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钢衬塑储罐

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原油储罐涂层防腐的注意要点
作者: 发布于:2014-5-8 16:44:31 点击量:

 (1.中国石油集团工程技术研究院,天津塘沽300451;2.中国石油股份公司管道公司,河北廊坊065000;3.中国石油土哈油田公司,新疆鄯善838202) 
摘要:参照储罐防腐相关规范的要求,结合现场经验,从基材除锈质量、表面清洁度、锚纹深度、涂料施工环境、使用方法、施工后涂层的保护、涂层的过程检验和最终检验、涂层的修复和补涂等方面列出了原油储罐涂层防腐的注意要点和相应的措施建议。
关键词:原油储罐;涂层;防腐;表面处理;施工
随着国民经济的发展,我国的大型原油储罐建设入快速发展期。采取有效措施控制储罐腐蚀,保障原油储备的安全具有重要意义。防腐涂层隔离了腐蚀介质与储罐金属的直接接触,是储罐防腐的第一道防线,也是储罐最有效的防腐技术。涂层施工质量是保证腐蚀控制效果的关键因素,本文参照储罐防腐相关规范,结合现场经验,提出了原油储罐涂层施工中应注意的几个问题。
1施工环境
⑴围挡保护
由于原油储罐防腐多为露天施工,风沙较大,因此涂料涂覆区周围应设立围挡,并将涂料涂覆作业设在上风口,喷砂作业设在下风口,以减少风沙的影响。喷砂作业与涂料涂覆作业在时间上不能交叉,应相互错开,避免喷砂扬起的沙尘影响涂刷质量。
⑵温湿度控制
涂覆施工时钢表面温度应高出现场露点温度3℃,且不高于50℃,需要说明的是,不要把钢表面温度等同于环境温度。一般说来,钢表面温度要比环境温度高出2~3℃。如果在阳光直射下,钢材表面温度能比环境温度高出8~12℃。钢表面温度过高,漆膜容易产生气泡而局部鼓起,使附着力降低;温度过低,常规涂料在室外涂覆容易使漆膜冻结而不易固化。雨、雪、雾等天气以及空气相对湿度大于85%时不得施工,涂覆时钢表面不应有结露。
⑶通风罐内施工时,若通风较差,应采取强制通风。
2基材表面处理
新建储罐建议采取先涂装底漆再焊接安装的方式,因为储罐采用的是钢板,采用这种方式,一方面便于实施对钢板的表面处理,如可采用自动喷(抛)射除锈设备;另一方面相对于罐体建成后再进行表面处理的方式对人体的危害小。
⑴表面预处理
钢板上的水迹以及其它污物会影响处理效果,必须在处理前清扫钢板表面,保证其清洁、干燥、无污物后方可进行表面处理。
⑵锈蚀等级的评定
新建储罐所采用的钢板一般是新的热轧钢板,带有完整的氧化皮,锈蚀等级是A级。新钢板经过运输和存放后,因潮湿环境和雨水的侵蚀,锈蚀等级可能达到B级或C级。目视评价基材的锈蚀等级是除锈等级评定的依据,是表面处理质量控制不可缺少的一步。
⑶除锈等级的控制和评定
储罐防腐工程设计书对基材表面的质量要求:喷(抛)射除锈质量为Sa2.5级(近白级),动力或手工工具除锈质量为St3级。对于锈蚀等级为A~D级的钢板,若要求其除锈等级为Sa2.5级,施工时则应采用喷(抛)射除锈。推荐采用自动化抛丸设备。除锈质量主要通过对抛丸机抛投电机的转速控制、钢板的前进速度及各抛头出丸量的调整进行控制。抛丸表面处理后不能达到要求的个别地方,可进行人工喷砂处理或采用动力或手工工具进行处理。动力工具可采用风(电)动刷轮或砂轮,手工处理可采用手锤、刮刀、铲刀、钢丝刷及砂布等。