石油化工用涂料與涂裝：原油罐內(nèi)壁防腐涂層體系

   全球涂料網(wǎng)訊：
    一臺10萬立方的原油儲罐要用多少漆？

    作為世界第一原油進口大國以及第二消費國，我國原油儲罐的保有量自然不會少，而且還將繼續(xù)不斷地建新罐。下面我們就來說說原油罐內(nèi)壁各部位的防腐涂料選擇。有興趣的朋友可在文章后面留言參與討論。

    現(xiàn)在儲罐大多在安裝成型、并試水壓后，才進行表面處理和涂漆，雖然10萬立方的儲罐很大，但在浮盤安裝后內(nèi)部基本密閉，只在罐體四周下部留有幾個人孔供出入，黑暗、潮濕、密閉是罐內(nèi)的環(huán)境，我進去體驗過多次，簡直就象棺材樣感覺讓人陰森森的，進去后保證你馬上就想出來。加之現(xiàn)在的防腐涂裝隊伍大多是掛靠有資質(zhì)公司的施工隊，各類設(shè)備（如罐內(nèi)防爆照明、通風(fēng)和清潔設(shè)備）有時并不充足齊備。在這樣的環(huán)境條件下，要做好表面處理和涂裝工作的難度可想而知。

    通常我們選擇防腐蝕涂層體系，要考慮很多因素，包括：底材類型和表面處理、腐蝕環(huán)境、涂裝環(huán)境條件（通風(fēng)、氣溫、濕度等）、可行的施工方式等等，考慮的因素越多，才能保證現(xiàn)場能夠施工出高質(zhì)量的防腐涂層。

    下面我們談?wù)劰迌?nèi)壁各部位的防腐涂層體系選擇：

    1、罐底板上表面及油水線下罐內(nèi)壁

    這是原油罐腐蝕最嚴(yán)重的部位，是儲罐防腐的重點區(qū)域，防腐做得不好，是會發(fā)生腐蝕穿孔的。GB50393-2008中規(guī)定采用不低于300?m的絕緣耐腐蝕涂層（表面電阻率不低于1013Ω）。而代表另一派意見的“中國涂料工業(yè)協(xié)會行業(yè)規(guī)范CNCIA-HG/T0001-2006《石油貯罐導(dǎo)靜電防腐蝕涂料涂裝與驗收規(guī)范》”則認(rèn)為應(yīng)采用涂層厚度不小于400微米的絕緣防腐涂料（表面電阻率不低于1010Ω），顯然兩派意見有異同。不過既然大多數(shù)絕緣性防腐涂料的表面電阻率都是不低于1013Ω的，涂膜厚一些當(dāng)然更有利于防腐蝕，這樣，兩派的分歧在此就顯得并不重要了。

    我看過很多原油儲罐的防腐技術(shù)規(guī)格書，大部分是正規(guī)大規(guī)模的石化設(shè)計院出品，也有一些是地方性設(shè)計院或民營設(shè)計院出品，基本上或多或少是參照GB50393-2008的要求進行設(shè)計的。一般設(shè)計的涂層體系有以下幾種：

    A、環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧中間漆+環(huán)氧面漆

    B、環(huán)氧底漆+環(huán)氧中間漆+環(huán)氧面漆

    C、環(huán)氧玻璃鱗片涂料（底、中、面）

    D、無溶劑液體環(huán)氧涂料

    我個人傾向于推薦無溶劑環(huán)氧，原因有以下幾點：

    ①、前面介紹了，罐內(nèi)基本密閉，通風(fēng)不好，采用無溶劑環(huán)氧相對安全。可避免類似獨山子原油罐內(nèi)涂裝作業(yè)時閃爆現(xiàn)象的發(fā)生。

