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淺談原油儲罐涂層防腐之注意要點

作者:更新時間:2017-05-18 14:32:43瀏覽次數:
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隨著國民經濟的發展,我國的大型原油儲罐建設入快速發展期。采取有效措施控制儲罐腐蝕,保障原油儲備的安全具有重要意義。防腐涂層隔離了腐蝕介質與儲罐金屬的直接接觸,是儲罐防腐的第一道防線,也是儲罐最有效的防腐技術。涂層施工質量是保證腐蝕控制效果的關鍵因素,本文參照儲罐防腐相關規范,結合現場經驗,提出了原油儲罐涂層施工中應注意的幾個問題。


  1、施工環境

  (1) 圍擋保護

  由于原油防腐儲罐多為露天施工,風沙較大,因此涂料涂覆區周圍應設立圍擋,并將涂料涂覆作業設在上風口,噴砂作業設在下風口,以減少風沙的影響。噴砂作業與涂料涂覆作業在時間上不能交叉,應相互錯開,避免噴砂揚起的沙塵影響涂刷質量。

  (2) 溫濕度控制

  涂覆施工時鋼表面溫度應高出現場露點溫度3℃,且不高于50℃,需要說明的是,不要把鋼表面溫度等同于環境溫度。一般說來,鋼表面溫度要比環境溫度高出2~3℃。如果在陽光直射下,鋼材表面溫度能比環境溫度高出8~12℃。鋼表面溫度過高,漆膜容易產生氣泡而局部鼓起,使附著力降低;溫度過低,常規涂料在室外涂覆容易使漆膜凍結而不易固化。雨、雪、霧等天氣以及空氣相對濕度大于85%時不得施工,涂覆時鋼表面不應有結露。

  (3) 通風

  罐內施工時,若通風較差,應采取強制通風。


  2、基材表面處理

  新建儲罐建議采取先涂裝底漆再焊接安裝的方式,因為儲罐采用的是鋼板,采用這種方式,一方面便于實施對鋼板的表面處理,如可采用自動噴(拋)射除銹設備;另一方面相對于罐體建成后再進行表面處理的方式對人體的危害小。

  (1) 表面預處理

  鋼板上的水跡以及其它污物會影響處理效果,必須在處理前清掃鋼板表面,保證其清潔、干燥、無污物后方可進行表面處理。

  (2) 銹蝕等級的評定

  新建儲罐所采用的鋼板一般是新的熱軋鋼板,帶有完整的氧化皮,銹蝕等級是A級。新鋼板經過運輸和存放后,因潮濕環境和雨水的侵蝕,銹蝕等級可能達到B級或C級。目視評價基材的銹蝕等級是除銹等級評定的依據,是表面處理質量控制不可缺少的一步。

  (3) 除銹等級的控制和評定

  儲罐防腐工程設計書對基材表面的質量要求:噴(拋)射除銹質量為Sa2.5級(近白級),動力或手工工具除銹質量為St3級。

  對于銹蝕等級為A~D級的鋼板,若要求其除銹等級為Sa2.5級,施工時則應采用噴(拋)射除銹。推薦采用自動化拋丸設備。除銹質量主要通過對拋丸機拋投電機的轉速控制、鋼板的前進速度及各拋頭出丸量的調整進行控制。拋丸表面處理后不能達到要求的個別地方,可進行人工噴砂處理或采用動力或手工工具進行處理。動力工具可采用風(電)動刷輪或砂輪,手工處理可采用手錘、刮刀、鏟刀、鋼絲刷及砂布等。GB/T8923對Sa2.5級的描述是:鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和涂層等附著物,任何殘留的痕跡應僅是點狀或條紋狀輕微色斑。選擇標準中與A~D級鋼板相應的除銹等級Sa2.5級的圖片,在較好的光線下靠近除銹后的基材表面進行比較,并結合文字描述進行準確的評判。動力或手工工具除銹等級應達到St3級,即非常徹底的手工或動力工具除銹,在不放大的情況下進行觀察時,表面應無可見的油脂和污垢,并且幾乎沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹、涂層和異雜物,表面應具有金屬底材的光澤。

