罐底邊緣板腐蝕一直是影響鋼制儲(chǔ)罐使用壽命的一個(gè)重要因素，本文介紹了邊緣板的腐蝕原因和現(xiàn)有防腐方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出一種“粘彈體防腐膏+硅酮防腐密封膠”的防腐方案。這種防腐方案不僅能徹底杜絕水汽滲透和化學(xué)介質(zhì)的腐蝕，還能適應(yīng)儲(chǔ)罐邊緣板的變形，并且耐溫耐候性良好，能適應(yīng)不同地區(qū)的環(huán)境要求。另外，這種方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便捷、適用范圍廣，在不同地區(qū)的石油儲(chǔ)罐上進(jìn)行試用后，達(dá)到了較好的防腐效果，是一種值得推廣的儲(chǔ)罐邊緣板防腐新方案。

儲(chǔ)罐邊緣板在整個(gè)罐結(jié)構(gòu)中的作用十分重要，底部邊緣板腐蝕失效是儲(chǔ)罐使用過(guò)程中的一個(gè)重大安全隱患。一方面，儲(chǔ)罐在日常工作過(guò)程中，邊緣板附近土壤在陰雨季節(jié)水份含量超標(biāo)，在有空氣的條件下容易形成吸氧腐蝕;另一方面，油罐負(fù)載時(shí)， 靜液壓作用使得罐體沿水平方向向外擴(kuò)張，而邊緣板與罐底連接，無(wú)法向外擴(kuò)張而產(chǎn)生塑性變形。卸載后，邊緣板無(wú)法完全恢復(fù)原狀而向上翹起，上翹變形的罐底邊緣板造成罐底邊緣板與基座之間縫隙擴(kuò)大，容易引起雨水倒灌，腐蝕邊緣板和罐底。為保證儲(chǔ)罐安全使用，不得不對(duì)儲(chǔ)罐底部進(jìn)行大修，更換底板及邊緣板，這樣維修成本高、周期長(zhǎng)。因而，儲(chǔ)罐邊緣板的防腐至關(guān)重要。

圖1 涂刷防銹漆的儲(chǔ)罐

目前常見(jiàn)的幾種儲(chǔ)罐邊緣板防腐方案

涂刷防銹漆

對(duì)罐體及邊緣板涂刷防銹漆，施工簡(jiǎn)單，成本低，效率高。但鋼制儲(chǔ)罐邊緣板和水泥基臺(tái)分離，存在很大的縫隙，容易引起雨水倒灌，腐蝕罐底和邊緣板。圖1為涂刷防銹漆后的儲(chǔ)罐，圖2 是使用5 年后，儲(chǔ)罐邊緣板的腐蝕情況。從兩張圖的對(duì)比來(lái)看，涂刷防銹漆不能解決儲(chǔ)罐邊緣板的腐蝕難題，并且雨水倒灌引發(fā)的腐蝕危害，無(wú)法估量。

圖2 使用5年后的儲(chǔ)罐

利用膠泥和煤瀝青進(jìn)行封閉

采用膠泥或環(huán)氧煤瀝青等封閉罐底邊緣板外側(cè)，阻隔雨水侵入邊緣板底部間隙，達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)罐底板的目的。該方案的優(yōu)點(diǎn)是成本低，施工簡(jiǎn)易;其缺點(diǎn)是膠泥或煤瀝青耐溫、耐候性差，容易龜裂，無(wú)法做到絕對(duì)密封。當(dāng)存在少量縫隙時(shí)，雨水仍會(huì)沿縫隙滲入，對(duì)邊緣板及罐底進(jìn)行腐蝕。

增加擋雨罩

如圖3 和圖4 所示，用薄鐵皮或橡膠帶在罐壁及承臺(tái)之間用角鋼或壓條固定，在罐壁及承臺(tái)之間形成一個(gè)密閉擋雨罩，隔絕雨水進(jìn)入邊緣板底部。這一做法的優(yōu)點(diǎn)是防止雨水倒灌;缺點(diǎn)是，橡膠帶容易老化，薄鋼板容易腐蝕穿孔，每隔幾年就需重新更換，維護(hù)成本高;另外，這種方法雖阻隔了雨水，但密閉空間與外部存在溫差，所產(chǎn)生的冷凝水積聚不能排出，在擋雨罩內(nèi)內(nèi)形成持續(xù)的潮濕環(huán)境，邊緣板外側(cè)的腐蝕依然嚴(yán)重。