    ②、無溶劑環(huán)氧厚涂性好，減少施工道數(shù)和時間，輥涂兩道達到400-600微米很容易。在這種環(huán)境下工作，誰都希望時間越短越好。

    ③、還有一點，由于罐底是水平面，油漆工施工時有時就是將油漆往上一倒，然后用輥筒勻勻了事，你規(guī)定3道5道，他們可能一倒就完事。實際上涂膜厚得不得了，而且是單道施工。對于溶劑型涂料（哪怕是高固體份的），溶劑很難揮發(fā)，單道施工過厚的后果，涂料人都能預(yù)料得到。會存在溶劑殘留，會由于收縮應(yīng)力造成涂層開裂，繼而起層、脫殼。而無溶劑環(huán)氧收縮率要低得多，也沒有溶劑需要揮發(fā)。

    在此，要提醒設(shè)計者、涂料供應(yīng)商等相關(guān)方。如果設(shè)計為多道涂裝，務(wù)必選擇每層顏色不同（如紅、灰相間），監(jiān)理及現(xiàn)場服務(wù)代表務(wù)必現(xiàn)場盯緊些，否則就會發(fā)生一倒了事的現(xiàn)象。也曾有人問過我開裂的原因，他們懷疑是因為涂層的柔韌性（抗彎曲性）不好，罐底板隨油品裝載量的變化會有一定撓曲變形，這個撓曲變形導(dǎo)致了涂層開裂。我認(rèn)為絕對不是因為這個原因。因為罐底板的這個撓曲變形的曲率直徑肯定是以米計的，涂層的抗彎曲性再差，測試抗彎曲性也是按mm計的。

    有興趣的朋友可能看我的另一篇文章：

    無溶劑環(huán)氧涂料在儲罐與管道防腐涂裝的應(yīng)用

    還有一點，我認(rèn)為不宜采用富鋅底漆，原因如下：

    鑒于鋅的化學(xué)活潑性，當(dāng)用于水、酸或堿、鹽、硫化物等以及其它雜質(zhì)易沉積的油水線以下罐內(nèi)壁及罐底板以上表面時，會導(dǎo)致鋅粉的快速消耗以及析氫腐蝕的發(fā)生，析氫腐蝕還會導(dǎo)致涂層起泡。

    一種理論認(rèn)為，鋅在大于54℃和有酸堿等介質(zhì)存在的情況下，可能發(fā)生極性逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，從而喪失陰極保護作用。在一些保溫原油儲罐中是否會發(fā)生？

    由于富鋅底漆漆膜是具有導(dǎo)電性和陰極保護功能的涂層，當(dāng)涂層與陽極保護配合使用時，采用富鋅類防腐蝕涂料，是否存在陰極保護功能的重復(fù)？是否會影響犧牲陽極的數(shù)量和消耗速度呢？

    2、浮盤下表面及浮盤側(cè)壁

    GB50393-2008中規(guī)定采用不低于250?m的耐油導(dǎo)靜電涂層（表面電阻率108Ω-1011Ω）。而代表另一派意見的“中國涂料工業(yè)協(xié)會行業(yè)規(guī)范CNCIA-HG/T0001-2006《石油貯罐導(dǎo)靜電防腐蝕涂料涂裝與驗收規(guī)范》”則認(rèn)為應(yīng)采用涂層厚度不小于350微米的耐油導(dǎo)靜電涂層（表面電阻率105Ω-109Ω），顯然兩派意見的急議體現(xiàn)在涂層厚度和表面電阻率上。對涂料品種的選擇是一致的。

    考慮到這一部位總是直按浸泡在上部油品中的，由于水等腐蝕性介質(zhì)通常會沉積于罐底，所以此處的油品腐蝕是較輕的。250?m的涂層厚度應(yīng)該是足夠了。罐內(nèi)涂裝作業(yè)時，頂面輥刷是很吃力的（現(xiàn)在出于安全性考慮，罐內(nèi)基本不采用噴涂施工了）�，F(xiàn)在設(shè)計采用的是基本上是高固體份的環(huán)氧耐油導(dǎo)靜電涂料，也有設(shè)計采用無溶劑環(huán)氧導(dǎo)靜電涂料的。

