带压堵漏及动火安全操作技术措施
带压堵漏、密封及动火作业,就是在不停产的情况下,对泄漏险情进行及时处置,保障生产的正常运行。但是,由于火灾爆炸危险特性突出,这种不停车带压堵漏、动火作业具有很高的危险性,必须制定严密可靠的安全技术措施。笔者根据工作中的实际经验及现代最新的研究成果,谈一下石油化工生产中不停产带压堵漏、动火作业安全操作技术。
一、带压堵漏
石油化工生产中出现的泄漏,最常见的是因腐蚀、介质冲刷造成的管线泄漏。在对管线的带压堵漏中,相对于法兰、阀门、螺纹接头、管道与设备连接部、管道与法兰连接部来说,卡具包裹的管线强度较为薄弱,受力情况也较为特殊,所受外压很大,所以,在对其实施带压堵漏时,操作工艺也相对特殊。很多人在对管线带压堵漏中没有注意到这一点,常因为堵漏泵注胶压力过高,或管线没有补强而致使被堵漏管线断裂,造成严重事故。对此,安全操作如下:
1.制作合适的夹具
夹具是不停车带压密封技术的重要工具。它紧固在泄漏部位的表面构成密闭空间,其作用是包容注入的密封剂,防止外逸,并能使密封剂保持一定的压力,以保证堵漏的成功和密封的可靠性。夹具制作的合理与否,会直接关系到堵漏的成败,也会影响到密封剂的消耗量和带压堵漏操作的时间。夹具制造应满足如下要求:
(1)夹具应能承受泄漏介质压力和密封的注射力,应有足够的机械强度和刚度。
(2)夹具与泄漏部位表面之间要留有一定的封闭空间,便于注入密封剂后形成一定厚度的新密封结构层。
(3)为把密封剂注入到空腔的泄漏部位,夹具上应多开几个注入孔,孔的数目要考虑能顺利地注入密封剂并能充满整个密封空间,同时便于在操作时排放泄漏介质。
(4)夹具装在泄漏部位上,一般要做成两等份,也可根据设备尺寸的大小和现场实际情况做成三等份或四等份,以便于安装为宜。
2.科学确定注胶液压油泵工作压力
根据泄漏管线所能够承受的最高外压P管外ma*和介质压力P介质ma*算出注胶泵最高工作压力P注胶泵工作ma*
P注胶泵工作ma*=P介质ma*+P管外ma*
式中:P注胶泵工作ma*——注胶泵最高工作压力,MPa;
P介质ma*——管线内介质最高压力,MPa;
P管外ma*——管线所能承受的最高外压,MPa。
由于石油化工生产装置的管线都较长,因此,一般情况下,被卡具包住管线所能够承受的最大外压强为:
P管外ma*=2.2E(S0/D0)3/m
式中:
S0——被带温带压堵漏圆桶的厚度,mm;
D0——被带温带压堵漏圆桶的外径,mm;
E——被带温带压堵漏管线工作温度下的弹性模数,MPa;
m——稳定系数,类似于强度计算的安全系数。
3.选择合适的密封剂
密封剂是带压堵漏技术中的关键材料。它直接与堵漏介质接触,承受着泄漏介质的温度、压力和化学介质的腐蚀。因此,密封剂的性能直接决定了堵漏技术的应用范围,关系到堵漏的可靠性,甚至成败。由于介质种类、温度、压力条件各不相同,密封剂也有多种型号。堵漏用的密封剂分为热固型和非热固型两大类。对密封剂的性能要求,以固化速度、耐温性能、抗介质侵蚀性和挤出压力为主要物质指标,使用时应根据具体情况加以选择。
4.带压堵漏的安全操作
(1)方案的确定。堵漏人员必须先到现场详细了解介质的性质,系统的温度和压力,以选择合适的密封剂。观察泄漏部位及现场情况,准确测量有关尺寸,以选择或设计制造夹具及堵漏方案。
(2)夹具安装。在泄漏比较严重,作业空间狭小,高温高压、易燃易爆及有毒有害物质泄漏时,夹具的安装是很困难的。操作人员要穿戴好防护用品,站在上风方向,必要时要用鼓风机或压缩空气把泄漏气体吹向一边。
安装时要避免机具的激烈敲击,绝对禁止出现火花。夹具上应预先接好注射接头,以方便密封剂的注射。
