石油儲罐如何做好防腐

隨著我國國民經濟的快速發展，石油及石油製品日益成為(wei) 主要的能源和化工原料。石油從(cong) 原油開采、運輸、貯存到加工都需要使用大量的儲(chu) 罐。近幾年，隨著儲(chu) 罐建設工程的開展，儲(chu) 罐防腐新技術也得到了應用和發展，如儲(chu) 罐底板的陰極保護技術，儲(chu) 罐外壁的熱噴鋅、鋁技術等，但塗料塗裝防護仍然是儲(chu) 罐防護的一種重要手段，並隨著技術的進步而不斷地發展。

1 石油儲(chu) 罐腐蝕環境分析

石油儲(chu) 罐的腐蝕環境大體(ti) 分 3 類，即土壤腐蝕、大氣腐蝕與(yu) 油品腐蝕。土壤腐蝕主要發生在儲(chu) 罐底板下表麵與(yu) 基礎麵接觸的一麵；大氣腐蝕發生在大氣環境下的金屬表麵，如儲(chu) 罐外壁、儲(chu) 罐頂外表麵等；儲(chu) 罐內(nei) 部的腐蝕環境則是油品的腐蝕。因為(wei) 腐蝕環境不同，因而儲(chu) 罐不同部位所用的塗料類型、塗料技術要求也不同。

1.1 儲(chu) 罐內(nei) 壁的腐蝕環境及其技術要求

儲(chu) 罐內(nei) 壁塗料主要根據貯存介質、儲(chu) 罐類型、溫度和壓力等進行選用。儲(chu) 罐內(nei) 壁塗料首先要求有很好的防腐蝕性和良好的耐溶劑性。為(wei) 了保證油品質量，塗層在原油、汽油、航空煤油及烴類溶劑等介質中長期浸泡，漆膜應無變化、不起泡、不溶脹、不剝離、不汙染油品。另外，液體(ti) 石油產(chan) 品在流動、過濾、混合、攪拌、加注、抽提等狀況下，會(hui) 因摩擦而產(chan) 生靜電荷，當產(chan) 生靜電荷速度大於(yu) 其導出速度時，就會(hui) 形成靜電荷的積聚，使電壓不斷升高，並產(chan) 生尖端放電。當放電場中可燃油品蒸汽與(yu) 空氣的混合物達到爆炸極限時，隨時可能發生靜電起火、爆炸危害。因此，儲(chu) 罐內(nei) 壁塗料在耐腐蝕的同時還必須導靜電，以保證油罐的安全使用。

原油儲(chu) 罐內(nei) 壁腐蝕環境與(yu) 腐蝕特征及其技術要求見表1。

1.2 儲(chu) 罐外壁的腐蝕環境及其技術要求

儲(chu) 罐外壁受到的主要是大氣腐蝕，它是因大氣中的水分、氧氣、沿海鹽霧、化工氣體(ti) 等腐蝕性物質而造成的腐蝕，以及紫外線引起的塗層老化破壞等。儲(chu) 罐底板和邊緣板的腐蝕：儲(chu) 罐底板由於(yu) 毛細作用，地下水上升，長期處於(yu) 潮濕的環境，而且由於(yu) 底板焊接，焊縫附近的防腐蝕塗層遭到破壞，該處腐蝕格外嚴(yan) 重；儲(chu) 罐底外部埋於(yu) 地下，處於(yu) 潮濕環境中，受土壤中水分和微生物腐蝕。

儲(chu) 罐外壁的腐蝕環境及其技術要求見表2。

2 塗料體(ti) 係配套方案

針對儲(chu) 罐的腐蝕環境和使用特點，儲(chu) 罐外壁防護塗料應以滿足耐大氣腐蝕、大氣老化和保持良好外觀為(wei) 主，塗料的選擇範圍相對較寬，可根據防護年限要求和成本情況而定。塗料配套體(ti) 係：環氧富鋅底漆、環氧雲(yun) 鐵中塗漆、脂肪族聚氨酯麵漆或丙烯酸麵漆。