  (4) 表面粗糙度(錨紋深度)

  表面粗糙度在工程中又稱錨紋深度,要依據設計要求進行控制。國外認為基材表面粗糙度不應小于10μm,不應大于70μm。通常地認為,應依據底層涂層厚度確定,粗糙度為底層涂層厚度的1/3。SY/T0407對不同涂層相應的基材粗糙度有詳細的規定,一般儲罐施工表面錨紋深度要求在50~70μm。噴(拋)射用磨料的選用應根據表面粗糙度的要求,參照SY/T0407進行。例如,對于拋丸除銹,篩孔尺寸為0.60~0.71μm的鋼丸對應的平均錨紋深度為(55.0±7.5)μm。實際操作中磨料的粒徑可根據粗糙度的測量結果在推薦范圍內進行調整。鋼材表面處理后的粗糙度可采用目視比較法(GB/T13288《涂裝前鋼材表面粗糙度等級的評定(比較樣塊法)》)或粗糙度測量儀、錨紋深度紙(錨紋拓印膜)測量表面粗糙度。

  (5) 除塵

  表面處理后的鋼板表面有大量灰塵,另外,在施工過程中人踩等因素也會再次污染鋼板表面?;谋砻娴幕覊m會影響涂料對基材的附著,對于噴涂施工方式,灰塵對涂層附著力的影響更嚴重。噴(拋)射后應用干燥無油的空氣吹掃、吸塵器吸或刷子刷等方法清除基材表面的灰塵和浮銹。若采用人工涂覆作業,則操作人員的鞋底不能沾有油污、土灰等雜物。除銹后表面灰塵的評定試驗方法和評價等級依據GB/T18570.3《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的評定試驗第3部分:涂覆涂料前鋼材表面的灰塵評定(壓敏粘帶法)》。一般認為,對于刷涂,基材表面灰塵應小于2級;對于噴涂,基材表面灰塵應不大于1級。


  3、涂裝施工

  原油儲罐常用的涂覆作業方法主要有刷涂、輥涂、空氣噴涂、無氣噴涂和刮涂。施工人員可根據涂料性狀、涂料使用說明書和現場條件選擇使用,對于大面積涂覆,推薦噴涂法施工。在涂裝施工中應注意以下幾個方面的問題。

  (1)涂料的適用期

  雙組分涂料都有相應的適用期,配制后務必在說明書規定的使用期內用完。目前,原油儲罐內防腐底漆常用無溶劑環氧涂料,該涂料黏度大,適用期短,應盡量少配,隨配隨用。如果涂料在適用期內變稠,可加入少量專用稀釋劑稀釋,一般不超過涂料質量的5%,并用電動攪拌器充分攪拌混合均勻后使用。若已結塊、結皮,應棄之不用。

  (2)攪拌

  在涂覆過程中,某些涂料品種會出現沉降分層情況,例如水性富鋅涂料是由基液和鋅粉現場混配而成,由于鋅粉密度較大,容易出現混合不均勻和沉降分層的現象。施工人員應注意觀察并及時攪拌(推薦使用電動攪拌),以保證涂刷質量。

  (3)涂裝間隔時間

  不同的涂料及其涂層系統均有其最適宜的涂覆間隔時間,只有嚴格地按要求分層進行施工,才能保證工程質量,否則容易導致涂層間咬底、起皺、流淌、層間附著力不好等缺陷。下一道漆宜在上道漆表干后、固化前涂覆,涂覆間隔應不大于24h。若上一道漆超過7d,已經固化,應打毛后方可涂覆下一道漆。

  (4)焊接影響區和焊縫

  由于采取的是對鋼板先涂裝底漆再焊接安裝的方式,鋼板四周應預留不涂涂層的焊接影響區,否則會對焊接質量產生不良影響。為保證預留合適的焊接影響區,經驗做法是在涂刷前將鋼板邊緣四周貼上寬度為100~150mm的膠帶(紙板條或木板條等),涂覆后將膠帶去除干凈。另外,儲罐建造完畢,進行充水試驗前,所有與嚴密性試驗有關的焊縫均不得涂刷涂料。

