储油罐及地埋管线的防腐检测及保护(精)

工程师园地 文章编号 1002 1124 0063 02 储油罐及地埋管线的防腐检测及保护 魏丰元 中国石油股分有限公司黑龙江鹤岗销售分公司 黑龙江鹤岗 摘 要 介绍地埋管线和金属油罐腐蚀原因及检测方法 阐述了以防腐涂层和阴极保护为 主要方法 关键词 油罐及地埋管线 腐蚀 检测 防腐中图分类号 TE97316 文献标识码 B The detection and protection of corrosion for stock tank and buried pipiline WEI Feng yuan PetroChina C o 1 Ltd 1 Hegang Branch Hegang China Abstract The paper introduced the cause of corrision to stock tank and busied pipiline and methods of detection and prevention and described the main ways of anti corrosion coat and cathode protection 1 K ey w ords stock tank and buried pipiline corrosion detetion anti corrosion 收稿日期 2004 05 14 作者简介 魏丰元 男 工程师 现从事技术工作 油罐及地埋管线在油品的储运过程中发挥着关 键的作用 但在其使用的过程中底板和管壁的腐蚀是一个普遍且严重的问题 国 内外很多厂油库的设备设施因腐蚀造成穿孔 泄露给企业造成了巨大的经济损失 给 安全生产带来了严重威胁 由于金属腐蚀特别是盛装原油和成品油的储油罐和管线 的腐蚀是不可避免的 那么对其的检测和保护就尤为重要 1 腐蚀的原理 油罐和管线的外部腐蚀发生的过程是 外壁的保护层破损后与周围的雨水沉积 环境接触 产生了 化学反应 阳极反应 Fe Fe 2 2e 2阴极反应 O 2 2H 2O 4e 4OH 2总反应 2Fe 2H 2O O 2 2Fe OH 2 Fe OH 2在大气环境下转变为Fe 2O 3或Fe 3O 4 形成疏松的氧化层 在锈层表面空气中的氧和水不断发生阴极反应 而在锈层和金 属的结合面上则不断发生阳极反应 雨水中含有Cl 的成分加速了反应 从而形成局部腐蚀坑 最终导致穿孔 油罐和管线的腐蚀发生的 过程是 由于储存的油品中含有水 硫化物 氯化物等 其发生以下反应 Fe 2 S 2 FeS FeS 4H 2O Fe 2 S O 224 8H 8e 2Fe 2H 2O O 2 2Fe OH 2 2H Cl 能穿过硫化物氧化皮表面 使腐蚀处形成 一个强酸区 从而加速金属的溶解 形成蚀坑并不断加深 除此之外 微生物的腐蚀也是产生和加快罐壁腐蚀的原因 2 储罐和管线的腐蚀检测 腐蚀的状况直接影响油罐的安全和使用寿命 按照中国石油天然气股份有限公 司炼油与销售分公司的石油库设备检修规程的要求 储油罐根据基础的情况每2 6年 进行检测一次 管线每2年对使用5年以上的进行检测并在低洼 潮湿的地方挖开数 处检查 储油罐外壁腐蚀检测要检查的外涂防腐层的破损状况 罐底板跷曲和罐基础破 裂情况 对内壁的腐蚀检测包括底板麻点深度 腐蚀面积 内壁检测只在储罐清扫之后 进行 管线的检测主要检查外涂防腐层的破损情况及麻点 通常检测的主要办法是外 观检查和测厚仪测厚 表1是鹤岗油库1号立罐3点的罐壁的测厚数据 上述数据可以 看出损耗是客观存在的 外观检查和超声波测厚可以检测出壁厚减薄或内表面腐蚀 坑 但很难发现底板背侧腐蚀情况 另外 测厚仪无法对所有的点进行检测 无法全面反 Sum 108N o 18 化学工程师 Chemical Engineer 2004年9月 映真实情况 目前 天津石化公司机械研究所开发的潜心磁检测仪 可以在不破 坏防腐涂层的情况下实现对底板的逐张扫描检测 并通过计算机记录检测信号 经过 分析处理绘成三维信息图 显示壁厚数值和蚀坑大小 表1 鹤岗油库1 立罐测厚记录 时间测量平均厚度 mm 原厚度 mm 123 123 3 储罐和管线的防腐蚀措施 311 防腐涂层 过去我们经常使用的有石油沥青 环氧煤沥青 煤焦油瓷漆 环氧粉末和三层PE 结构等 随着科技的发展 基本性能遵循国际上通用 四E 原则 即经济 Economy 效 果 E fficiency 生态 Ecology 能源 Energy的高性能防腐蚀涂料 又称之为重防腐蚀涂料 是指能够在苛刻腐蚀环境下长效防护的一类高性能涂料 防护寿命一般在10年以上 优质的高性能防腐蚀涂料 不仅可起到良好的防腐蚀作用 而且可改善劳动条件 节约 能源和保护金属资源 所以 在近20年来受到发达国家的普遍重视 目前 美 英 日 等发达国家已竞相开发了多种性能良好的重防腐蚀涂料品种 我国现有的高性能重 防腐蚀涂料中 综合效果较好的是航天工业总公司三院三十一所研制的G FT 1高性能防腐蚀涂料 对于碳钢材质的输油管线和油罐表面进行涂层处理的具体做法是 人工除掉浮锈和油污 喷沙进行表面处理 也可以使用多功能表面处理液 表面除 锈达到Sa215级 覆盖层的施工时间不得超过当日 避免表面再度产生锈蚀 使用该产 品可实现 底面漆合一 无须刷底漆 该产品一次喷涂厚度可达100 300 m 刷涂层只需2 3道即可达到设计厚度 近 年来国际上流行的高压无空气喷涂 使得该类厚桨型涂料的大面积施工成为可能 高 压无空气喷涂的主要特点是涂装效率高 500m2 h 1 没有回弹漆雾的飞扬现象 并可提高涂层的致密性 附着力及均匀性 且涂料中不混 有压缩空气 水分和杂质 因而 施工质量得到了保证 312 电阴极保护 对地埋管线或油罐底板进行保护的另一项措施就是阴极保护 向被保护的金属 通以足够的直流电流 阴极电流 减少或消除电位差 使腐蚀电流趋于零 达到阻止腐 蚀的目的 阴极保护法分外接电流阴极保护法和牺牲阳极保护法 由于第一种方法虽然一 次性投资偏低 但离不开外接电源 需常年外供电 要求严格的专业维护 因此 我们在 实践中考虑第二种方法 按照相关标准我们可在油罐周围埋设镁或锌阳极若干支 对 其进行电位测试 保护电位低于 0185V为合格 除上述主要方法外 改变油罐的保温结构 使罐壁保温板离开底板100mm左右 防 止保温层吸水受潮以及改善底板与基础的配置 同时 防止雨水进入罐底边缘板和基 础的间隙 也同样有一定效果 对于我们销售企业油库的防腐措施 目前 从实际情况来看多数使用的是涂层保 护法 但是理论证明仅仅使用涂层是不可行的 理想的覆盖层永远实行不了 一旦破坏 就会形成大阴极 小阳极在破损点的腐蚀更加集中 加速了点腐蚀 比不用涂层更加集 中 更加可怕 所以世界公认的防腐技术是两者的相互结合 美国交通部颁布的 关 于天然气和其他管道传输最低安全标准 中规定 管道必须安装与涂层保护相适应的 阴极保护 日本 前苏联 英国 德国等国家也明文强制性规定 禁止使用未加阴极 保护而只有防腐涂层的地下管道 4 结论 综上所述 金属的腐蚀是客观存