(3)密封剂的注入。在注射接头上安装高压注射枪,枪内装上密封剂,把注射枪和手揿油泵连接起来,注射时,先从远离泄漏点开始,如果有两点泄漏,应从中间开始,逐渐向泄漏点移动。一个注射点注射完毕,立即关闭该注射点上的阀门,把注射枪移至下一个注射点,直至泄漏点被消除为止。注射后,应保持一定的压力,对高压系统(4MPa以上)堵漏时,应采用高压注射枪,用油泵升压,使油压大于介质压力,注射完毕后保持15min,即可完成堵漏。
如果环境温度很低,或对于挤出压力较高而难以注射的密封剂,可对注射枪和密封剂进行加热以便于注射,当泄漏介质温度较低时,注完密封剂后采取外加热源,促使密封剂固化,一般加热到150℃,保持30~60min。
二、带压不置换动火
石油化工生产管线、设备中的诸多液体、气体介质所具有的易燃易爆性,决定了带压不置换动火比带压堵漏具有更大的危险性,因此,必须更加严格控制。在实际工作中,应切实掌握以下几点:
1.科学判断是否可用带压不置换动火
(1)首先要查清设备、管道等泄漏的根本原因。如果管道、设备等器壁大面积减薄,就不能采用不置换带压动火。因为这样可能使泄漏扩大,或暂时修复,不久即有泄漏爆炸的可能。如经过检验分析能断定泄漏由于单个的点腐蚀或微小裂纹所致,修复后可恢复原安全性能的,可以试用此法。
(2)分析介质理化特性。泄漏的设备、管道内的可燃物料中,不得含有自动分解的爆炸物质、自聚物质、过氧化物质等或已与氧化剂混合的可燃物。否则不得采用带压不置换动火。
(3)考察使用温度与泄漏面积情况。使用温度很低的设备和泄漏处缺陷过大,不要使用此法。
2.动火环境要符合安全要求
带压不置换动火的环境是已发生可燃气体泄漏的地方。泄漏点周围已经有可燃气,即便在外部管架上也要注意风力风向,不让气体在泄漏点周围积集。如是室内泄漏,更要及时采取强制通风,将可燃气体排除。点燃可燃气体之前不得使用铁质工具,以防碰撞产生火花,引起火灾爆炸,伤害现场人员。作好动火准备后,一定要在环境中作动火安全分析,一旦合格立即动火点燃可燃气体,不得拖延。点火环境的安全控制是带压不置换动火的重要环节。
3.焊接过程中始终保持正压
整个焊接过程中,系统内要始终有不间断气源维持正压。如可燃气体补充数量不足时,可用事先准备的不燃气体补充。要有专人负责维持正压,绝不允许出现负压。其压力宜保持在490~1470Pa。压力骤然波动,应即停止动火。
对于原油、成品油介质管道、储罐,可先对泄漏部位做一个带阀门的模具,让阀门保持打开,并接通管线,将管线、设备内的介质转移到远处,再对模具周边用氮气做保护进行焊接,焊接完毕,将阀门关死。
4.动火作业人员安全注意事项
(1)施焊人员必须取得焊工操作资质,持证上岗;
(2)动火作业人员必须严格办理动火作业票,并对相关操作要求清楚明了,并严格执行;
(3)动火施工人员要站在焊接部位的上风向,并佩戴空气呼吸器或长管呼吸器,以防不测;
(4)对可能出现的险情应做充分的估计,并熟悉相应的应急处置措施;
(5)监护人员必须责任心强,技术水平高,熟悉现场情况及各项安全注意事项,严格监督各项安全措施实施到位,对突发险情能及时正确地处理。
带压堵漏、动火是石油化工生产中的一项危险性大、但应用并不广泛的特殊作业。随着专用设备的研发和安全操作技术的进步,带压堵漏和动火的安全可靠性越来越高。只要能够制定科学详细的操作方案,并保证落实到位,做到带压堵漏和动火的安全可靠是完全可以的。如此,就能用很低的成本,避免、减少生产中断的次数,大大消除在停产、开工过程中因生产大幅波动对安全生产构成的威胁,大大消除因停产造成的损失及巨额开、停工费用,无疑对企业的安全生产与经济效益是件一举两得的好事,应大力研究和推广应用。
