銀圭涂料在油罐防腐中的應(yīng)用(草案)

1、銀圭陶瓷涂料在油罐防腐中的應(yīng)用一、 油罐防腐的特點(diǎn)和要求1 油庫(kù)的類型根據(jù)油庫(kù)的儲(chǔ)油方式，劃分為（1）地面油庫(kù) （2）隱蔽油庫(kù) （3）山洞油庫(kù) （4）水封石洞庫(kù) （5）地下鹽巖庫(kù) （6）水下油庫(kù)2各種油料的特點(diǎn)在油庫(kù)系統(tǒng)防腐中，油品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸防腐是其中最主要的兩部分。其中油品防腐主要涉及罐體防腐，而運(yùn)輸防腐則主要涉及管道防腐。油品類型是防腐工作的重要考慮因素，油品類型不同腐蝕性能也不同。下面分別對(duì)一般油庫(kù)中儲(chǔ)存的油品類型的腐蝕性能進(jìn)行說(shuō)明。1） 原油不同產(chǎn)地的原油，其物性和腐蝕性不一樣，原油的腐蝕性可從五個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)： 即原油酸值、原油中的硫含量、原油中的鹽含量、原油中的氮含量、水含量。通常

2、國(guó)內(nèi)和中亞的原油硫含量較低，而中東進(jìn)口的原油硫含量很高。原油比較稠，且溫度越低，粘度越大，為便于輸送，在低溫地區(qū)和盛裝高粘度原油的原油罐通常有加熱和保溫裝置。 原油中雜質(zhì)含量較多，在罐底滯留析出水和雜質(zhì)，析出溶液呈酸性，具有很強(qiáng)的腐蝕性，導(dǎo)致鋼材腐蝕嚴(yán)重，主要為潰瘍狀坑點(diǎn)腐蝕，有可能形成穿孔，所以原油對(duì)罐底板上表面的腐蝕性很強(qiáng)。 高含硫原油的腐蝕性很強(qiáng)。 比較稠的原油可掛于罐壁，有一定防銹作用，所以現(xiàn)在原油罐罐壁中間部位常不涂漆或涂層較薄。 原油罐多為大型外浮頂罐，最大可達(dá)20萬(wàn)方。2）燃料油燃料油（ Fuel Oil）作為成品油的一部分，是石油加工過(guò)程中在汽、煤、柴油之后從原油中分離出來(lái)的較

3、重的剩余產(chǎn)物。因此被叫做重油，渣油。主要由石油的裂化殘?jiān)秃椭别s殘?jiān)椭瞥傻摹Ｆ涮攸c(diǎn)是黑褐色粘稠狀可燃液體，粘度適中，燃料性能好，發(fā)熱量大，含非烴化合物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)較多。廣泛用于船舶鍋爐燃料、加熱爐燃料、冶金爐和其他工業(yè)爐燃料。 燃料油根據(jù)用途可分為：船用內(nèi)燃機(jī)燃料油和爐用燃料油兩大類。 前者是由直餾重油和一定比例的柴油混合而成，用于大型低速船用柴油機(jī)（轉(zhuǎn)速小于 150 轉(zhuǎn)/分） 。后者又稱為重油，主要是減壓渣油、或裂化殘油或二者的混合物，或調(diào)入適量裂化輕油制成的重質(zhì)石油燃料油，供各種工業(yè)爐或鍋爐作為燃料。燃料油比較稠，且溫度越低，粘度越大，為便于輸送，所以燃料油罐通常有加熱和保溫裝置。 燃

