为5个部分:
(1)浮盘顶部外表面、罐内壁上部2 m、罐外壁上部1 m、抗风圈、加强圈等暴露于空气中的表面部分;平台、梯子、栏杆等外部构件表面;浮盘内表面及内构件表面。
(2)储罐外壁表面保温部分。
(3)罐底表面、罐内壁靠罐底2 m部分。
(4)浮盘底表面和外侧壁表面。
(5)储罐罐底板外壁表面。
1个原油储罐是一个有机整体,各部分暴露于不同的环境,接触不同的腐蚀介质,其防腐蚀要求是有区别的。不同的部位有不同的涂装分类,不可能使用1种涂料完成1个原油储罐的全部内外壁防腐蚀涂装,需要分别应对处理。
 
2 不同部位的防腐涂装设计
2.1 浮盘顶部外表面等部分
按上述5个部分的分类方法,第1部分选用水性环氧富锌底漆(见表1)、水性环氧云铁中间漆(见表2)和水性丙烯酸聚氨酯防腐面漆的复合涂层(见表3)。



综上3款涂料的复合涂层,按“两底两中两面”的涂装方式进行施工,即两道底漆(干膜厚度40 μm)、两道中间漆(干膜厚度80 μm)、两道面漆(干膜厚度40μm)。此复合涂层完全可以满足原油储罐前述暴露于空气中第1部分的外表面防腐蚀涂装要求。
水性环氧富锌底漆利用其环氧树脂的防锈性能、片状锌粉的自身活性和重叠屏蔽作用发挥其长效防锈功能。水性环氧云铁中间漆利用其立体片状网络结构的加厚涂层,既协助底漆增强防锈效果,又帮助面漆屏蔽外来腐蚀介质的侵蚀。水性丙烯酸聚氨酯防腐面漆则是把丙烯酸的耐水耐盐、抗酸抗碱和聚氨酯的高耐候性能结合在一起,达到各项耐抗性能极佳的防腐蚀效果。
2.2 罐外壁表面保温部分
这部分好的设计方案是水性无机富锌底漆(见表4)、水性隔热保温中间漆(见表5)和水性热反射防腐面漆的复合涂层(见表6)。水性无机富锌底漆是目前防腐蚀性能好的防锈底漆,它有水性无机树脂的惰性和活性锌粉牺牲阳极、保护阴极的特殊作用,使防锈底漆上升到一个新的高度。经测试它的耐盐雾性能可以达到10 000 h以上。水性隔热保温中间漆利用其含有大量空心微珠的厚浆涂层隔绝热传导。水性热反射防腐面漆则是屏蔽紫外线入侵的一款新型涂料。它的反射率和半球发射率达到规定的性能要求,与上述底漆和中间漆配套结合使用,是一个性能非常好的隔热保温涂层。



2.3 罐底表面、罐内壁等部分
第3部分即罐底表面和罐底2 m以下的内壁表面,这是承重强、腐蚀性严重的部位。目前在这个部位上已经大量使用无溶剂环氧涂料,由于这种涂料在生产和施工过程中不使用有机溶剂作为分散介质,所以具有健康、环保、安全、高效的优点。环氧树脂的分子结构中含有大量的极性基团(羟基和醚基),在固化过程中与金属原子反应形成牢固的化学键,使涂膜的附着力得以加强。由于交联密度高以及分子链中的苯环结构,更使涂层坚韧、耐磨、抗划伤、耐冲击。
涂料的水性化、无溶剂化是未来的发展方向。目前已有很多厂家能够生产无溶剂环氧涂料。原油储罐的罐底表面和罐底2 m以下的内壁表面使用这种涂料完全可以达到低碳减排、健康安全的效果。它是以低分子量和低黏度的环氧树脂、反应型活性稀释剂、着色颜料、功能性颜料、助剂和低黏度的胺类固化剂配制而成,在这里不作赘述。
在原油储罐的这一部分使用水性涂料涂装,则应该使用水性无机富锌底漆(见表4)、水性环氧云铁中间漆(见表2)和水性丙烯酸环氧面漆的复合涂层(见表7)。原油储罐的罐底表面和罐底2 m以下的内壁表面是整个原油储罐防腐蚀涂装的重要部位。施工过程中一定要注意涂层厚度,即底漆80 μm、中间漆120μm、面漆100 μm,总的干膜厚度不能少于300 μm。
2.4 浮盘底表面和外侧壁表面
根据原油储罐整体涂装设计的要求,这一部分应该设计为防静电涂料,而且对整体复合涂层的表面电阻有一个限定的范围。这一部分的防腐蚀涂装建议使用水性富锌鳞片阴极保护底漆(见表8)、水性环氧导静电中间漆(见表9)和水性环氧导静电面漆(见表10)的复合涂层。



将片状锌粉和复合铁钛粉混合均匀,然后边搅拌边倒入水性无机富锌涂料专用树脂中,搅拌均匀后,静置5~10 min,再用80目筛网过滤后即可涂装。
上述复合涂层在施工过程中一定要保证每道涂层涂装后的干膜厚度,底漆涂装2~3道,干膜厚度80μm;中间漆涂装2~3道,干膜厚度100 μm;面漆涂装2道,干膜厚度60 μm。试验证明,它的各项耐抗性能和导静电系数完全可以达到原油储罐这一部分的涂装要求标准。
2.5 储罐罐底板外壁表面
后一部分即原油储罐的罐底板外壁表面防腐蚀涂装,这一部分长期置于地下,不间断地承受各种腐蚀介质的侵蚀。这一部分的防腐蚀涂装必须要防潮防霉、耐酸耐碱,而主要是防腐蚀涂层的长期保质效果。该部分的防腐蚀涂装设计为水性无机富锌底漆(见表4)和水性环氧煤沥青厚浆型涂料(见表11)。这是一款特殊结构的水性涂料,它是把一种不含表面活性剂的水稀释性胺类固化剂与市售标准的环氧树脂、煤沥青树脂配合使用,通过适当的生产工艺制成水性工业重防腐涂料。长期多方面的实践证明,其耐酸耐碱、防潮防水、耐溶剂、抗腐蚀等各项指标都是水性涂料中的佼佼者。笔者曾把这种涂料成功应用于北京燕山石化总厂的饮用水储罐内壁涂装,迄今2 a多涂膜无任何变化。

3 结语
原油储罐内外壁的防腐蚀涂装属于重防腐领域。在安全环保、节能减排的大环境下,把水性涂料应用于重防腐领域是涂料涂装行业一个新的课题。我国是钢铁工业生产大国,其防腐蚀涂装占有重要位置。健康生态型的水性涂料在机械加工、汽车制造、五金电器、桥梁钢构等工业生产中正在逐步得以应用,相信不久的将来也会以其健康、环保、安全的优势在石油石化等重防腐领域发挥作用,展示风采。
 









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