    此處最容易出現(xiàn)在涂層缺陷是層間剝離，原因如下：

    罐內(nèi)濕度大時，此部位表面容易產(chǎn)生凝露，影響涂層與底材以及每道涂層之間的附著力。

    耐油涂層通常都是高交聯(lián)密度的熱固性涂層，必須有最長覆涂間隔限制，超過最長覆涂間隔施工而又不打磨，層間附著力難以保證。

    個人認(rèn)為，采用無溶劑環(huán)氧導(dǎo)靜電涂料更有利于安全，如果采用高壓無空氣噴涂一道施工，則就不會導(dǎo)致層間附著力問題。

    3、浮艙內(nèi)表面

    可能是因為浮艙內(nèi)表面的腐蝕很輕，各個相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對此處均未提及。

    但根據(jù)儲罐建設(shè)的一些實例，該部位常用的涂料有以下幾種：

    1、環(huán)氧煤瀝青防腐涂料，在早期的儲罐建設(shè)中應(yīng)用較為普遍；特點是成本低，但現(xiàn)在基本不用了。

    2、環(huán)氧底漆+環(huán)氧中涂漆。通常和罐外壁用的環(huán)氧底漆和中涂漆一樣；

    3、水性無機富鋅底漆

    4、水性環(huán)氧防腐涂料

    5、無溶劑環(huán)氧防腐涂料

    涂層厚度通常在100-200微米。

    現(xiàn)在通常都是焊接加工前先涂裝板材，成型安裝后再鉆進去修補的。修補用的涂料，我認(rèn)為最合適的還是無溶劑環(huán)氧，原因無它，密閉環(huán)境嘛。

    對此部位的更多了解，可參看我寫的另一篇文章《水性環(huán)氧防腐涂料在浮頂儲油罐浮艙內(nèi)表面防腐的應(yīng)用探討》，不過，此文尚未在此公眾號發(fā)出來，過幾天會發(fā)的。

    4、保溫罐內(nèi)加熱盤管

    盤管內(nèi)通的是180攝氏度左右的蒸汽，而油的溫度通常不超過90攝氏度，因而盤管外表面的溫度估計在90-150攝氏度。關(guān)鍵這個涂層要能耐熱油長期浸泡�，F(xiàn)在設(shè)計采用的涂層通常為：

    有機硅耐熱漆

    環(huán)氧改性有機硅耐熱漆

    無機富鋅底漆

    涂層厚度為150-200微米。

    我認(rèn)為，有機硅耐熱漆交聯(lián)密度不高，耐油性肯定不如后兩者；富鋅底漆，前文有提及不推薦采用的原因；所以，最適合的應(yīng)該是環(huán)氧改性有機硅耐熱漆。

    5、罐內(nèi)壁中間部位

    以前這個部位也是涂耐油導(dǎo)靜電涂層的，但近些年普遍不涂漆了，就那么裸著。由于儲罐建造完畢到裝油有間隔時間，有的間隔達1年以上，該部位自然就抓緊時間腐蝕了。在海洋大氣環(huán)境下，裸鋼一年能腐蝕損失多少厚度呢？ISO12944-2給出的低碳鋼數(shù)據(jù)是80-200um/第1年（C5-M）。

    不涂油漆的原因是認(rèn)為原油等稠厚油品能掛壁起防銹作用。裝了油的罐此部位的狀態(tài)我未見過，近一年沒裝油的我見過，銹得是相當(dāng)燦爛的。

    此處如何涂漆，應(yīng)該是涂耐油導(dǎo)靜電涂層吧，可以薄一些啦。

    采用能溶于原油中的石油樹脂清漆，起到裝油前的防銹保護，應(yīng)該也是可以的。（來源：全球涂料網(wǎng)）（更多資訊請登錄：全球涂料網(wǎng) http://srglobaltrade.com/）