4、料油中雜質(zhì)含量較多，在罐底滯留析出水和雜質(zhì)，析出溶液呈酸性，具有很強(qiáng)的腐蝕性，導(dǎo)致鋼材腐蝕嚴(yán)重，主要為潰瘍狀坑點(diǎn)腐蝕，有可能形成穿孔，所以原油對(duì)罐底板上表面的腐蝕性很強(qiáng)。 比較稠的燃料油可掛于罐壁，有一定防銹作用，所以現(xiàn)在燃料油罐罐壁中間部位可不涂漆或涂層較薄。3） 中間產(chǎn)品油類中間產(chǎn)品罐是指儲(chǔ)存石腦油、粗汽油、粗柴油、蠟油、渣油、加氫裂化原料等各類中間產(chǎn)品的儲(chǔ)罐； 中間產(chǎn)品罐的腐蝕性比成品油強(qiáng)，比原油腐蝕性低。 一些中間產(chǎn)品有其特殊性，比如石腦油，通常含有較高含量的芳香烴（溶解性好的溶劑） ，要求內(nèi)壁涂料具有較強(qiáng)的耐溶劑性，目前多采用環(huán)氧酚醛漆（也叫酚醛環(huán)氧漆， 是一種以諾伏勒克環(huán)氧樹(shù)脂和胺

5、固化劑為成膜物質(zhì)的涂料， 交聯(lián)度高，耐溶劑性優(yōu)于雙酚A環(huán)氧漆） 中間產(chǎn)品罐只存在于煉油企業(yè)中。4） 成品油成品油罐是指儲(chǔ)存汽油、煤油、柴油、航空煤油等各類成品油的儲(chǔ)罐，多為固定拱頂罐或內(nèi)浮頂罐。 成品油純度較高，腐蝕較輕，而且不用加熱和保溫。 需要指出的是航空煤油（也叫噴氣燃料）罐內(nèi)壁的涂料有其特殊規(guī)定，噴氣燃料罐涂裝不得使用含有鋅、 銅、 鎘成份或富鋅的導(dǎo)靜電防腐涂料，宜采用白色或淺色的導(dǎo)靜電涂料。5） 溶劑溶劑包括苯、甲苯、二甲苯、重芳烴、酮、醇、酯等等，溶解性較強(qiáng)，一般的有機(jī)涂層在它們的長(zhǎng)期浸泡下會(huì)出現(xiàn)軟化、脫落等現(xiàn)象，所以目前這類罐內(nèi)壁多采用熱噴涂金屬（鋅、鋁、合金、不銹鋼等）防護(hù)，也

6、可以采用無(wú)機(jī)富鋅漆防腐。6） 其他產(chǎn)品通常儲(chǔ)罐區(qū)還有其它配套儲(chǔ)罐，如消防水罐、消防泡沫罐、含油含硫污水罐等。消防水罐，也些項(xiàng)目要求也能裝飲用水，需采用符合飲水艙涂料技術(shù)條件的涂料。3油罐不同部位防腐的特點(diǎn)及通常做法油庫(kù)的主要防腐內(nèi)容為存儲(chǔ)系統(tǒng)和運(yùn)輸系統(tǒng)防腐。其中存儲(chǔ)系統(tǒng)防腐中主要的防腐內(nèi)容為油罐防腐，不同儲(chǔ)油罐的不同部位，腐蝕環(huán)境不同，對(duì)防腐涂層也有不同的要求。 1） 外壁a 大氣腐蝕環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)表面 指涂層表面直接和大氣接觸，受風(fēng)吹日曬雨淋，對(duì)儲(chǔ)油罐來(lái)講，包括以下部位： 不保溫罐外壁； 罐壁外附件，包括抗風(fēng)圈、加強(qiáng)圈、及罐壁金屬結(jié)構(gòu)附件、盤梯平臺(tái)； 固定拱頂罐和內(nèi)浮頂罐的拱頂上表面及附件；

7、外浮頂罐浮頂上表面、浮頂上的所有附件及從罐壁頂部向下一段罐內(nèi)壁。儲(chǔ)罐所處位置不同，當(dāng)?shù)貧夂驐l件不一樣，腐蝕環(huán)境不同。其中環(huán)境溫度和空氣濕度及鹽度都是影響罐體壽命的重要因素。b 罐底板下表面目前罐基礎(chǔ)多以砂層和瀝青砂為主要構(gòu)造，罐底板與之接觸，有濕氣上升，加之如果罐底外邊緣板與基礎(chǔ)連接處密封不好，會(huì)進(jìn)水，所以該處的涂料主要要求耐水性、耐潮濕性。還有一個(gè)特別的地方是：由于底板焊接后，下表面沒(méi)法再補(bǔ)漆刷漆，所以焊接處實(shí)際上是沒(méi)有辦法做到有涂層保護(hù)的，這是一個(gè)防腐的薄弱環(huán)節(jié)。針對(duì)這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，采用陰極保護(hù)，焊邊涂可焊底漆等方法解決。c 罐底外邊緣板與基礎(chǔ)連接處這個(gè)地方主要需要密封好，防止雨水進(jìn)入底板的

