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[原创] 谈谈国内外的原油战略储备油罐的防腐

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[复制链接] 只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2011-03-17
— 本帖被 hiatc 执行取消置顶操作(2014-07-11) —
关键词: 动向
本帖最后由 欧阳 于 2011-3-17 10:21 编辑

原油储罐,这是个国内已经做得很多的重防腐领域了。国内主要还是以阴极保护和环氧类基材的涂料涂装为主。接下来我简要谈一下,我接触过的国内和国外这个行当的公司的不同对应策略以及新的动向。
原油根据产地不同,里面含的杂质不同,石油之外的杂质主要表现为:H2O水相、S单质硫、H2S、SO2、HCl、O2、采油过程中导入的一些助剂和微量元素、其他含有复杂成分的污泥。原则上是,含硫量越高,酸值越大,对油罐的腐蚀越严重。油罐的腐蚀部位又分罐底、罐壁、罐顶气液交汇处。不用多解释,水、硫、氯离子等都是导致金属油罐内部腐蚀的主要因因素,具体有几种:水相的电离渗透以及形成电解溶液、电位差导致的电化学腐蚀(主要是原油中的钙镁离子和油罐材质铁相互间的电位差引起)、游离酸(硫酸、氢硫酸、盐酸等)对金属的腐蚀、酸性气液混合相腐蚀等。
应该说还没有一种是完美的解决方案,尽管无数厂家都提出来他们的涂料或什么材料能保证原油储罐10年20年的,但真正能做好的,不多,就是外企也是如此。
目前国内的原油储备油罐,如宁波的,还是惠州等沿海城市弄的,国外的日本本州岛的也好,还是美国路易斯安那州的也好,主要的防腐方案无外乎几类:
1 阴极保护,冰儿美女能很详细得解释这个方案,我是个半桶水的外行,关于这个方案的优缺点,我不便过多评价。关于阴极保护,大家多去http://www.51fangfu.com/forum-30-1.html了解。
2 热喷金属(一般是铝)+导静电涂层封孔,这个方案在国内不少人在用,我接触的几个安徽萧县的涂装公司,他们就采用过这种方案。这个方案的关键在于喷铝的厚度、质量以及封孔的厚度、质量。热喷铝的相关知识,大家可以在对应版块了解到很多细节http://www.51fangfu.com/forum-24-1.html。导静电做到并不难,但封孔的涂层材料的选择就是一个最让这个行业头疼的东西,大多数的有机涂层都不耐有机的油相,温度高了,时间长了,都会发生溶胀的,溶胀完了,水和酸就通过缝隙渗透到油罐的内壁铁上去了,就穿孔了。关于这一点,在之前一个帖子http://www.51fangfu.com/viewthread.php?tid=4557&extra=&highlight=%B7%E2%BF%D7%20%C5%B7%D1%F4%23pid24373&page=5第五页中,有人提到过金属封孔后,有机涂层的选择问题,确实是个目前头疼的问题,热固性树脂,做的太薄,固化不完全,耐油不够,分子量太大,粘度太大,又渗不进人那些小小的孔里面去,选择非转化型热固性成膜类涂料,耐油好了,但耐酸往往有有所欠缺,尤其是里面添加的粉料,甚至金属氧化物(钝化金属基材作用)的萤丹,又会导致渗透性不佳,且时间长了会与酸反应,这些都是需要深入考虑的。
3 导静电非金属涂料,目前在国内应该是用得最多的。坛子里面做这个方案的人肯定很多。成膜物的材质,是决定最终防腐性能的关键,目前环氧应该还是用得最多的,尽管有很多种其他的材料试图进入这个领域,但到目前为止,应该在国内还是环氧为基材的导静电涂料占大部分。优点:附着力,成本、涂料配方可变性范围、涂装工艺等等都是它的优点,但是缺点也很明显:耐油性不足、耐酸性不足,尤其是含硫量较高的原油,这个方案的重防腐性能就显得不足了。
目前国内已经有使用的其他有机涂料也有很多种,拿一个几年来比较热的来说:非转化型热塑性高分子材料成膜类涂料。优点是,耐油耐酸性较环氧有一些,但是缺点就是与基材的附着力这方面有些难解决,毕竟溶剂挥发完了,余下来的绝大部分都是热塑性高分子材料,而大部分的热塑性高分子材料与金属基材的附着力都非常有限。
4 玻璃钢防腐内衬。 抗渗透性肯定是比有机涂料好很多,这是他的优点,成本比涂料高。目前采用的玻璃钢热固性树脂多为环氧、酚醛、呋喃、乙烯基,应该比较成熟的也只是含硫污油罐。施工更加麻烦,玻璃钢一般都要做到3mm厚以上,成本是较3最大的问题。目前为止,做3mm厚以上的玻璃钢内衬,在国外也好,国内也好,都不是主流的方案。
5 导静电喷涂型玻璃鳞片涂料。抗渗性非常好,目前国外选用的多为酚醛型乙烯基酯树脂为基材的厚膜型鳞片涂料,国内前些年导静电的环氧涂料,也很多人改成导静电鳞片环氧涂料,就是方案3中最多的,南京石化的油罐用的就是玻璃鳞片环氧厚膜型涂料。这两年也慢慢有人学习国外(主要是日本美国)改到用乙烯基为基材了。但是现在国内的问题在于刮涂型的玻璃鳞片胶泥做得很好了,但是喷涂性的玻璃鳞片涂料并不像刮涂型那样,一者原材料玻璃鳞片,刮涂型的国内可以做,但喷涂型玻璃鳞片目前国内做得确实不怎么样(尽管他们都宣称自己做得很好),要进口坂销子或者其他欧洲厂家的,成本供货都是问题。除了玻璃鳞片这个原料外,其他助剂国内倒是已经和国外同步了,如何满足喷涂的涂料配方,我们国内人多,做出来并不难,已经有不少厂家可以做到喷涂型的配方了。
注意一点:方案5并不是是个地方就拿这个方案的,在国外,一般都是油罐壁和顶部采用这个方案的,罐底部做得防腐措施一般还要苛刻一些,玻璃钢或者玻璃钢+鳞片涂料的方案目前采用较多。

