儲罐邊緣板防腐層對大型原油儲罐的重要性
原油儲罐的邊緣板主要是指與基座周邊的水泥基座接觸的一圈罐壁。它是整個罐體與水泥底座和軸承部分之間的連接，容易存水和造成腐蝕。80%的儲罐腐蝕發(fā)生在罐底，邊緣板腐蝕占60%。沿海地區(qū)的基礎(chǔ)大多位于軟土層，罐底基礎(chǔ)受荷載和環(huán)境溫度的影響，容易發(fā)生沉降和變形。同時，在北方地區(qū)，冬季冰對罐頂?shù)臎_擊、高紫外線、高鹽霧等條件導(dǎo)致罐底邊緣板的防腐材料嚴(yán)重開裂和損壞，罐底失去保護(hù)。目前，我國儲罐邊緣板常用的防腐方法有涂CTPU彈性聚氨酯、防水涂料、纏繞防水帶、礦物油帶等。這些材料大致可分為韌性好的柔性材料和機(jī)械強(qiáng)度高的剛性材料。對于剛性材料，儲罐邊緣板的變形使防腐層容易開裂和翹曲。對于柔性材料，外部沖擊容易破壞防腐層。為此，設(shè)計(jì)了柔性材料和剛性材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，解決了大型原油儲罐因沉降變形而導(dǎo)致防腐材料開裂脫落的問題。詳細(xì)介紹了一種新型復(fù)合結(jié)構(gòu)防腐涂料在北海岸10×104m3原油儲罐上的實(shí)際應(yīng)用，對大型原油儲罐邊緣板的保護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。
1 .工程概況儲罐邊緣板防腐層失效主要是由載荷和溫度變化引起的儲罐變形引起的。儲罐底部邊緣板主要是指罐體的底座和水泥底座的連接處，底部材料是碳鋼，底座材料是混凝土，材料不一樣，膨脹系數(shù)也不一樣。隨著外界環(huán)境溫度的變化，經(jīng)常會發(fā)生大的膨脹和收縮，導(dǎo)致水平位移。當(dāng)罐體滿載和空載時，罐體會在液柱壓力的作用下變形，邊緣板也會變形。同時，沿海儲罐區(qū)地基為易沉降的軟土層，冬季寒冷環(huán)境下的冰沖擊和高鹽化學(xué)介質(zhì)的滲透等惡劣環(huán)境條件會導(dǎo)致儲罐防腐層邊緣翹曲、剝落、起殼、材料失效等現(xiàn)象。
2 .施工方案2.1儲罐邊緣板防腐方案
大型儲罐邊緣板長期暴露在陽光和雨水中的真實(shí)情況是，所用的防腐材料必須具有防水和防紫外線的特性。同時，考慮到儲罐會隨著載荷和溫度的變化而變形，所用材料必須具有彈性和韌性，并具有良好的塑性。為了防止腐蝕涂層因日常維護(hù)和冬季結(jié)冰而碰撞和損壞，防腐材料還必須具有抗機(jī)械沖擊的特性。
儲罐邊緣板的復(fù)合結(jié)構(gòu)為“內(nèi)防腐層+外保護(hù)層"。內(nèi)防腐層由內(nèi)向外依次為防腐底漆層、中間填充層和防腐帶層。外保護(hù)層包括聚乙烯護(hù)套外保護(hù)體、法蘭和支撐安裝螺栓。
礦物脂肪底漆層主要用于均勻涂覆罐壁板、罐邊緣板、水泥基表面和水泥基側(cè)面，用于提高混凝土基平臺和儲罐鋼板的表面質(zhì)量。中間填充層在池壁的凹角處由內(nèi)向外填充有礦物潤滑脂泥漿，并在混凝土基礎(chǔ)平臺上形成斜坡以引導(dǎo)雨水流出。油帶層是一層致密的石油防腐層，有兩層礦物油帶，適用于礦物油和礦物油水泥施工區(qū)域。護(hù)套緊緊地覆蓋在動物脂帶上，以提供可靠的機(jī)械防腐保護(hù)。2.2罐邊緣板復(fù)合結(jié)構(gòu)材料