8、基礎(chǔ)之間。分析油罐底板外邊緣的腐蝕原因，一是由于油罐的基座與罐體底板結(jié)合的部位，隨著環(huán)境主要是溫度的變化使底板徑向發(fā)生伸縮；二是由于油罐輸儲(chǔ)油量的載荷變化引起油罐的變形，當(dāng)油罐受液后由于靜液壓力作用產(chǎn)生很大的環(huán)向應(yīng)力，使油罐沿半徑方向產(chǎn)生水平變位，而邊緣板由于與底板牢固地焊在一起無(wú)法向外擴(kuò)張，結(jié)果在邊緣板處發(fā)生變形，如圖甲；從而產(chǎn)生邊緣應(yīng)力，該應(yīng)力與基座對(duì)邊緣板的抵抗力共同作用導(dǎo)致底板外環(huán)部的塑性變形；當(dāng)油罐空罐時(shí)，罐體恢復(fù)原狀，邊緣板卻由于塑性變形而向上翅曲，見(jiàn)圖乙。甲、罐底外周邊變形狀態(tài)（盛液） 乙、罐底外周邊塑性變形（空罐）從上面可以看出，對(duì)這個(gè)地方的材料要求是有彈性，能抵抗縫隙的增大和

9、縮小，密封性好。目前采用的主要方法是防水涂料CTPU中加入一定量的填充物配成膠泥及粘泥，再利用貼覆玻璃布加強(qiáng)涂層強(qiáng)度。d 保溫罐外壁一些稠油罐要保溫，保溫罐內(nèi)介質(zhì)溫度通常在50-95之間，外壁保溫通常采用巖棉板，也有采用粘貼聚苯乙烯泡沫的，外面再加鍍鋅板包覆。此處部位由于涂層淋不到雨，曬不到太陽(yáng)，雖然可能由于保溫層密封不好造成涂層表面有水，但總的來(lái)說(shuō)比大氣腐蝕環(huán)境要低，而且溫度并不高，所以通常只涂底漆或底漆+中間漆，不涂面漆，也不需要特別的耐熱漆。2）.內(nèi)壁部分a 罐底板上表面及油水分離線以下罐內(nèi)壁板這部分是儲(chǔ)油罐防腐的重點(diǎn)，是腐蝕最嚴(yán)重的部分，因?yàn)橛椭械碾s質(zhì)和水都沉積在這兒了，當(dāng)然不同油品情

10、況不同，總的來(lái)說(shuō)：原油>中間產(chǎn)品>成品油。為了重點(diǎn)保護(hù)該部位，一些油罐設(shè)計(jì)采用了犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)措施，在有犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)措施時(shí)，該部位采用絕緣涂層（靜電可從陽(yáng)極導(dǎo)出），沒(méi)有時(shí)，采用導(dǎo)靜電涂層。b 管內(nèi)壁中間部位（油水分離線以上至管壁上部）這個(gè)部位的腐蝕情況，不同結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)油罐、不同油品的罐都不相同。從結(jié)構(gòu)上來(lái)講：外浮頂罐：隨著儲(chǔ)油量的多少，外浮頂上下浮動(dòng)，該部位有時(shí)浸泡在油中，有時(shí)暴露在大氣中。內(nèi)浮頂罐：隨著儲(chǔ)油量的多少，內(nèi)浮頂上下浮動(dòng)，該部位有時(shí)浸泡在油中，有時(shí)暴露在油氣中。固定拱頂罐：隨著儲(chǔ)油量的多少，該部位有時(shí)浸泡在油中，有時(shí)暴露在油氣中?？傊?，該部位會(huì)出現(xiàn)液相、氣相交替，越