篇2：预防氮气中毒措施
氮(N2)常温常压下为无色无味的气体。空气中的氮占78%一80%。相对分子质量28.0134,沸点一195.8℃。难溶于水。
当空气中氮含量增加(>84%)时,可排除空气中氧,引起吸入氧不足,人感觉呼吸不畅,有窒息感。高浓度氮(>90%)可引起头痛、恶心、呕吐、胸部紧束感、胸痛、紫绀等缺氧症状和体征。严重时,迅速昏迷。
氮所造成的危害大致有两种:一种是因急性缺氧所致的氮气窒息;另一种是潜涵作业所致的减压病。
预防措施
①存在氮气的设备管道、容器等定期维修,杜绝氮气跑、冒、滴、漏。
②氮气置换后的设备容器应先经充分的通风、排风,测定氧含量在20%以上时,方可进行检修。
③急需进入检修时需戴供氧式面具,并应有人在现场监护。
④生产液氮时,应戴防护手套和眼镜。
篇3：液化气储罐气体置换作业具体操作措施
储罐气体置换一般有两种情况:一种是已经投入生产多年,需开罐检修的置换;另一种是新建的储罐或检修合格后准备投入生产时的置换。两种情况下的置换原理是一致的,即首先用一种载体来替换原介质,然后再用目标介质来替换载体,通过载体来完成两种介质的互换工作,使两种介质不致发生直接混合而遇火爆炸。在具体操作时,还应注意载体与空气或目标介质的密度关系,利用三者间的不同密度来确定置换方法。现以某航空公司液化气储罐的开罐检修为例作具体介绍。
1置换作业的方法及步骤
1.1N2置换
1.1.1打开储罐放空阀,对残存在储罐内的液化气进行放空,当压力降至5000Pa左右时,关闭放空阀。使罐内压力保持在3000~5000Pa(在此要特别强调,防止储罐产生零压或负压)。
1.1.2开启N2钢瓶阀门,经减压阀减压后,进入置换管线,在a管口阀门前设排气口,将管线内的空气排除。经取样分析,当含氧量<1%即为合格,关闭排气阀。
1.1.3开启a管口处阀门,使N2进入储罐内,为了尽量减少置换时的稀释混合作用,以及尽可能少地搅
动罐内的原有气体,一般应使置换管管径尽量增大以缩短置换时间,并控制N2在管内的速度,以0.6~0.9m/s为宜。
1.1.4开启b管口的阀门开始置换作业,操作时应控制阀门的开度,使储罐内压力始终保持在3000~5000Pa的范围内。
1.1.5定时测量和记录b管口处的液化气及氧气的含量,根据这两项含量的情况,调整排放阀的开启度和置换时间。
1.1.6经取样口取样化验,当液化气的含量低于爆炸极限的下限,并且含氧量<1%指标后,储罐N2置换即合格(以两次化验结果为准),并经有关检验单位确认。
1.2空气置换
1.2.1利用鼓风机由b管口将空气送入储罐内,将N2由a管口吹扫出去,以便检修人员开罐检修。
1.2.2吹扫过程中应定期检测a管口处的氧含量,当氧含量达到21%指标后,储罐内空气置换作业即合格。
1.3入罐检修
1.3.1开罐后应再一次进行含氧量和液化气含量的化验,两项指标均应合格后方可入罐。
1.3.2由于残留在罐壁锈层内液化气不可能被全部地置换出来,吹扫后仍在不断的挥发,因此,入罐作业时应随时监控可燃气体的含量。
1.3.3入罐人员应配带防毒呼吸器,呼吸器的进气端应在罐外。
1.3.4入罐人员应配带安全带,安全带一端应在罐外。
1.3.5罐内人员应随时与罐外监护人员保持联系,联系一旦中断应立即将入罐人员拉出,以查原因。
1.4检修后的N2置换
1.4.1关闭储罐的人孔及其它检修时打开的阀门,由a管口向罐内注入N2,同时打开b管口阀门,以便空气排出。
1.4.2通过检测,当b管口排出气体的含氧量低于液化气爆炸极限的下限时,关闭b管口阀门。
1.4.3继续向储罐内充N2使储罐保持3000~5000Pa的压力,进行氮封。
1.5检修后的液化气置换
