沿海儲罐邊緣板防腐材料的研究與應(yīng)用實(shí)例

周琦（舟山國家石油儲備基地有限責(zé)任公司，浙江 舟山 316000）

沿海儲罐邊緣板防腐材料的研究與應(yīng)用實(shí)例

周琦（舟山國家石油儲備基地有限責(zé)任公司，浙江 舟山 316000）

由于儲罐在儲油及空罐的情況下受力不同，導(dǎo)致邊緣板會發(fā)生不同情況的塑性變形，易使外界的水汽進(jìn)入邊緣板底部，尤其是沿海地區(qū)空氣、雨水中鹽分含量高，一旦邊緣板防腐層出現(xiàn)漏洞，濕氣、雨水進(jìn)入儲罐底板與承臺瀝青砂間，極易造成邊緣板及罐底板腐蝕。本文將通過改進(jìn)目前國內(nèi)主流應(yīng)用的邊緣板防腐材料及工藝，實(shí)例驗(yàn)證適合沿海地區(qū)儲罐邊緣板的防腐型式。

油罐；邊緣板；防腐

海洋大氣中帶有鹽粒，沉積在金屬表面上。由于鹽粒中含有氯化鈣和氯化鎂， 很容易吸水潮解，在金屬表面形成一層薄薄的液膜，促進(jìn)了碳鋼的腐蝕。腐蝕產(chǎn)物在Cl-離子作用下沒有保護(hù)性，使碳鋼在液膜作用下一層一層地剝落。儲罐底部邊緣板的腐蝕多為不均勻腐蝕，邊緣呈千層餅狀沿底板半徑方向向中心逐步成局部腐蝕，再向里呈點(diǎn)蝕。邊緣下面的腐蝕范圍，一般是從邊緣板的外周邊向里300～500mm左右。

油罐底部邊緣板由于載荷和溫度的周期性變化及制造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力使其產(chǎn)生變形使防腐涂層遭到破壞，所以采用的防腐材料應(yīng)具有防水氣性、耐候性、彈性、易維護(hù)性及與邊緣板和基座有較強(qiáng)的附著力。所謂防水氣性是要求防水層連續(xù)完整，透氣性小，能夠隔離水、大氣的入侵；耐候性要求防水材料能耐大氣腐蝕及紫外線照射；特別是油罐都在露天放置且大多暴露在化工大氣中，使其應(yīng)更具耐候性。彈性是指防腐材料在低溫及高溫和基材發(fā)生變形的情況下，其涂層能夠適應(yīng)基材的變化保持其完整性及防護(hù)性。

1 現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)對比分析

目前市場上儲罐邊緣板的防腐方法較多，主要有環(huán)氧煤瀝青、橡膠帶、三元乙丙防水卷材（SBS）、CTPU、礦脂帶防腐等幾種，其材料性能、施工工藝等均存在較大的差異，尋找一種材料性能穩(wěn)定、施工維修方便、使用壽命相對較長的材料，是有效解決邊緣板銹蝕，確保邊緣板防腐質(zhì)量的關(guān)鍵。

（1）環(huán)氧煤瀝青防腐 該防腐工藝形式主要通過在罐底邊緣板和混凝土基礎(chǔ)上涂刷煤瀝青漆后再澆注瀝青砂進(jìn)行防腐。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低廉，施工方便。缺點(diǎn)是延展性差，易開裂。由于沿海地區(qū)儲罐地基均較為復(fù)雜，儲罐均存在一定的沉降，瀝青砂易開裂導(dǎo)致水汽進(jìn)入邊緣板。其單價(jià)約50元/延米，使用期約2～3年，但修復(fù)較為便利。

（2）橡膠帶防腐 該防腐工藝形式主要通過在罐底邊緣板和混凝土基礎(chǔ)上涂刷煤瀝青漆后再貼覆橡膠帶進(jìn)行防腐。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低廉，施工方便。但彈性差，存在明顯的不抗變形缺點(diǎn)。由于沿海地區(qū)氣候的特殊性，橡膠帶易老化破損。其單價(jià)約60米/延米，使用期約2～3年，修復(fù)不便。