11、遠(yuǎn)離罐底，出現(xiàn)氣相腐蝕的頻率越高。從油品上來(lái)講：原油、燃料油比較稠，油可掛于罐壁起一定防銹作用，貯存含蠟原油的罐，該部位表面還會(huì)結(jié)蠟。而汽油、柴油等成品油粘度低，則掛壁時(shí)間短，油膜薄，起防銹作用的效果有限。所以，有的原油罐、燃料油罐該部位不做防腐涂層。而汽油、柴油等輕質(zhì)油罐該部是必須有防腐涂層的。該部位如果涂漆，應(yīng)采用導(dǎo)靜電涂層。c 拱頂罐（包括內(nèi)浮頂）拱頂內(nèi)表面及網(wǎng)殼該部位是氣相腐蝕部位，隨著油面的升降，排出油氣或吸進(jìn)空氣。由于晝夜溫差等因素，該部位鋼結(jié)構(gòu)表面可能會(huì)有凝結(jié)水、而且油氣中可能含有二氧化硫、硫化氫等腐蝕性氣體，吸進(jìn)的空氣中含有水汽和氧氣，因而該部位腐蝕比罐中間液相部位要重?；旌嫌?/p>

12、氣也是易燃易爆氣體，也要防止靜電積聚，因而該部位的涂層也有導(dǎo)靜電要求。d 保溫罐加熱盤管外表面 對(duì)于帶有加熱和保溫裝置的油罐，罐內(nèi)設(shè)有加熱盤管，管內(nèi)通180左右的蒸汽，外壁和油接觸。涂于該管外表面的涂層應(yīng)耐熱油。目前多采用無(wú)機(jī)富鋅底漆或環(huán)氧改性有機(jī)硅耐熱漆。鋼制浮頂（盤）：浮頂分為單盤式浮頂、雙盤式浮頂和浮子式浮頂?shù)刃问?，外浮頂只有單盤式浮頂、雙盤式浮頂，沒(méi)有浮子式浮頂，浮子式浮頂是內(nèi)浮頂罐才有。e 浮頂（盤）下表面和側(cè)壁、外緣板側(cè)面、刮蠟機(jī)械、排水系統(tǒng)及浮盤上各開(kāi)口接管、支柱等：無(wú)論是外浮頂罐還是內(nèi)浮頂罐，該部位都是接觸油的，所以要采用導(dǎo)靜電涂層防腐內(nèi)浮頂罐中有一些罐（小罐）是采用的鋁制浮盤

13、，不用防腐。鋼制浮盤則要防腐。f 浮頂（盤）上表面：前面提到，外浮頂罐浮盤上表面是受大氣腐蝕的，按大氣腐蝕環(huán)境考慮；而內(nèi)浮頂罐，浮盤上表面是與油氣接觸的，應(yīng)采用導(dǎo)靜電防腐涂層。g 浮艙內(nèi)表面及型鋼：浮盤由一個(gè)個(gè)密封的艙室組成的，艙室內(nèi)應(yīng)該是空氣（含有水汽），受溫差影響，艙室內(nèi)表面也會(huì)結(jié)露造成腐蝕，腐蝕相對(duì)較輕。二、 現(xiàn)有涂料的問(wèn)題1 現(xiàn)有涂料的種類為了達(dá)到防腐的目的，目前較常見(jiàn)的涂料均為有機(jī)涂料。按部位劃分為1）油庫(kù)儲(chǔ)罐不保溫地上部分外表面推薦的外防腐層結(jié)構(gòu)為：環(huán)氧富鋅底漆環(huán)氧云鐵中間漆丙烯酸聚氨酯面漆。2）對(duì)于儲(chǔ)油罐罐頂內(nèi)壁、圈板頂部2m內(nèi)壁表面和該范圍內(nèi)的內(nèi)部附件外表面采用高固體分環(huán)氧樹(shù)脂