對於(yu) 儲(chu) 罐底部埋地部位和罐區各種埋地管線外壁塗料，要求具有較強抗潮濕及耐土壤腐蝕性能。底漆主要采用導電的富鋅底漆（環氧富鋅底漆和無機富鋅底漆）或不含鋅粉的導電底漆；中塗漆主要有雲(yun) 母氧化鐵中塗漆；麵漆主要有以炭係導電填料（導電炭黑和石墨等）組成的深色導電塗料，以導電雲(yun) 母、導電氧化鋅等組成的淺色改性環氧類非炭係導靜電塗料；麵漆采用環氧玻璃鱗片塗料。

罐底內(nei) 表麵：由於(yu) 罐底區域（通常為(wei) 罐底至罐底以上1.8 m）會(hui) 沉積油品中的水等腐蝕介質，是腐蝕情況最嚴(yan) 重的部位，應加強塗層防護，可通過增加底漆或中間漆塗膜厚度的方法，以保證防腐效果。石油儲(chu) 罐塗料體(ti) 係配套方案見表3。可根據不同的腐蝕環境來設計塗層的使用壽命，通過規定金屬的表麵處理狀態、塗裝結構、噴塗道數、塗層厚度、選用質量合格的防腐塗料，嚴(yan) 格施工管理等幾個(ge) 方麵來保證設計壽命。

3 石油儲(chu) 罐用塗料

3.1 富鋅底漆

富鋅底漆是重防腐塗料體(ti) 係中的重要防鏽底漆。富鋅底漆的主要防鏽機理是漆膜中含有大量鋅粉，其標準電極電位（-0.76 V）比鋼鐵的標準電極電位（-0.44 V）低，在使用過程中，鋅粉可以起到犧牲陽極作用來保護鋼材。當塗膜受到侵蝕時，鋅粉作為(wei) 陽極先受到腐蝕，而基材鋼鐵為(wei) 陰極，受到保護；鋅在腐蝕介質中起化學反應，生成一層不溶性氫氧化鋅以及堿式碳酸鋅，填充塗膜的空隙，使塗膜緊密地結合，從(cong) 而延緩腐蝕，達到防鏽目的。

富鋅底漆主要分溶劑型和水性無機富鋅底漆兩(liang) 類。溶劑型環氧富鋅底漆是以鋅粉（鋅粉含量占70%以上）為(wei) 防鏽顏料，環氧樹脂為(wei) 基料，聚酰胺樹脂或胺加成物為(wei) 固化劑，加以適當的混合溶劑配製而成，形成連續致密的塗層，漆膜堅固，機械強度高，屏蔽效果好。水性無機富鋅底漆是以正矽酸鹽為(wei) 成膜物，金屬鋅（鋅粉含量占85% 以上）為(wei) 防鏽顏料的重防腐塗料，具有良好的環保特性、附著力、耐候性、耐磨性等性能。水性無機富鋅底漆中的矽酸鹽在與(yu) 鋅粉反應同時，還會(hui) 與(yu) 金屬鐵反應形成很強的化學鍵結合（矽酸鋅鐵絡合物），附著力好，從(cong) 而可抵抗水、海水、有機物、氯化物的侵蝕，且自幹速度快，2 h 內(nei) 可塗麵漆。水性無機富鋅底漆的耐腐蝕性遠優(you) 於(yu) 溶劑型環氧富鋅底漆，它在海洋大氣條件下使用壽命至少為(wei) 25 a。水性無機富鋅底漆推薦膜厚小於(yu) 50 μm，若一次噴塗太厚，漆膜會(hui) 出現龜裂現象。

溶劑型環氧富鋅底漆的施工性較好，對底材的表麵處理要求較低，要求表麵清潔度達到Sa 2.5 級，個(ge) 別部位隻需手動處理達到St 3 級，粗糙度為(wei) 40~60 μm ；水性無機富鋅底漆要求鋼結構表麵清潔度達到Sa 2.5級，粗糙度為(wei) 40~80 μm。目前溶劑型環氧富鋅底漆和水性無機富鋅底漆在石油儲(chu) 罐的塗裝中都有大量的應用。