1.5.1连接液化气槽车,由a管口向储罐内注入液化气。
1.5.2开启b管口阀门并控制阀门的开启度,使储罐内保持3000~5000Pa(此时应特别注意防止储罐内产生零压或负压)。
1.5.3当储罐内的N2全部置换完毕后,液化气置换即合格,储罐即可投入正常运行。
2置换时应注意的有关事项
2.1置换作业人员的素质
2.1.1作业人员应熟悉气体置换工艺流程和规程。
2.1.2作业人员应按制定的置换方案进行作业。
2.1.3作业人员应具备安全防火、防爆的基本知识,并有消防灭火的基本技能。
2.2安全措施
2.2.1建立置换工作指挥部,委派业务精干人员任指挥,工作人员要明确分工,各负其责,坚守岗位,动作协调,全体工作人员要服从命令、听指挥,遵守各项规章制度,严禁违章操作。
2.2.2所用工具应为铜质或有橡胶衬面的工具,以防产生火花;作业人员应穿胶底鞋,严禁穿带铁钉的鞋上岗作业;不得配带移动电话或寻呼机;作业人员的衣着应为棉织品,不得穿化纤衣服,防止静电积聚,引起放电火花。
2.2.3绝对避免作用铁器敲击储罐、设备和管线,储罐顶部人员不得随意走动。
2.2.4在置换作业时,100m内设警戒线,杜绝明火,停止一切与置换无关的电气操作。设消防警示牌。
消防设施要齐全,安排一定数量的消防人员和医务人员在现场待命。
2.2.5拆除作业区内所有临时电源,置换作业涉及的电器开关等应为防爆等级。储罐接地电阻不得大于4Ω;严禁使用明火在储罐内进行含氧量测试;在储罐的各排放口处应加设60目以上的铜网阻火,排放口要远离现场和作业区,并使之通良好。
2.2.6在N2置换时,要密切注意罐内的压力变化,当发生压力急剧变化时,要立即报告,并听从指挥部命令,采取相应的防护措施。
2.2.7每次取样化验应取两个样品,以平均值为准,最终取样化验至少应两次均为合格,才能确认合格。
篇4：加油站火灾的形成防护措施
1加油站建设的一般要求
按规定,城市市区不宜建设一级加油站。同时,加油站的建设必须符合以下要求:
(1)选址时应符合防火间距。加油站与周围建筑物、构筑物之间,加油机、油罐与站内其他建筑物及其设施之间的防火间距必须符合《小型石油库及汽车加油站设计规范》的要求。
(2)油罐的设置方式及其附件的安装、设置必须符合规范的要求。如加油站的汽油、柴油储罐应采用卧式钢罐,并应直埋成地下式,严禁设在建筑物内或地下室内。建在郊区的加油站,当油罐直埋有困难时,可设在地上,但应设置净高不低于0.5m的防火堤。
(3)其他要求。汽车进出口应分开设置,除靠近适路一侧可设花墙或栅栏作为护栏外,其他三面应采用高度不低于2m的实体墙与其他建筑或设施隔开。直埋地下汽油、柴油储罐的通气管宜单独设置等。
2加油站火灾原因分析
加油站火灾主要为作业事故和非作业事故两大类。
2.1作业事故
(1)卸油时易发生火灾。加油站火灾事故的60%-70%发生在卸油作业中。常见的事故有:①油品滴漏。由于卸油胶管破裂、密封垫破损等原因,油品滴漏至地面,遇火花立即燃烧。②静电起火。由于油管无静电连接、采用喷溅式卸油、油罐车无静电接地等原因,造成静电积聚放电,点燃油蒸气。③卸油中遇明火。在非密封卸油过程中,大量油蒸气从卸油口溢出,当周围出现火花时,就会产生燃烧等。
(2)量油时易发生火灾。在收发油作业后,应有足够的静置时间,等静电消除后方可开盖量油,否则会引起静电起火。若量油口铝质镶槽脱落,在储油罐量油时,量油尺与钢质管口摩擦产生火花,就会点燃罐内油蒸气,引起爆炸燃烧。
(3)加油时易发生火灾。目前国内大部分加油站均未采用密封加油技术。加油时,大量油蒸气外泄,在加油口附近形成一个爆炸危险区域,遇烟火、使用手机、金属碰撞、发电机排气管喷火等都可导致火灾。