希望这个帖子能引起做原油储罐涂装的业内人士参与讨论!
共有5人赞这个帖子绿叶+3小红花+8
Jerry 绿叶 +1 来自防腐蚀论坛app的点赞 2020-09-06
晶都涂装 绿叶 +1 来自防腐蚀论坛app的点赞 2020-09-03
吃饭很慢 绿叶 +1 感谢分享 2011-04-06
雪千寻 小红花 +2 您的帖子不错,期望很快分享下一帖 2011-03-17
fangfu 小红花 +6 好文章 2011-03-17
欧阳/老毒物
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只看该作者 59楼 发表于: 2013-11-06
欧阳版主确实是高手啊。关于储罐外壁的隔热涂料,大部分还是采用玻璃微珠加纳米二氧化钛的模式。只是树脂基的不同。有的已经能做到带温喷涂了。这对于不停机维修是很大的好处。

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只看该作者 58楼 发表于: 2013-07-26
回 jiangao41 的帖子
jiangao41:请问前辈的联系方式?
 (2013-07-26 22:19) 

我的签名档有的啊
欧阳/老毒物
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只看该作者 57楼 发表于: 2013-07-26
回 欧阳 的帖子
欧阳:多谢捧场!
欧阳本人并非什么高人,只是对技术、应用以及相关更宽的知识面,有个人的兴趣而已。
我是个做研发出身的,后来转到做技术服务,到现在转到技术管理岗位。但我一直还是对一些事情的深度、广度很感兴趣,我也想借此机会,劝诫现在的刚毕业的学化学的年轻人,不要上班 .. (2011-03-18 10:53) 

请问前辈的联系方式?
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只看该作者 56楼 发表于: 2013-06-28
这五个方案各有优缺点,学习
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只看该作者 55楼 发表于: 2013-05-07
好到老,学到老。。。顶!!!

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只看该作者 54楼 发表于: 2012-09-04
纯98的硫酸,碳钢是性价比最高的材料。无需任何措施。

加速浸泡老化试验是一个长期的过程,这是树脂重防腐领域常用的方法,它和一般涂料的耐酸雾或间歇式短期的浸泡是完全不一样的,不仅仅考虑颜色变化,他还需要考虑强度、附着力、韧性、模量等一些的变化和保持率。

欧阳/老毒物
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只看该作者 53楼 发表于: 2012-09-04
如果有实际应用的话我这里有样板可以供测试。这个产品在德国工厂那边是通过测试的,并且可以提供证书。
但是我也知道,现在国内一般都是用碳钢来储运浓硫酸。只能说是在一些特殊的场合才会需要这样的涂料,而且价格相对也贵一些。