GB/T8923对Sa2.5级的描述是:钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状轻微色斑。选择标准中与A~D级钢板相应的除锈等级Sa2.5级的图片,在较好的光线下靠近除锈后的基材表面进行比较,并结合文字描述进行准确的评判。动力或手工工具除锈等级应达到St3级,即非常彻底的手工或动力工具除锈,在不放大的情况下进行观察时,表面应无可见的油脂和污垢,并且几乎没有附着不牢的氧化皮、铁锈、涂层和异杂物,表面应具有金属底材的光泽。
⑷表面粗糙度(锚纹深度)
表面粗糙度在工程中又称锚纹深度,要依据设计要求进行控制。国外认为基材表面粗糙度不应小于10μm,不应大于70μm。通常地认为,应依据底层涂层厚度确定,粗糙度为底层涂层厚度的1/3。SY/T0407对不同涂层相应的基材粗糙度有详细的规定,一般储罐施工表面锚纹深度要求在50~70μm。喷(抛)射用磨料的选用应根据表面粗糙度的要求,参照SY/T0407进行。例如,对于抛丸除锈,筛孔尺寸为0.60~0.71μm的钢丸对应的平均锚纹深度为(55.0±7.5)μm。实际操作中磨料的粒径可根据粗糙度的测量结果在推荐范围内进行调整。钢材表面处理后的粗糙度可采用目视比较法(GB/T13288《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定(比较样块法)》)或粗糙度测量仪、锚纹深度纸(锚纹拓印膜)测量表面粗糙度。
⑸除尘表面处理后的钢板表面有大量灰尘,另外,在施工过程中人踩等因素也会再次污染钢板表面。基材表面的灰尘会影响涂料对基材的附着,对于喷涂施工方式,灰尘对涂层附着力的影响更严重。喷(抛)射后应用干燥无油的空气吹扫、吸尘器吸或刷子刷等方法清除基材表面的灰尘和浮锈。若采用人工涂覆作业,则操作人员的鞋底不能沾有油污、土灰等杂物。除锈后表面灰尘的评定试验方法和评价等级依据GB/T18570.3《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的评定试验第3部分:涂覆涂料前钢材表面的灰尘评定(压敏粘带法)》。一般认为,对于刷涂,基材表面灰尘应小于2级;对于喷涂,基材表面灰尘应不大于1级。
3涂装施工原油储罐常用的涂覆作业方法主要有刷涂、辊涂、空气喷涂、无气喷涂和刮涂。施工人员可根据涂料性状、涂料使用说明书和现场条件选择使用,对于大面积涂覆,推荐喷涂法施工。在涂装施工中应注意以下几个方面的问题。
⑴涂料的适用期
双组分涂料都有相应的适用期,配制后务必在说明书规定的使用期内用完。目前,原油储罐内防腐底漆常用无溶剂环氧涂料,该涂料黏度大,适用期短,应尽量少配,随配随用。如果涂料在适用期内变稠,可加入少量专用稀释剂稀释,一般不超过涂料质量的5%,并用电动搅拌器充分搅拌混合均匀后使用。若已结块、结皮,应弃之不用。
⑵搅拌
在涂覆过程中,某些涂料品种会出现沉降分层情况,例如水性富锌涂料是由基液和锌粉现场混配而成,由于锌粉密度较大,容易出现混合不均匀和沉降分层的现象。施工人员应注意观察并及时搅拌(推荐使用电动搅拌),以保证涂刷质量。
⑶涂装间隔时间
不同的涂料及其涂层系统均有其最适宜的涂覆间隔时间,只有严格地按要求分层进行施工,才能保证工程质量,否则容易导致涂层间咬底、起皱、流淌、层间附着力不好等缺陷。下一道漆宜在上道漆表干后、固化前涂覆,涂覆间隔应不大于24h。若上一道漆超过7d,已经固化,应打毛后方可涂覆下一道漆。
⑷焊接影响区和焊缝
