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目前水电站的油罐防腐仍然沿用20世纪80、90年代的技术,即油罐内壁涂S54-1白聚氨酯耐涂料两道,油罐外壁以H06-14环氧漆打底,外涂H04-1灰色环氧磁漆两道。这种防腐技术效果一般,且没有考虑油罐内壁防腐漆的导静电性能要求。通过借鉴石化行业油罐防腐的经验,推荐了一套适用于水电站油罐防腐要求的新技术———水电站油罐内壁的底漆采用环氧富锌防腐蚀涂料,面漆可采用浅色的环氧类或聚氨酯类等导静电防腐蚀涂料,油罐外壁底漆采用环氧漆打底,外涂灰色环氧磁漆两道。

油罐的腐蚀泄露会对油库区的安全和环境造成极大威胁,水电站内一般都设有透平油库及绝缘油库,而这些油库都少不了储油罐。因此,对水电站内油罐的防腐保护是十分必要的。油罐防腐的质量决定了油罐是否能够长久安全运行,防腐技术的应用不当,会给电站的运行带来安全隐患。目前,水电站的油罐防腐还是沿用20世纪80、90年代的防腐技术,这种防腐技术效果一般,且没有考虑油罐内壁防腐漆的导静电性能要求。随着国内防腐行业的迅猛发展,越来越多的新型防腐涂料逐渐应用到石油行业油罐的防腐施工中,大大提高了油罐的防腐水平。因此,水电站油罐防腐技术的更新迫在眉睫。

1油罐防腐概述

1.1油罐腐蚀原因

腐蚀是金属因外部介质化学或电化学作用而引起的破坏,由于所在环境状况不同,其腐蚀原因也不同。

由于钢制油罐材料本身的组织、成分、应力及表面不均匀等因素在周围介质(水、离子浓度)作用及环境温度变化条件下,易形成宏观或微观电池,极易产生腐蚀。地面钢制油罐一般外壁有良好防腐蚀处理,腐蚀较轻,而内壁腐蚀主要是电化学腐蚀,腐蚀严重部位集中在罐顶、罐底水相部位、水油界面、油气界面。

1.2油罐防腐措施

防止油罐腐蚀的主要方法必须从金属和介质两个方面来考虑。常用的方法有以下4种:

(1)选材。选用低碳(含碳量低于0.2%)、低硫、低磷(硫、磷含量低于0.5%)钢材做油罐材料。这样的防腐效果最好,但油罐的造价较高。

(2)涂料防腐。涂料防腐蚀是依靠涂层将钢基与腐蚀介质隔开,起到保护金属的作用。目前国内应用油罐内的防腐材料品种较多,如环氧树脂、聚氨醇、无机富锌、玻璃鳞片涂料等。

(3)阴极保护。阴极保护技术是电化学保护技术的一种,其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流,使被保护结构物成为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,避免或减弱腐蚀的发生。

(4)热喷涂技术。热喷涂是把喷涂的金属原料在高温下熔化,用压缩空气或其他惰性气体将熔化的金属吹成雾状,迅速喷射到预先准备好的金属物体表面上,连续喷射从而形成喷涂层。该保护层能有效地隔绝腐蚀介质的渗透,防止钢基在介质中的电化学腐蚀。

在各种防腐蚀技术中,涂料防腐因其本身的特点备受推崇,应用最为广泛。涂料防腐蚀的特点有以下几点:

(1)施工简便,而且易于现场维修,尤其适用面积较大,造型复杂的钢结构和设备的保护。

(2)涂料防腐蚀既不需要贵重的设备,成本费和施工费也低于其它防腐蚀措施;而且涂装期短,对生产影响小。

(3)涂层的颜色可以作种种标志,有利生产。

1.3油罐涂料防腐设计原则

(1)防腐性。为了保证油罐的使用年限,在油罐碳钢内壁的腐蚀速度大于0.2mm/a的部位要采取防腐蚀措施,使油罐能得到有效保护。

(2)耐油性。为了保证油品质量,如采用涂层防腐,因涂层材料要在原油、透平油、绝缘油等介质中长期浸泡,漆膜必须无变化、不起泡、不剥离、不污染油品。

(3)导静电性。油品属于非极性介质,在运输和存储过程中,由于摩擦、撞击、喷射等一系列接触分离过程,必然会产生和聚集静电,如果聚集的静电电压达到一定程度就会危及油罐的安全。为此,有关方面于1992年提出了《液体石油产品静电安全规程》(GB13348-92)国家标准,要求导静电涂料电阻率即体积电阻率不大于100MΩ·m,即表面电阻率ρs<109Ω;中国石化总公司等单位于2001年颁布了《石油罐导静电涂料技术指标》(GB6950-2001)国家标准,指出导静电涂料电阻率为105Ω<ρs<109Ω,中国涂协于2006年发布了《石油贮罐导静电防腐蚀涂料涂装与验收规范》(CNCIA-HG/T0001-2006)行业标准,同样要求涂层表面电阻率在105Ω<ρs<109Ω。

(4)施工性。尽量减少使用时对施工者刺激性较大的防腐涂料。

(5)物理机械性能。防腐材料应有优良的物理机械性能,如附着力强、常温固化、不龟裂等特点。

(6)经济性。应从性能价格比考虑,选择防腐性能好且防腐费用合适的涂料。

所以,油罐防腐设计应综合考虑上述各项要求,且应重点考虑防腐性与导静电性。

2油罐防腐技术现状

目前水电站油罐防腐主要采用涂料防腐方式,各大水电设计单位针对油罐涂料防腐设计的技术要求也大体一致。

2.1水电行业的技术要求

《水电站机电设计手册———水力机械》一书中关于油罐涂料有如下技术要求:油罐内壁应涂刷(喷)耐油涂料,一般可用红丹环氧防锈漆(H53-3-3)做底漆,白环氧磁漆(T04-5)做配套面漆。