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只看该作者 52楼 发表于: 2012-09-03
以欧阳目前在国内见到的常温成型热固性树脂或成膜类的热固性树脂,最终长期耐浸泡状态98%硫酸的,国内还没那个单位敢说!我指的是有机成分在这两类时,当然改变有机成分,杂环类、芳香环占比高,几乎没什么环氧键、羟基键、酯键的话,仅以醚键和酮键连接一些杂环类或芳香类物质,可以做到这点。如果是仅以环氧为成膜物,做到这点,的确我自国内还没见到。
欧阳/老毒物
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只看该作者 51楼 发表于: 2012-09-03
真如热固性树脂可以耐浸泡状态98%硫酸,长期浸泡的,那你真值得大力宣传。
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只看该作者 50楼 发表于: 2012-09-03
回 欧阳 的帖子
欧阳:有机物是环氧,那我大概就知道怎么回事了。完全耐98%硫酸浸泡,是做不到的,间歇式接触或气相可能没有问题,但浸泡是做不到的。
还是很高兴能提供这类材料到论坛上,做技术出身,欢迎任何企业的新材料或者有特色的材料那处理讨论!  技术讨论并不算是纯广告,相信所有 .. (2012-08-16 12:24) 

关于这个耐98%硫酸浸泡的问题,我特意邮件问过工厂,工厂回复说有几个型号是专门设计可以耐98%硫酸浸泡的。
共有2人赞这个帖子绿叶+1小红花+1
欧阳 小红花 +1 真如热固性树脂可以耐浸泡状态98%硫酸,长期浸泡的,那你真值得大力宣传。 2012-09-03
欧阳 绿叶 +1 真如热固性树脂可以耐浸泡状态98%硫酸,长期浸泡的,那你真值得大力宣传。 2012-09-03
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只看该作者 49楼 发表于: 2012-08-16
回 欧阳 的帖子
欧阳:有机物是环氧,那我大概就知道怎么回事了。完全耐98%硫酸浸泡,是做不到的,间歇式接触或气相可能没有问题,但浸泡是做不到的。
还是很高兴能提供这类材料到论坛上,做技术出身,欢迎任何企业的新材料或者有特色的材料那处理讨论!  技术讨论并不算是纯广告,相信所有 .. (2012-08-16 12:24) 

随时欢迎欧阳版主到来

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只看该作者 48楼 发表于: 2012-08-16
有机物是环氧,那我大概就知道怎么回事了。完全耐98%硫酸浸泡,是做不到的,间歇式接触或气相可能没有问题,但浸泡是做不到的。

还是很高兴能提供这类材料到论坛上,做技术出身,欢迎任何企业的新材料或者有特色的材料那处理讨论!  技术讨论并不算是纯广告,相信所有坛友都可以接受。


有机会去华南的话,当面向你们请教细节!
欧阳/老毒物
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只看该作者 47楼 发表于: 2012-08-16
技术讨论更欢迎这样的发言
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只看该作者 46楼 发表于: 2012-08-16
我刚入这行不久,回答得不专业,请大家多包涵,以后要学习的还很多。
高性能专利混合物是纳米陶瓷微粒+环氧树脂+聚合物,关于专利,陶瓷油漆是一种在国外使用了几十年的产品,在中国使用时间也超过了13年的使用经验,可以咨询胜利油田的朋友。所以专利是有年限的,有些专利还有效,有的无效,我们根据客户的需求最终提供专利证书。
如果对于玻璃鳞片漆熟悉的人,应该知道,抗渗及耐温都是在一定范围内,陶瓷油漆的也非常类似的,是通过A\B料进行混合,产生固化的效果,如果有使用农机粘胶的经历就会熟悉混合固化的过程,这是在常温下完成的,不需要高温完成固化。陶瓷油漆固化后,粘结成膜成分还是陶瓷环氧树脂类聚合物。另外,陶瓷油漆毕竟是油漆,不是陶瓷,也达不到陶瓷的温度,储罐的使用介质的确是千差万别的,我们只能满足一部分要求,关于大体性能指标,我们可以用一个表格说明问题:
德国CK陶瓷油漆 -- 优异抗腐蚀的有机涂料 15年免维护
CK陶瓷油漆
序号
油漆型号
温度范围
耐磨性
ASTM D4060
DFT
干膜厚度
固体含量
密度
Kg/L
欧洲饮用水使用温度
负极剥离试验
ASTM G42+G8
天然气
爆炸测试
100Bar,100℃
盐雾测试(h)
DIN EN ISO9227: 2006-10
酸碱溶液耐温测试 pH 5-11 <=60℃
酸碱溶液耐温测试 pH 4-10 <=80℃
酸碱溶液耐温测试 pH 4-10 <=110℃
E85燃料测试
抗甲醇测试
超纯水测试
50℃1年
98%硫酸/纯乙醇/3% NaCl测试
>5000h, 50℃
(可选)SRB生物腐蚀
(可选)抗静电
内防腐涂料
1
CK54SF
湿80℃
干90℃
28mg
400~1000μm
100%
1.55
40
OK
 