（3）三元乙丙防水卷材（SBS）防腐 該防腐工藝形式主要是通過在罐底邊緣板和混凝土基礎(chǔ)上涂刷煤瀝青漆后貼覆“貼必靈”防水帶進(jìn)行防腐。優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低，施工簡單。缺點(diǎn)是延展性差，易老化破損。在沿海地區(qū)氣候及儲罐沉降的雙重作用下，SBS易老化破損。其單價(jià)約80元/延米，使用期約3年，修復(fù)不便。

（4）CTPU防腐 是以異氰酸酯、聚醚多元醇為主要原料，配以各種助劑加成聚合反應(yīng)制成，采用CTPU高彈性臺口線及高強(qiáng)度腰線、CTPU中間彈性膠泥、CTPU抗老化底面膠等復(fù)合材料，再利用貼覆玻璃布及氨綸彈性布加強(qiáng)涂層強(qiáng)度及致密性。其優(yōu)點(diǎn)是防水效果好，粘接性能強(qiáng)，有很好的抗變形能力，延伸率強(qiáng)，維修容易。但它在具體施工中存在著工藝復(fù)雜、操作難度高、施工周期長、受環(huán)境影響大等缺點(diǎn)。其單價(jià)約350～450元/延米，使用壽命長期約7年，修復(fù)較為簡便。

（5）礦脂帶防腐 礦脂防腐帶由合成纖維、碳?xì)浠衔铩⒅行跃酆衔?、惰性硅填料、防燃劑等組成。它在很寬的范圍內(nèi)可保持可塑性，不會硬化，不會斷裂，對酸、堿、鹽和微生物有很強(qiáng)的抵抗力，并對水、水蒸汽和氣體有極強(qiáng)的防滲性能，還特別適合防火要求。但它在具體施工中存在著工藝復(fù)雜、操作難度高等缺點(diǎn)。其單價(jià)約450元/延米，使用壽命長，約10年以上，修復(fù)較為簡便。

2 礦脂帶防腐工藝改進(jìn)

由于沿海地區(qū)地層均較為復(fù)雜，特別是有些儲罐建于淤泥、海塘回填層上，樁基切入持力層（中風(fēng)化層）深度可超過100米，儲罐在運(yùn)行過程中沉降量較大，邊緣板的防腐材料必須要有很好的延展性。且沿海地區(qū)氣候較為復(fù)雜，晝夜光照強(qiáng)度變化大、空氣濕度大、風(fēng)大、雨水多、空氣中鹽分含量高，邊緣板防腐材料的耐候性也至關(guān)重要。礦脂帶防腐材料在實(shí)際應(yīng)用中更適用于沿海地區(qū)儲罐的邊緣板防腐，但常規(guī)的礦脂帶防腐工藝（例如DENSO、KHEDA）也存在著與罐壁易脫離、出現(xiàn)空鼓等情況。為解決此類問題，我們對礦脂帶防腐工藝進(jìn)行了改進(jìn)。將與罐壁連接的礦脂帶更換為聚丙烯膠帶，膩?zhàn)舆x用具有彈性的橡膠碎粒。

（1）具體施工工藝 ①基層清理：采用手工清理環(huán)梁上表面、罐外側(cè)壁板下150mm處，對環(huán)梁表面缺損的進(jìn)行必要修補(bǔ)。②填充膩?zhàn)樱簩⑦吘壈宓撞颗c環(huán)梁面間隙采用膩?zhàn)犹畛涿軐?shí)，并自然形成坡角，防止水汽滲透進(jìn)入罐底。③涂刷聚丙烯膠帶配套底漆：大角縫向上150mm、邊緣板上表面涂刷聚丙烯膠帶配套底漆一遍。④粘貼聚丙烯膠帶（兩層）：聚丙烯膠帶底漆涂刷后，在大角縫處分層粘貼50mm、150mm寬聚丙烯膠帶各一層，壓貼密實(shí)。⑤膠泥塑形：采用彈性膠泥從大角縫到環(huán)梁外沿進(jìn)行塑形并找坡，坡度不少于8度。⑥鋪貼礦脂防腐帶（兩層）：將第一層礦脂防腐帶由大角縫處向環(huán)梁邊沿鋪設(shè)，手工捻壓平整，然后在第一層礦脂防腐帶表面涂少許礦脂底漆，再由大角縫處向環(huán)梁邊沿鋪設(shè)第二層礦脂防腐帶，捻壓平整。⑦粘貼第三層聚丙烯膠帶：從大角縫以上150mm處開始向下粘貼聚丙烯膠帶，并覆蓋礦脂防腐帶表面不少于25mm。⑧聚丙烯膠帶應(yīng)壓實(shí)緊密貼附在罐壁上，要撫平褶皺，以輥?zhàn)訅簩?shí)捻平。