14、防腐涂層（干膜厚度300µm）。3）罐底板內(nèi)壁、圈板底部2m內(nèi)壁表面和該范圍內(nèi)的內(nèi)部附件外表面，采用環(huán)氧導(dǎo)靜電防腐涂層保護(hù)(干膜厚度250µm)，罐底板2m以上至圈板頂部2m以下罐壁內(nèi)表面不做涂層防腐。4）儲(chǔ)罐底板外壁由于罐底板外側(cè)防腐后還要進(jìn)行焊接作業(yè)，通常要求底板防腐層材料具有可焊性。無(wú)機(jī)硅酸鋅涂料的短時(shí)耐熱可高達(dá)13001500，罐底板外側(cè)焊縫處兩邊各50mm寬范圍防腐涂料選用無(wú)機(jī)硅酸鋅(干膜厚度70µm)，其他位置采用高固體分環(huán)氧煤瀝青涂料（干膜厚度300µm）。5）儲(chǔ)罐外部邊緣板防腐因邊緣板在晝夜和四季溫度變化時(shí)，受罐底鋼板熱脹冷縮作用的影響，

15、受力大發(fā)生嚴(yán)重變形，雨水易滲入罐底基礎(chǔ)內(nèi)，加快罐底板腐蝕。儲(chǔ)罐底板邊緣板外伸部分在采用罐體同樣防腐結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，做防水處理。采用聚氨酯彈性膠泥和貼附玻璃布的防腐方式。2 現(xiàn)有涂料的主要問(wèn)題1） 罐體外表面使用環(huán)氧類和丙稀酸類涂料，因?yàn)槭怯袡C(jī)涂料，抗老化性能差是其主要缺陷，一般經(jīng)過(guò)風(fēng)吹日曬，二三年后表層會(huì)出現(xiàn)起皮、脫落現(xiàn)象，并且腐蝕面迅速擴(kuò)大無(wú)法阻止，致使罐體被腐蝕造成滲漏事故。另外，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，有機(jī)涂料起到助燃的作用，可能使臨近的油罐受到威脅，涂料的燃燒會(huì)增加罐體的溫度，加大爆炸的危險(xiǎn)性。還有，存放于山洞中及海邊的油罐，由于潮濕及高鹽分的環(huán)境對(duì)金屬罐體的腐蝕性更強(qiáng)，往往使油罐的腐蝕加速。2）

16、 油罐內(nèi)部的防腐涂料使用的是環(huán)氧導(dǎo)靜電涂料。靜電一直是罐內(nèi)火災(zāi)產(chǎn)生的主要原因之一，環(huán)氧涂料因?yàn)槭怯袡C(jī)成分，當(dāng)遇到干燥的空氣時(shí)容易產(chǎn)生靜電，從而帶來(lái)火災(zāi)隱患。另外，有機(jī)涂料容易結(jié)露生成水珠，與罐內(nèi)腐蝕性氣體生成腐蝕性更強(qiáng)的酸性物質(zhì)并粘附到罐壁上，加快了罐體的腐蝕。三、 銀圭涂料的特點(diǎn)及防腐機(jī)理當(dāng)前，用于油庫(kù)防腐的涂層仍以有機(jī)涂層為主。雖然有機(jī)涂層的性能一直在不斷改進(jìn)，但始終不可能從根本上消除老化變質(zhì)、耐熱抗寒的問(wèn)題，管道的使用 壽命也因此受限。于是無(wú)機(jī)防腐技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。無(wú)機(jī)防腐材料不老化，耐腐蝕、耐磨損和耐溫的性能優(yōu)異，使用壽命 比有機(jī)材料大大提高?，F(xiàn)在的無(wú)機(jī)非金屬防腐層主要有陶瓷涂層、搪瓷涂