证书10000小时
已通过18000H
OK
 
 
 
 
 
 
可选
可选
2
CK54SF APCS-2i
湿130℃
干150℃
80mg
400~1000μm
100%
1.64
 
OK
OK
证书10000小时
已通过18000H
OK
OK
OK
OK
OK
OK
 
可选
可选
3
PROGUARD CN100
湿120℃
干140℃
80mg
300~1000μm
97~ 100%
1.5
 
OK
OK
8000小时
OK
OK
 
OK
OK
OK
 
 
 
4
PROGUARDCN100ISO
湿140℃
干170℃
80mg
400~1000μm
97~ 100%
1.3
 
OK
OK
8000小时
OK
OK
OK
 
 
 
 
 
 
5
PROGUARD CN200
湿130℃
干150℃
80mg
300~1000μm
97~ 100%
1.5
85
OK
OK
10000小时
OK
OK
OK
OK
OK
OK
 
可选
可选
6
PROGUARD CN-1M
湿130℃
干150℃
60mg
250~600μm
97~ 100%
1.3
 
OK
OK
10000小时
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
可选
可选
7
PROGUARD M
湿70℃
干90℃
28mg
300μm
84%
1.64
 
 
 
6000小时
 
 
 
 
 
 
 
 
 
外防腐涂料
8
CK-STP
120
100mg
100~300μm
57~ 75%
1.49
 
 
 
3000小时
OK
OK
 
 
 
 
 
 
 
9
CK54S
120
100mg
150~300μm
80%
1.84
 
 
 
6000小时
OK
OK
 
 
 
 
 
 
 
10
PROGUARD 169
120
80mg
50~60μm
55~ 60%
1.28
 
 
 
 
OK
OK
 
 
 
 
 
 
 
高温涂料
11
PROGUARD CN-OC
200
60mg
300~700μm
97~ 100%
1.25
 
OK
OK
10000小时
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
 
 
12
PROGUARDCN-1M-V12-H5
300
60mg
300~700μm
97~ 100%
1.3
 
OK
OK
10000小时
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
可选
可选
13
CK-ZC 500
500
80mg
80μm
89%
2.64
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
水下修复
14
CK-232
湿130℃
干150℃
80mg
500~ 1000μm
100%
1.7
 
OK
OK
10000小时
OK
OK
OK
OK
 
 
 
包含
 
注:1、酸碱溶液 = 卤水,油,CO2, H2S, Hg, HgS


不同的油漆型号,性能不同,我们只能列举,所以相关的需求,我们根据工况落实,以下也是我们针对陶瓷油漆的性能的描述:
陶瓷油漆性能列表
 
CK
说明
DFT (dry filmthickness)
1.000μm
湿膜厚度和干膜厚度一样
%是否需要溶剂
100%无溶剂
无溶剂的要比有溶剂的附着力好
抗磨损测试(ASTMD4060)
≤11 mg
抗磨损能力很强
抗冲击强度测试(ASTMD2794)
> 12 Joule
1J=9.8Kgf/㎝2CK优
附着力测试 (ISO4624)
> 30 MPa
附着力非常好,达到30N/mm2
盐雾测试 (ISO7253)
> 10.000hours
实际测试到达18000个小时
涂布的密度
1.64
比重适中
酸碱溶液使用
(pH 4-10),brine, oils, CO2,H2S, Hg, HgS <=110°C
 能满足高腐蚀要求
110℃氯离子浓度使用条件
32300PPM
最高满足141480PPM
电火花测试100%通过
5000~10000V
露点检测
流阻摩擦系数测试ASTMD4518-90
0.015~0.020
 抗流阻小
使用温度
湿膜130,干膜150
使用温度良好
Particle Sizes
<1μm–8μm纯陶瓷颗粒
纯陶瓷颗粒,有机涂料,非无机涂料




CK陶瓷油漆除了优越的耐盐雾、耐温、耐磨外,更能耐100多度的PH4~PH10 的酸碱溶液(包括brine, oils, CO2,H2S, Hg, HgS),
并能耐98%的浓硫酸,多种化学物质(能提供其化学物质清单)、100%的氯离子混合物,防微生物、海洋生物、防静电等,以上均可提供测试证书。


[ 此帖被rosan988在2012-08-16 09:57重新编辑 ]
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