（2）質(zhì)量要求 ①儲罐外壁底部以上150mm及儲罐外邊緣板已做過防腐，施工前需對整個(gè)施工區(qū)域表面進(jìn)行清理，要求無油污、雜質(zhì)、泛銹等，環(huán)梁表面必須平整、無破損，對破損區(qū)域及時(shí)修復(fù)。②壁板、環(huán)梁表面涂刷柔性粘彈密封帶底漆，底漆要涂刷均勻，不能有漏點(diǎn)和針孔。③邊緣板與環(huán)梁表面的縫隙用膩?zhàn)犹顚?shí)必須封閉、密實(shí)，從大角焊縫處由里向外用膠泥填充過度，保證表面平整，排水順暢，確保由里向外形成排水坡度（大于8度）。④礦脂帶豎起的部分要壓實(shí)、捻平，撫平褶皺，沿罐周方向的搭接寬度應(yīng)大于100mm，第一、二層礦脂防腐帶搭接必須錯(cuò)開。⑤聚丙烯膠帶、礦脂帶必須粘貼牢固，嚴(yán)禁出現(xiàn)起翹和空鼓現(xiàn)象。⑥礦脂帶鋪設(shè)完成后必須表面平整、排水順暢，排水坡度不小于8度。⑦礦脂帶施工時(shí)必須做好細(xì)部結(jié)構(gòu)處理，接地扁鐵等區(qū)域必須進(jìn)行加強(qiáng)處理，嚴(yán)禁出現(xiàn)漏鋪現(xiàn)象。⑧礦脂帶必須采用整張材料，嚴(yán)禁出現(xiàn)環(huán)向接縫，上下兩層礦脂帶的豎向接縫必須相互錯(cuò)開，搭接寬度不得小于100mm。⑨最后一層聚丙烯膠帶必須在大角縫處壓住礦脂帶25mm以上，確保罐壁雨水可直接沿礦脂帶表面排出。⑩邊緣板防腐必須確?；鶎痈稍铮瑖?yán)禁在濕度大于80時(shí)進(jìn)行施工。

3 施工流程（見圖1）

圖1

4 結(jié)語

聚丙烯膠帶包覆在外壁板和邊緣板的縫隙之間，膠泥覆蓋部分聚丙烯膠帶、邊緣板及水泥臺表面，膠泥塑形為散水坡形，礦脂防腐帶全面覆蓋在膠泥之上及水泥環(huán)梁邊，礦脂防腐帶為散水坡形。該防腐密封結(jié)構(gòu)能與罐壁和水泥臺形成良好的粘接，構(gòu)成完整的防腐密封系統(tǒng)，且具有良好的彈性、耐候性和防腐蝕能力，可以避免因儲罐外邊緣板變形和環(huán)境因素導(dǎo)致的防腐密封失效。

［1］肖丁銘，劉學(xué)勤.鋼制石油儲罐邊緣板的防腐密封［J］.化學(xué)設(shè)備與管道， 2010，12.

［2］左景伊，左禹.腐蝕數(shù)據(jù)與選材手冊［M］.北京：化學(xué)工程出版社.

周琦（1979- ） ，男 ，漢族， 浙江舟山人，本科，石油化工工程工程師，研究方向：石油儲罐及工藝系統(tǒng)。