  4、涂層的養護

  涂覆后4h之內,應保護涂膜免受雨淋而產生泛白的弊病。涂層實干后方可移動、堆放,涂層實干前嚴禁踩踏、放置工具及雜物。儲罐涂裝完工,在拆卸腳手架等過程中,宜對涂層妥善保護,避免機械碰撞和損傷,如有損傷應按原工藝修復。

  5、涂層的過程檢驗和最終檢驗

  5.1 過程檢驗

  涂層的過程檢驗一般檢查涂層的外觀和濕膜厚度。涂裝后應對涂膜表觀進行100%目測檢查,根據GB50393標準要求,涂層外觀應平整、顏色一致,無漏涂、泛銹、氣泡、流掛、皺皮、咬底、剝落、開裂等缺陷;每道漆涂覆完成后,應在不同部位檢測涂層的濕膜厚度,一般可采用梳齒狀濕膜測厚儀。當過程檢驗發現漏涂或厚度不夠時,應及時補涂。最后一道面漆實干、固化前應對涂層的厚度進行檢查,厚度不合格應增加涂覆遍數直至合格。

  5.2 最終檢驗

  原油儲罐防腐涂層的最終檢驗包括外觀、厚度、漏點和黏結力的檢驗。

  (1) 外觀

  外觀檢驗范圍為全部防腐層,要求涂層表面應平整、連續、光滑,不得有脫皮、氣泡、斑痕等缺陷存在,出現漏涂或厚度不夠時,應及時補涂。

  (2) 干膜厚度

  涂層干膜厚度采用磁性測厚儀測量,可將儲罐劃分成罐頂、罐壁、罐底3部分,按規定的比例進行檢驗。附件也要進行檢測,其數量不低于焊縫的檢測點數。

  (3) 漏點

  絕緣型涂層最后一道面漆固化后,采用電火花檢漏儀進行全面的漏點檢查。檢漏電壓為5V/μm,一般玻璃鱗片涂料內防腐層為2000V,丙烯酸聚氨酯外防腐層為1100V。探頭可采用金屬絲刷、導電橡膠等材料。采用電火花檢漏儀進行漏點檢查時,檢漏儀探頭應接觸防腐層表面,以不打火花為合格。防腐層的漏點平均不超過1個/m2時,可進行修補。防腐層的漏點平均1個/m2以上時,應進行全面復涂。發現漏點時應作出記號,以便修補或復涂。檢漏范圍包括罐底、罐壁、罐頂及附件各部位。

  (4) 黏結力

  黏結力的檢查,可在噴涂的試件上進行,需要時在儲罐附件等非關鍵部位進行。經黏結力檢驗損傷的防腐層應進行修補。黏結力不合格的防腐層不允許修補,應重涂。

  (5) 導靜電涂層

  導靜電涂層孔隙率的檢測宜采用5倍以上的放大鏡,孔隙率應不大于2個/m2;導靜電涂層采用涂料表面電阻測定儀檢測表面電阻。

  6、涂層的修補、復涂及重涂

  儲罐普通級防腐層的漏點平均不超過2個/m2、加強級和特加強級防腐層的漏點平均不超過1個/m2,可進行修補。普通級防腐層的漏點平均2個/m2以上、加強級和特加強級防腐層的漏點有1個/m2以上時,應進行全面復涂。修補時應將漏點或損壞的防腐層清理干凈,如已露基材,應除銹至St3級,修補層和原防腐層的搭接寬度應不小于50mm;復涂應將原有涂層打毛,使涂層表面粗糙;重涂必須將全部涂層清除干凈。修補處防腐層應進行厚度和漏點檢查,復涂和重涂防腐層應檢查外觀、厚度、漏點和黏結力。


  7、結語

  原油儲罐具有較長的設計使用壽命,一般采取犧牲陽極配合防腐涂層的方式聯合保護。涂層防腐是第一道屏障,起著非常重要的防護作用,必須嚴格按照相關標準和設計規范的要求進行涂層施工,以保障防腐質量。




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