圖3 外護(hù)鐵皮

圖4 橡膠雨披

貼覆玻璃布或防水膠帶

GB50393-2008《鋼制石油儲(chǔ)罐防腐蝕工程技術(shù)規(guī)范》中提到儲(chǔ)油罐邊緣板防腐蝕措施是“可采用彈性防水涂料貼覆無(wú)蠟中堿玻璃布或防水膠帶”。通過(guò)試用，發(fā)現(xiàn)這種防腐方案存在多層多次施工、不抗邊緣板形變、容易分層剝落、耐老化性能欠佳、維修周期短等一系列問(wèn)題，因而未被廣泛采用。

CTPU方案

CTPU 防水涂料是目前儲(chǔ)罐邊緣板防腐較為常用的方法，它具有防水效果好，固化后與混凝土、鋼材的黏結(jié)性能良好，能夠形成完整的防水涂層等優(yōu)點(diǎn);但由于其屬于多組分涂料，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度對(duì)其各組分的比例進(jìn)行調(diào)整，施工較為復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)施工容易出現(xiàn)鼓泡、發(fā)脆、粉化開(kāi)裂等問(wèn)題。圖5 是大港油田某儲(chǔ)罐邊緣板采用CTPU 防水涂料進(jìn)行防腐處理5 年后的情況。從圖中可以看出，防水涂層外觀基本沒(méi)有破壞，但表面有龜裂，水泥基臺(tái)上的涂層有部分剝落，結(jié)合縫處有銹蝕的斑點(diǎn)，從斑點(diǎn)處撥開(kāi)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕。因而， CTPU 的防腐方案還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

圖5 CTPU防腐方案

邊緣板防腐新方案

本文推薦一種儲(chǔ)罐邊緣板的防腐新方案，即“粘彈體防腐膏+ 硅酮防腐密封膠”，形成彈性密封。粘彈體防腐膏的特點(diǎn)是具有獨(dú)特的冷流特性，在防腐及修復(fù)的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)自修復(fù)功能。其在使用時(shí)，無(wú)須刷涂底漆、不開(kāi)裂、不變硬、粘接力好，無(wú)陰極保護(hù)剝離現(xiàn)象，能徹杜絕水汽滲透和化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。

硅酮防腐密封膠的特性：a. 單組分密封膠，常溫施工，無(wú)需混合，在包裝中直接擠出使用。b. 高位移能力，是指在拉壓循環(huán)實(shí)驗(yàn)中，壓縮時(shí)可達(dá)到-50%，而拉伸時(shí)可達(dá)到100%，可適應(yīng)大幅度的變位伸縮，實(shí)現(xiàn)彈性密封。c. 長(zhǎng)期耐氣候老化性能：Si-O- Si 骨架鍵能高，耐紫外、臭氧等破壞能力強(qiáng)。d. 優(yōu)秀的耐高低溫性能：在-70℃ -200℃的范圍里，密封膠依然保持良好的彈性和粘結(jié)性。另外，硅酮防腐密封膠與鋼基材和混凝土基材粘結(jié)良好，防水密封性能優(yōu)，適應(yīng)北部低溫、沿海高鹽堿、城市酸性環(huán)境、南方/ 高原高強(qiáng)紫外線照射等多種環(huán)境，適用范圍廣，耐老化性能好。

具體實(shí)施方式如下：

(1)清潔處理

邊緣板表面先清除浮銹，再進(jìn)行打磨，然后在待涂膠表面用丙酮清洗至無(wú)雜質(zhì)、污物即可。用毛刷將混凝土表面清掃干凈，無(wú)雜質(zhì)和灰塵。

(2)注入粘彈體防腐膏

在圖6 中綠色范圍內(nèi)，均勻注入粘彈體防腐膏，并用刮刀修平。刮刀上接邊緣板外側(cè)，下接混凝土表面，刮刀與混凝土接觸角度為45 度。

(3)注入硅酮防腐密封膠

在圖6 中灰色范圍內(nèi)，均勻注滿硅酮防腐密封膠，然后用長(zhǎng)刮刀沿一個(gè)方向均勻修整，要求修整表面平整美觀，不得有凹凸不平和未填滿空穴的現(xiàn)象。

圖6 邊緣板防腐示意圖

注意事項(xiàng)：a 段區(qū)域，硅酮防腐密封膠修整傾斜坡度大于5°，防止積存雨水;邊緣板末端處硅酮防腐密封膠厚度要大于10mm，來(lái)應(yīng)對(duì)邊緣板的變形;水泥基臺(tái)側(cè)面，要涂覆寬度約15mm 的硅酮防腐密封膠，這樣整個(gè)邊緣板就形成了一個(gè)完整封閉的防腐系統(tǒng)。