由于采取的是对钢板先涂装底漆再焊接安装的方式,钢板四周应预留不涂涂层的焊接影响区,否则会对焊接质量产生不良影响。为保证预留合适的焊接影响区,经验做法是在涂刷前将钢板边缘四周贴上宽度为100~150mm的胶带(纸板条或木板条等),涂覆后将胶带去除干净。另外,储罐建造完毕,进行充水试验前,所有与严密性试验有关的焊缝均不得涂刷涂料。
4涂层的养护
涂覆后4h之内,应保护涂膜免受雨淋而产生泛白的弊病。涂层实干后方可移动、堆放,涂层实干前严禁踩踏、放置工具及杂物。储罐涂装完工,在拆卸脚手架等过程中,宜对涂层妥善保护,避免机械碰撞和损伤,如有损伤应按原工艺修复。
5涂层的过程检验和最终检验
5.1过程检验
涂层的过程检验一般检查涂层的外观和湿膜厚度。涂装后应对涂膜表观进行100%目测检查,根据GB50393标准要求,涂层外观应平整、颜色一致,无漏涂、泛锈、气泡、流挂、皱皮、咬底、剥落、开裂等缺陷;每道漆涂覆完成后,应在不同部位检测涂层的湿膜厚度,一般可采用梳齿状湿膜测厚仪。当过程检验发现漏涂或厚度不够时,应及时补涂。最后一道面漆实干、固化前应对涂层的厚度进行检查,厚度不合格应增加涂覆遍数直至合格。
5.2最终检验
原油储罐防腐涂层的最终检验包括外观、厚度、漏点和黏结力的检验。
⑴外观
外观检验范围为全部防腐层,要求涂层表面应平整、连续、光滑,不得有脱皮、气泡、斑痕等缺陷存在,出现漏涂或厚度不够时,应及时补涂。
⑵干膜厚度
涂层干膜厚度采用磁性测厚仪测量,可将储罐划分成罐顶、罐壁、罐底3部分,按规定的比例进行检验。附件也要进行检测,其数量不低于焊缝的检测点数。
⑶漏点
绝缘型涂层最后一道面漆固化后,采用电火花检漏仪进行全面的漏点检查。检漏电压为5V/μm,一般玻璃鳞片涂料内防腐层为2000V,丙烯酸聚氨酯外防腐层为1100V。探头可采用金属丝刷、导电橡胶等材料。采用电火花检漏仪进行漏点检查时,检漏仪探头应接触防腐层表面,以不打火花为合格。防腐层的漏点平均不超过1个/m2时,可进行修补。防腐层的漏点平均1个/m2以上时,应进行全面复涂。发现漏点时应作出记号,以便修补或复涂。检漏范围包括罐底、罐壁、罐顶及附件各部位。
⑷黏结力
黏结力的检查,可在喷涂的试件上进行,需要时在储罐附件等非关键部位进行。经黏结力检验损伤的防腐层应进行修补。黏结力不合格的防腐层不允许修补,应重涂。
⑸导静电涂层
导静电涂层孔隙率的检测宜采用5倍以上的放大镜,孔隙率应不大于2个/m2;导静电涂层采用涂料表面电阻测定仪检测表面电阻。
6涂层的修补、复涂及重涂
储罐普通级防腐层的漏点平均不超过2个/m2、加强级和特加强级防腐层的漏点平均不超过1个/m2,可进行修补。普通级防腐层的漏点平均2个/m2以上、加强级和特加强级防腐层的漏点有1个/m2以上时,应进行全面复涂。修补时应将漏点或损坏的防腐层清理干净,如已露基材,应除锈至St3级,修补层和原防腐层的搭接宽度应不小于50mm;复涂应将原有涂层打毛,使涂层表面粗糙;重涂必须将全部涂层清除干净。修补处防腐层应进行厚度和漏点检查,复涂和重涂防腐层应检查外观、厚度、漏点和黏结力。
7结语
原油储罐具有较长的设计使用寿命,一般采取牺牲阳极配合防腐涂层的方式联合保护。涂层防腐是第一道屏障,起着非常重要的防护作用,必须严格按照相关标准和设计规范的要求进行涂层施工,以保障防腐质量。 




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