(1)礦物脂肪底漆
礦物脂肪底漆是一種人造淺棕色油膏緩蝕劑，含有銹轉(zhuǎn)化劑，能把金屬表面的銹層變成一種堅(jiān)硬的螯合化合物，形成一層保護(hù)性密封層，能起到防銹、防銹的作用。在施工過程中，該材料直接應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)表面，在潮濕環(huán)境中具有良好的耐腐蝕性，能長期有效穩(wěn)定地保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)在嚴(yán)重腐蝕環(huán)境中不受腐蝕。
(2)礦物脂質(zhì)水泥
惰性礦物脂肪、緩蝕劑、填料和增強(qiáng)短纖維組成的煤泥混合物，成分穩(wěn)定，不硬化，不固化，具有優(yōu)異的柔韌性、可塑性、絕緣性和耐腐蝕性，用于填充填縫材料，并形成一定的坡度。
(3)礦物油帶
礦物油帶是由含有復(fù)合防銹劑、增稠劑、潤滑劑、填充劑等特殊礦物油脂浸漬而成的一種條狀防腐材料。對于鋼鐵表面腐蝕不均勻的情況，礦物油帶可以覆蓋在鋼鐵表面，且重合，密度好。礦物油帶和礦物油底漆是同一系列的防腐材料，兩者兼容，相互粘合為一體，可以防止基材與空氣、水之間的接觸，從而保護(hù)基材。礦物油帶是一種柔性材料，不需要固化，施工方便，可以連續(xù)施工。
(4)聚乙烯護(hù)套蓋
高密度聚乙烯護(hù)套料是一種高結(jié)晶度、非極性熱塑性樹脂，具有良好的耐熱性和耐寒性，良好的化學(xué)穩(wěn)定性，同時還具有較高的剛性、韌性和機(jī)械強(qiáng)度，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性也很好。硬度、拉伸強(qiáng)度和蠕變性能優(yōu)于低密度聚乙烯。在室溫條件下，不溶于任何有機(jī)溶劑，耐酸、堿和各種鹽的腐蝕，同時加入抗氧化劑和紫外線吸收劑來提高聚乙烯護(hù)套的耐候性。2.3防腐方案的特點(diǎn)
(1)內(nèi)層由柔韌性好的未固化材料制成，可克服儲罐因溫度和載荷變化而產(chǎn)生的變形影響；
(2)外層材料采用高密度聚乙烯，具有耐候性好、抗紫外線輻射能力強(qiáng)、耐高溫、溫差大、抗沖擊性能好的特點(diǎn)，能有效抵抗落冰的沖擊；
(3)復(fù)合結(jié)構(gòu)具有良好的密封和防水性能，礦物脂肪底漆和礦物脂肪帶是疏水材料，能夠阻擋水蒸氣進(jìn)入通道；
(4)復(fù)合結(jié)構(gòu)可以多種方式保護(hù)邊緣板。三層結(jié)構(gòu)相輔相成，保護(hù)效果優(yōu)于單個防腐層。
(5)法蘭、不銹鋼螺栓緊固連接，松緊可調(diào)，便于更換和維護(hù)。
4.施工工藝4.1表面處理 施工期間的溫度應(yīng)比露點(diǎn)溫度高3℃以上。當(dāng)風(fēng)沙大，天氣多雨多雪時，沒有可靠的防護(hù)措施，不得進(jìn)行現(xiàn)場施工。施工前，應(yīng)對儲罐原防腐層進(jìn)行清洗，并對表面進(jìn)行處理。水泥表面應(yīng)清潔，無污垢、雜質(zhì)。由于儲罐邊緣板嚴(yán)重翹曲或水泥表面嚴(yán)重粗糙，采用水泥砂漿進(jìn)行填充預(yù)處理。除銹前，用溶劑和刷子清除金屬表面的油污、油脂和其他雜質(zhì)。清除了金屬表面的浮銹和松散的油漆，保留了原有的附著力強(qiáng)的油漆。除銹后，應(yīng)拋光涂層可能受損的尖銳部分，并去除附著在金屬表面的磨料和灰塵。