17、層和玻璃涂層。陶瓷涂層具有高化學(xué)穩(wěn)定性，耐腐蝕、耐氧化、耐高溫，目前已有高溫合成、熱噴涂、化學(xué)反應(yīng)法等較成熟的制備方法。搪瓷涂層具有極強(qiáng)的耐腐蝕性能，用它對(duì)鋼制管道進(jìn)行防腐將會(huì)使防腐水平得到極大提高。納米技術(shù)是近年來(lái)出現(xiàn)的一門新興技術(shù)，它帶來(lái)了材料科學(xué)領(lǐng)域的重大革命。由于腐蝕防護(hù)所涉及的表面材料的性質(zhì)由微觀結(jié)構(gòu)所決定，納米技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用無(wú)疑將給腐蝕控制技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)巨大的機(jī)遇。研究表明，利用納米技術(shù)對(duì)有機(jī)涂層防腐材料進(jìn)行改性，可有效提高其綜合性能，特別是增加材料的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、附著力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等。例如：TiO2、Si02、ZnO等納米粒子 對(duì)紫外線有散射作用，加入這樣的

18、納米材料可有效增強(qiáng)材料的抗紫外線能力，使耐老化性顯著提高。通過(guò)向材料中加入一些顆粒很小的納米粒子，能增加材料的密封性，達(dá)到更好的防水、防腐效果。對(duì)于無(wú)機(jī)涂層材料，如對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行納米化，也能達(dá)到明顯改善其塑性、韌性的作用。銀圭即是在這種情況下?tīng)I(yíng)運(yùn)而生的系列純無(wú)機(jī)納米水性防腐涂料。它在繼承了無(wú)機(jī)涂料耐腐蝕、高強(qiáng)耐磨、耐溫耐久的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)，其優(yōu)異的柔韌性也賦予了其與基材的良好附著度，從而使其成為理想的防腐涂料。銀圭在油庫(kù)的防腐工作中的優(yōu)勢(shì)可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：1 耐久性100%純無(wú)機(jī)納米陶瓷原料的使用，使得銀圭具有等同陶瓷的超耐久性，對(duì)紫外線具有良好的耐受力，不會(huì)產(chǎn)生老化，通過(guò)耐老化實(shí)驗(yàn)證明可以使用20年

19、以上（普通有機(jī)涂料一般為35年）2 耐溶劑性純無(wú)機(jī)成份保證了銀圭良好的耐溶劑性。特別是油罐本身就是有機(jī)材料，對(duì)有機(jī)涂料具有一定的溶解分解作用，因此在油罐中的有機(jī)涂料要比其他工況使用壽命更短。3 防火性銀圭系A(chǔ)1級(jí)防火涂料，即使在大火中也不會(huì)燃燒或產(chǎn)生有毒氣體，可以有效地預(yù)防火災(zāi)的蔓延。另外，銀圭本身不易產(chǎn)生靜電，可以減少火災(zāi)隱患；同時(shí)，銀圭導(dǎo)靜電系列也可以把罐內(nèi)空氣中產(chǎn)生的靜電及時(shí)地傳導(dǎo)出去，減少因靜電聚積產(chǎn)品火花的風(fēng)險(xiǎn)，從而達(dá)到防火的目的。4 耐腐蝕性油品中含有硫、鹽、氮等腐蝕性成分，特別是與水結(jié)合后會(huì)形成硫酸、鹽酸等腐蝕性更強(qiáng)的物質(zhì)，會(huì)對(duì)罐體涂層造成嚴(yán)重腐蝕進(jìn)而危及罐體安全。銀圭具有優(yōu)異的耐酸性能，可以放置于98%的濃硫酸、35%的濃鹽酸中而沒(méi)有變化。能夠有效解決耐腐蝕問(wèn)題，延長(zhǎng)罐體使用壽命。5 偽裝性銀圭的迷彩系列以及無(wú)光系列可以使儲(chǔ)罐偽裝隱蔽的更好。 6 環(huán)保性銀圭產(chǎn)品從生產(chǎn)到噴涂直到最終清除，都不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是真正造福子孫后代的高科技環(huán)保產(chǎn)品。7 自潔性銀圭的自潔不粘特性，可以使罐體外表面保持光潔，減少因空