(4)清罐时易发生火灾。在加油站进行油罐清洗作业时,由于无法彻底清除油蒸气和沉淀物,残余油蒸气遇到静电、摩擦、电火花等都会导致火灾。
2.2非作业事故
加油站非作业事故又可分为与油品相关的火灾和非油品火灾两种。
(1)与油品相关的火灾。常见的有:①油罐、管道渗漏。由于腐蚀、制造缺陷、法兰未紧固等原因,在非作业状态下,油品渗漏,遇明火燃烧。②雷击。雷电作用在油罐或加油设施,或者雷电作用在油罐、加油机等处产生间接放电,都会导致油品燃烧。
(2)非油品火灾相关的火灾。如:电气火灾。电气老化、绝缘破损、短路、私拉乱接、超负荷用电、过载、接线不规范、发热、电器使用管理不当等引起的火灾等。
3加油站火灾的防护措施
对于汽车加油站存在的火灾危险性,应该注意从细节人手,运用各种手段和措施加以防护。
3.1以人为本,推行安全管理
(1)提高员工安全意识。加油站消防安全管理应以人为本,首先要提高加油站经营管理人员的自身素质,定期开展安全教育和消防演练,对所有员工进行安全培训,定期考核,牢固树立安全意识,自觉地遵守制度,经考核后持证上岗。
(2)加强监督,严把执法关。消防、工商、安监等相关部门通力合作,加大执法监管力度,把好审批验收关,杜绝违法经营或带隐患经营的加油站出现。定期对加油站进行安全评价与检查,形成一个完整的由日常检查、专项抽查、稽查、暗访等多种方式构成的监督检查体系。
(3)采用先进管理模式。实行站长生产安全责任制。站长作为加油站安全生产的第一责任人,对加油站安全负责,在此基础上,从上而下,层层落实责任。
(4)严格控制点火源。站区内设立醒目的严禁烟火标志,严格控制各类点火源。进站加油的车辆,应将司乘人员减到最低限度之内,进人站内的车辆,时速不得超过5km/h,机动车辆熄火后方可进行加油等。
(5)限制作业环境和作业条件。在炎热的夏日午后,应避免加油及卸油操作,卸油尽量选择在温度相对较低的早晨及傍晚进行。雷雨天气,加油站须暂停卸油及加油操作,关闭油罐阀门,切断作业区电源。油罐车进站卸油,必须静置10min以上,让静电荷逐渐衰减。
3.2科学选址,合理布局,把好总体规划关
可以通过引人先进的QHSE管理理念,科学、合理规划站址,同时满足城镇规划、环境保护和防火安全的要求。
要把好建设审查关,根据规范,控制各种设施的安全距离,特别是散发油蒸气的区域与可能出现火源场所的间距,避免火种接近爆炸燃烧危险区域。
3.3采用先进技术,引进先进设备
(1)实施密闭卸油与自封加油技术。油罐车卸油必须设置专用进油管道,采用快速接头连接进行密闭卸油。油罐车和油罐上安装气相管,卸油的同时将油罐车中的汽油蒸汽回流到油罐车,减小危险性。加油站则要逐步推广自封加油技术,杜绝油品漫溢现象。
(2)加装油气回收系统。使用装配油气回收系统,可防范和避免油气的渗漏和逸散。系统启动时会将油气经装置的冷凝系统冷凝为液态油,未被完全液化的油气被送人薄膜处理装置,将混合气体分离,高浓度的油气被回收至油罐,清洁的空气排放到大气。
(3)选用防爆电气设备。在加油站属于爆炸危险性大的区域,应选用防爆电气设备。电气设备规格型号按爆炸危险区域的等级划分来确定,所选用电气设备高于或等于爆炸性气体混合物的级别和组别。
(4)保证接地与跨接爆炸危险区域内的所有设备,都应装设接地装置。输油管道的法兰接头、胶管两端、阀门等连接处用金属线跨接。目前,加油站正朝着规模化、自动化、多功能化方向发展,出现了许多新的问题,如何降低火灾危险性成为消防研究的重点。应该正确看待汽车加油站的火灾问题,结合我国具体国情,同时借鉴国外先进技术及方法,采取措施,把火灾的发生率降到最低,减少人员伤亡,降低财产损失。