金屬表面預(yù)處理和涂油之間的時間間隔應(yīng)控制在4h以內(nèi)，在此期間應(yīng)防止金屬表面受潮和污染。刷涂礦物油脂基礎(chǔ)油前，如果有鐵銹或表面污染，必須進(jìn)行表面預(yù)處理。
4.2涂刷底漆將底漆均勻涂在罐壁和金屬邊緣板上。使用前混合。底漆涂層均勻，無滲漏、凝塊和懸掛缺陷，每公斤底漆可涂刷3~5m2的表面，涂刷底漆和涂油帶之間的時間間隔不應(yīng)超過1h。罐壁的油漆高度為15厘米。
4.3填充礦脂膠泥儲罐邊緣板與水泥底座之間的間隙填充有礦物潤滑脂泥漿。從罐壁的凹角到外部填充礦物油脂帶，表面應(yīng)光滑。從內(nèi)向外形成一定的坡度(大于8°)，以避開蓄水區(qū)。
4.4貼覆礦脂帶應(yīng)用礦物脂帶是整個施工過程的核心，是保證防腐質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。粘貼防腐帶，從水泥表面向下延伸至100毫米高度。防腐帶之間的搭接邊應(yīng)保持55%搭接，罐壁上礦物油脂帶的粘貼高度應(yīng)為15cm。從混凝土立面部分開始，這確保了油帶和油帶被上下擠壓，從而形成類似于“屋檐"的結(jié)構(gòu)。油帶防腐涂層不應(yīng)產(chǎn)生皺紋、氣泡等缺陷。涂上涂層后，用手磨平油帶。油帶的垂直部分應(yīng)壓實(shí)并壓平，使油帶均勻地粘在水泥表面、金屬表面和罐壁上。兩條油帶之間的結(jié)合不應(yīng)小于100毫米。油帶之間的結(jié)合應(yīng)保持在55%，以確保雙層纏繞效果。
4.5聚乙烯外護(hù)夾克的安裝聚乙烯護(hù)套作為道外護(hù)套阻擋外來雨雪、紫外線輻射，采用外保護(hù)方案采用3段固定方式，即儲罐壁、邊緣板、邊緣板邊緣基礎(chǔ)側(cè)的法蘭固定，以"兩中間段壓"的形式搭接，即儲罐壁搭接在邊緣板之上，邊緣板邊緣基礎(chǔ)側(cè)搭接在邊緣板之上。聚乙烯護(hù)套外保護(hù)體和法蘭條通過塑料焊接連接。在罐壁外套外側(cè)保護(hù)高度不小于150毫米，防腐層以上高度至少5厘米，水泥基外側(cè)高度不小于50毫米，防腐層以上高度至少5厘米，立柱在罐壁板面邊緣，側(cè)面，水泥基面上的聚乙烯外套外側(cè)寬度與現(xiàn)場尺寸一致。
聚乙烯護(hù)套和法蘭在工廠根據(jù)儲罐尺寸制造并交付至現(xiàn)場。它們用316L不銹鋼螺栓連接和組裝。安裝前，檢查每個零件的規(guī)格和尺寸。工廠預(yù)制直尺每段長度約為3米，但現(xiàn)場測量發(fā)現(xiàn)每個連接點(diǎn)的位置距離不同，法蘭連接點(diǎn)可能與連接點(diǎn)重合。短距離補(bǔ)償件過渡連接單獨(dú)制造。安裝過程中，注意罐弧度的變化，并隨時進(jìn)行調(diào)整，為以后的調(diào)整留有余地。
4.6后期維護(hù)防腐層為黑色，表面光滑，機(jī)械強(qiáng)度高，能有效防止罐頂?shù)舯臎_擊。
由于聚乙烯材料的高彈性，熱膨脹和冷收縮變形較大。如果施工和安裝在冬季進(jìn)行，聚乙烯護(hù)套在一個締約國。夏天氣溫高時，夾克會膨脹，導(dǎo)致松弛。
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