圖7 是該方案在勝利油田的現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便捷、不需要專業(yè)的施工團(tuán)隊(duì)，簡(jiǎn)單指導(dǎo)，即可完成。本方案由鄭州中原應(yīng)用技術(shù)研究開(kāi)發(fā)有限公司首次提出，已經(jīng)在勝利油田、蘭州石化、揚(yáng)子石化等石化公司的老罐邊緣板維護(hù)中試用。施工兩年后，進(jìn)行破壞性檢查，邊緣板未出現(xiàn)腐蝕加重的現(xiàn)象，且兩種密封材料彈性良好，未出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

圖7 邊緣板防腐施工過(guò)程

新方案的優(yōu)勢(shì)

目前常用的幾種邊緣板防腐方案中，CTPU 的防腐方案，效果較好，使用壽命最長(zhǎng)，適用范圍最廣。因此，選擇CTPU 的防腐方案與新方案進(jìn)行對(duì)比。

表1 中，使用壽命一項(xiàng)，是將兩種方案，制作成儲(chǔ)罐邊緣板模擬試件，放置在高溫高濕試驗(yàn)箱、鹽霧試驗(yàn)箱、酸霧試驗(yàn)箱、紫外輻照試驗(yàn)箱中，進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，得出的等效時(shí)間。實(shí)際來(lái)說(shuō)，不同地區(qū)，不同環(huán)境，罐體的不同位置，使用壽命略有不同。從表1 中的對(duì)比結(jié)果來(lái)看，“粘彈體防腐膏+ 硅酮防腐密封膠”的防腐方案，存在多方面的優(yōu)勢(shì)，可進(jìn)行推廣使用。

Q-fog CRH鹽霧試驗(yàn)箱擁有鹽水噴淋功能和RH濕度控制功能，可用于進(jìn)行循環(huán)腐蝕鹽霧試驗(yàn)，以還原材料、涂層在戶外環(huán)境的腐蝕情況

結(jié)語(yǔ)

邊緣板的防護(hù)，對(duì)于整個(gè)儲(chǔ)罐的安全至關(guān)重要。不管采用哪種防腐方案，都要考慮罐區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤特性及環(huán)境條件，盡量選擇具有良好的粘結(jié)性、耐化學(xué)性、耐水性、耐候性、耐溫性以及高的延伸率和耐動(dòng)態(tài)拉伸疲勞性的材料進(jìn)行防腐處理。

本文推薦的“粘彈體防腐膏+ 硅酮防腐密封膠”的防腐方案，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便捷、適用范圍廣，可有效地隔絕外界環(huán)境對(duì)邊緣板的腐蝕，是一種值得推廣的儲(chǔ)罐邊緣板防腐新方案。

參考文獻(xiàn)

目前常見(jiàn)的幾種儲(chǔ)罐邊緣板防腐方案

萬(wàn)德立，朱殿瑞，董家梅。 石油管道、儲(chǔ)罐的腐蝕及其防護(hù)技術(shù)[M] 北京： 石油工業(yè)出版社， 2000:13。

涂刷防銹漆

楊厚源。 儲(chǔ)油罐底外邊緣板的腐蝕與防護(hù)，油氣儲(chǔ)運(yùn)，2008, 27( 9) 42~ 44, 47

GB50393-2008. 鋼制石油儲(chǔ)罐防腐蝕工程技術(shù)規(guī)范[S]

利用膠泥和煤瀝青進(jìn)行封閉

劉國(guó)良 堆慧亮。CTPU 涂覆工藝在大型儲(chǔ)罐邊緣板防護(hù)中的應(yīng)用，石油化工腐蝕與防護(hù)，2007,24(1)48~49,53。

作者簡(jiǎn)介

王玲玲(1986.11-)，女，碩士研究生，2012年畢業(yè)于中國(guó)日用化學(xué)工業(yè)研究院，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)。現(xiàn)就職于鄭州中原應(yīng)用技術(shù)研究開(kāi)發(fā)有限公司，擔(dān)任研發(fā)組長(zhǎng)職務(wù)，主要從事鋼結(jié)構(gòu)防腐密封材料的研究。承擔(dān)和參與了多項(xiàng)課題和技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)任務(wù)，開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)用于鋼箱橋梁、石油儲(chǔ)罐、石油管道、及海上鋼管樁防腐的新產(chǎn)品。發(fā)表論文7篇，申請(qǐng)發(fā)明專利4項(xiàng)，編寫防腐材料相關(guān)產(chǎn)品企標(biāo)兩項(xiàng)。參與申報(bào)的科技成果“SLD-防腐密封膠系列技術(shù)及產(chǎn)品”通過(guò)中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)認(rèn)定。