篇5：轻质油罐腐蚀防护措施
据调查数据显示,世界工业发达国家因腐蚀造成的经济损失约占当年国民生产总值的1.8%-4.2%左右。我国每年因腐蚀引起的损失估计达5000亿元,约占国民经济总值的5%。储油罐的腐蚀问题也是个老大难问题。储油罐腐蚀的加剧会造成储罐泄漏,并引发严重的爆炸事故发生。
金属储罐所储存的油品往往含有氢、硫酸、有机和无机盐以及水分等腐蚀性化学物质,加上罐外壁受环境因素影响,油罐的寿命会大大缩短。如果不能及时对金属油罐进行防腐处理,轻则影响油品质量,重则易造成油品泄漏,污染环境,而且容易造成火灾、爆炸。因此,对金属油罐进行防腐蚀处理是非常必要的。
一、轻质油罐的腐蚀特点及环境分析
轻质油罐主要是指储存汽油、柴油、煤油等轻质油品的储罐,挥发性高的轻质油品如汽油等比挥发性低的重质油品腐蚀性强,特别是在气相部位,腐蚀更严重。这类油料储罐的罐体外壁容易发生化学腐蚀,油罐内部则容易发生其余几种形式的腐蚀。由于氧在轻油中的溶解度很高,一部分溶解氧可以进入罐底水中,所以罐底仍存在轻度的电池微腐蚀和氧浓差电池腐蚀。而且这类油料储罐的具体腐蚀情况也随介质的不同。另外,石油产品尤其是轻质油品在其生产、储存、使用时常常发生磨擦、冲击、碰撞、挤压,在油罐喷射、晃动、加注、冲洗等过程中,极易产生大量静电荷并引起静电燃爆,此类破坏是十分危险的。下面对轻质油罐的不同部位的腐蚀环境进行分析(见下图)。
油罐的内腐蚀与储存介质的种类、性质、温度和油罐形式等因素有关。油罐内部存在两个腐蚀环境,一个是液相,一个是气相。对于温度小于100℃且存在水相的油罐,液相又分为两层,除油层外在油罐底部通常有水层。对于固定顶油罐,内部各部位腐蚀特点如下:
罐顶及罐壁上部。这个部位不直接接触油品,属于气相腐蚀。根据大气腐蚀机理,其实质属于电化学腐蚀范畴,腐蚀是通过冷凝水膜,在有害气体如S02,C02,H2S,02等的作用下,形成腐蚀原电池。由于水膜薄,氧容易扩散,耗氧型腐蚀起主导作用。在罐壁气液结合面处的腐蚀,是氧浓差电池条件下的腐蚀,是罐壁腐蚀最严重的部位之一。自支撑固定顶在高应力区域有时存在应力腐蚀。
罐壁中部。罐壁中部直接与油品接触,其腐蚀主要是油品的化学腐蚀,这个部位腐蚀程度最轻。但对于液位经常变化的油罐,气液结合面处的腐蚀比较严重。罐壁下部和罐底板上表面。这个部位是油罐内腐蚀最严重的部位,主要是电化学腐蚀。由于储存和运输过程中水分积存在罐底板上,形成矿化度较高的含油污水层,造成电化学腐蚀。通常含油污水中含有CL-和硫酸盐还原菌,同时溶有S02,C02,H2S等有害气体,腐蚀性极强。在罐壁下部和罐底板上表面油水结合面处,存在浓差腐蚀。当底板上设置加热盘管时,由于温度和焊接形成的电偶因素会加剧局部腐蚀。由于罐底存在向外的坡度,因此在罐壁和罐底结合处,腐蚀最严重,是防腐重点保护区域。罐底板上表面除了存在均匀腐蚀外,局部腐蚀(特别是点腐蚀、坑腐蚀)非常严重,是造成底板穿孔的主要原因。
裸露的固定顶和罐壁。属于大气腐蚀。根据大气腐蚀机理,其实质属于电化学腐蚀范畴,腐蚀是通过冷凝水膜,在有害气体如S02、C02、H2S、O2等的作用下,形成腐蚀原电池。由于水膜薄,氧容易扩散,耗氧型腐蚀起主导作用。工业大气和海洋大气条件下,腐蚀最为严重。
油罐底板下表面。主要为土壤腐蚀和水腐蚀。另外,由于基础中心部位和周边的透气性存在差别,也会引起氧浓差电池,中心部位成为阳极而被腐蚀;地下的杂散电流也会加剧底板腐蚀;接地极可引起电偶腐蚀,采用锌接地极可以有效减小电偶腐蚀。此外,在油罐内部结构不密闭处,如间断焊焊缝处,存在缝隙腐蚀。
二、腐蚀机理分析与讨论