3.2 環氧玻璃鱗片底（麵）漆

環氧玻璃鱗片底（麵）漆是目前世界公認的長效重防腐塗料，以耐蝕樹脂為(wei) 主要成膜物質，薄片狀的玻璃鱗片為(wei) 骨架形成高固體(ti) 分塗料。玻璃鱗片通常為(wei) 鈉堿玻璃類，主要成分為(wei) SiO2、Na2O、CaO 等。玻璃鱗片厚度一般為(wei) 2~5 μm，片徑長度為(wei) 100~300 μm。由於(yu) 塗層中的玻璃鱗片上下交錯排列，使塗層形成獨特的“迷宮”式屏蔽結構。在1 mm 幹膜中玻璃鱗片可交錯排列100 層，使外界腐蝕介質滲透至金屬基體(ti) 表麵的路徑變得曲曲折折，有效延長了滲透時間，大大提高了塗層的抗滲透性與(yu) 防護壽命。該塗料具有優(you) 良的抗介質滲透性、耐磨性、附著力和良好的施工性能；硬化時體(ti) 積收縮率低，熱膨脹係數小，性能十分優(you) 越，化學性質穩定，耐酸、堿、石油溶劑、各類鹽和水的侵蝕，其耐腐蝕性優(you) 於(yu) 同類樹脂製成的玻璃鋼，應用於(yu) 石油儲(chu) 罐內(nei) 壁水相部分（儲(chu) 罐底板以上1.8 m）；配套塗料體(ti) 係為(wei) H06-X 環氧富鋅底漆2 道，環氧玻璃鱗片麵漆4~5 道，總幹膜厚度為(wei) 460 μm。

3.3 環氧雲(yun) 鐵中塗漆

中塗漆的主要功能是增加漆膜厚度，在防腐蝕塗料體(ti) 係中起到承上啟下的作用，使各塗層之間良好黏結，形成一個(ge) 整體(ti) 防護體(ti) 係。石油儲(chu) 罐鋼結構防腐一般選用環氧雲(yun) 鐵中塗漆。雲(yun) 母氧化鐵是一種化學性質穩定的黑紫色薄片狀結晶粉末，它用作防鏽顏料，在塗膜中形成定向排列的平行疊片層，使塗層具有優(you) 良的屏蔽性，能滯緩水汽及酸、堿、鹽等腐蝕物質的滲透和對溫度變化形成抵抗力，防止附著力下降、起泡、收縮等缺陷，保持漆膜的完整性，減緩大氣對漆膜的影響。雲(yun) 母氧化鐵顏料還具備反射紫外線的性能，大大降低了紫外線對漆膜的破壞作用，防護時間可達10 a 以上。

3.4 脂肪族丙烯酸聚氨酯麵漆

脂肪族丙烯酸聚氨酯麵漆漆膜硬度高，堅韌耐磨，機械強度好，對鋼鐵、鋁、鋅等具有良好的附著力，漆膜不易泛黃，保光保色性好，具有優(you) 異的耐候性和三防性能，廣泛地應用於(yu) 鋼結構防腐塗裝中，也是石油儲(chu) 罐外壁最常用的麵漆品種。目前應用最多的配套塗料體(ti) 係是環氧富鋅底漆1 道/ 環氧雲(yun) 鐵中塗漆1~2 道/ 脂肪族丙烯酸聚氨酯麵漆2 道，總幹膜厚度為(wei) 240~320 μm。

3.5 防靜電塗料

雖然防靜電技術措施很多，比如提高石油產(chan) 品的精煉純度，在油品中加入適量的導靜電添加劑，改進裝油方式和接地方式等。但是，在儲(chu) 罐內(nei) 壁塗覆導靜電塗料是近年來受到重視並大力推廣的方法。導靜電塗料通常由基料、填料、溶劑及助劑組成，其中至少有一種組分具有導電性能，以保證形成的塗層為(wei) 導體(ti) 或半導體(ti) ，即塗層的體(ti) 積電阻率<1010Ω·m，表麵電阻率在105~109Ω 範圍內(nei) 的一種塗料，用以消除靜電災害及由此導致的各類關(guan) 聯性生產(chan) 障礙。

結語

防腐塗料與(yu) 塗裝對保證儲(chu) 罐長期安全、穩定運行非常重要，根據儲(chu) 罐的具體(ti) 使用條件，清楚地認識和分析腐蝕環境，科學選用塗料和配套塗料體(ti) 係，嚴(yan) 格施工管理，精心施工，可以保證儲(chu) 罐較長使用壽命，取得滿意的防護效果。