金属的腐蚀都是在两种或两种以上的因素影响下发生的,轻烃储罐的腐蚀也是这样。由轻烃液体中所含的水分引起的电化学腐蚀由于生产的需要,轻烃中掺有少量的水,在涂层破坏的地方,铁与水发生如下电化学反应:
在通常情况下,以上电化学反应的速率不是很快,达不到以上所提到的0.4~1.4mm/a这样高的速率。那又是什么原因使得罐壁的腐蚀速率如此之高呢?这应从电偶腐蚀的角度来分析。当防腐涂层被破坏的时候,裸露的金属电位较负(铁的标准电极电位是-0.44V),而涂层的电极电位却比较正,这样裸露的金属与涂层之间就形成了一个腐蚀电池。阳极是被破坏的涂层下裸露的金属,阴极是没有被破坏的涂层。特别要强调的是,这里所形成的腐蚀电池是大阴极、小阳极,在这种情况下腐蚀速率将会成倍增加,以致出现了上面所提到的较高的腐蚀速率。
由此可见,硫化氢腐蚀的最终产物是FeS。尽管FeS膜不溶于轻烃液体,但它却不具保护性,以上的腐蚀过程可以在膜下继续进行,而且腐蚀速度更快。
三、防腐现状及几种防腐措施
南通石油分公司有一部分轻油储罐由于使用年限长、腐蚀严重,防腐手段比较单一,大部分轻质油罐外壁采用刷银粉,罐底板刷环氧煤沥青漆,部分轻质油罐内壁刷导静电防腐涂料,存在着注重防腐材料,忽视基层处理的问题。由于金属基层除锈不彻底,刷漆后罐壁表面大面积返锈。在油罐防腐表面处理时,有条件的尽可能用压力为0.4MPa-0.6MPa的工业风进行喷砂除锈。在完全除去氧化皮、铁锈、焊渣、油污及旧漆,达到金属表面无氧化皮、无铁锈、无油、无渣、无灰、无水,露出金属本色,达到Sa2.5级后,在24h内喷涂防腐涂料。并要确保喷涂厚度,涂层外观没有流泪、汽泡、针孔、桔皮、起皱、刷痕、边界不清等病态。
针对以上现状问题,建议采取以下防护措施:选用好的防腐涂料保护。涂层保护对于轻烃储罐来说是最实用也是最经济的保护措施。涂层破损的原因多数是因为涂料附着力不好、涂层有针孔、耐溶剂性能差、抗轻烃液体渗透能力不好。因此,在涂料的选择上应遵循以下几项原则:优良的附着力;优良的抗渗透性;稳定的耐溶剂性(轻烃液体);良好的柔韧性和抗冲击性;良好的施工性,即流平性好、不流挂、表干时间适中。
为此,底层可采用环氧玻璃鳞片涂料,涂料中极薄的玻璃鳞片可以像鱼鳞一样平行于金属基体表面很致密的一层层的排列,液体和气体介质要想到达金属表面,必须像走迷宫似的绕过层层鳞片,以起到很好的隔离阻挡作用。这种涂料目前在欧美等国很受青睐,也是国内防腐专家大力推荐的优质涂料。
面层涂料建议采用导静电涂料,以便将罐内产生的电荷及时排除,保证储罐的安全。热喷铝+防腐涂料+导静电涂料。这种方法实际上就是在第一种方法实施之前,先在罐壁上用热喷涂的方法喷一层铝。这种方法有两大优点,其一是热喷铝与基体金属的结合力比有机涂料好;其二是铝对于钢质罐壁有阴极保护作用。
在涂层保护的基础上添加缓蚀剂。实践证明合理的添加缓蚀剂是防止钢铁腐蚀的一种简单而有效的方法。添加缓蚀剂的关键在于合理的选择。在含有水和H2S的轻烃液体中通常使用吸附型膜缓蚀剂,因为这种缓蚀剂分子中有极性基团,能在金属表面吸附成膜,并由分子中的疏水基团来阻碍水和去极化剂到达金属表面,从而保护金属。
适当增加腐蚀严重部位的钢材厚度。适当增加腐蚀严重部位如罐底和罐顶的厚度可以提高防腐能力,但不应超过钢板总厚度的20%。定期检查。做好每年至少一次的油罐外部检查,每年对油罐至少进行一次测厚检查。对腐蚀严重的储罐,如汽油、煤油等腐蚀严重的半成品罐采用一年一次开罐检查,发现问题及时修补。此外,在考虑经济性的前提下,可以考虑必要的材质升级。
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