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大庆油田金属容器、储罐防腐保温大修技术的应用分析

2018-03-13 10:00:38
作者:王旭光
来源:大庆油田第二采油厂基建工程管理中心

主要研究大庆油田金属容器、储罐防腐保温大修技术,分析了大庆油田金属容器、储罐的腐蚀问题,在此基础上对大庆油田金属容器、储罐防腐保温大修技术进行了探讨。

    0 引言

 

    油田地面管网错综复杂,长期暴露在自然环境下,运输腐蚀性介质,导致管道出现了严重的腐蚀问题,影响管道运输安全。大庆油田经过多年开发,油藏逐渐枯竭,进入特高含水生产期,金属容器、储罐腐蚀问题更加严重,研究金属容器、储罐防腐保温检修技术,对提高管道和储罐使用安全性有重要意义。


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    1 油田金属容器、储罐腐蚀问题

 

    1.1 概述石油管道和金属容器、储罐是石油运输重要的保障设备,我国幅员辽阔人口众多,经济发展不平衡,人口基数庞大,石油需求量比较高,导致石油开采结束之后需要使用长距离输油管道完成石油运输。石油组分复杂,有较多的含硫化合物和其他腐蚀性物质,石油输送管道以及容器的敷设和安置位置环境条件也比较苛刻,导致石油输送管道和储罐容器在工作过程中会出现不同程度的腐蚀问题,给石油产品运输和管道与储罐设备运行维护工作带来了较大的压力。为了提高石油输送管道、储罐以及容器使用寿命和安全性,需要对管道、储罐以及其他金属容器进行有效的防腐处理,同时根据腐蚀情况,定期组织开展防腐保温大修。防腐技术在石油输送管道、储罐、设备制造和运行维护中的应用有效解决了腐蚀问题,通过对管道、储罐以及设备的防腐处理,能够延长设备使用寿命,提高石油运输和储存的安全性 。


    1.2 大庆油田金属容器、储罐腐蚀问题

 

   (1)外腐蚀层老化破损管道外防腐层的抗腐蚀性能要和周边环境的腐蚀特点相符合,才能够发挥最优的防腐效果,如果金属容器和储罐的防腐层类型选择不正确,将会影响防腐层功能的发挥,甚至加速防腐层的老化和破坏,例如沥青类防腐层用于金属容器和储罐的防腐处理,如果金属容器和储罐长期工作在湿润潮湿的环境中,沥青将会吸收水分膨胀,并从金属容器和储罐表面脱落,而且沥青防腐层不能防止植被根系的生长,也会造成防腐层的破坏,因此放置在地势低洼、潮湿积水区域的金属容器和储罐不应该选择沥青防腐层。而黄夹克类防腐层破损问题存在传递现象,一旦遭受破坏,破损范围将会逐渐扩大,因此不适用于容易遭受人为破坏的设备和管道防腐 ;

 

   (2)施工问题油田金属容器和储罐在制造施工过程中也容易造成防腐层损伤,并导致一系列腐蚀问题。例如金属容器和储罐和管道连接施工中需要用到的三通、接头、弯头等零部件因为结构形式比较复杂,防腐层包装比较困难,如果防腐施工操作不当或者存在质量缺陷,就有可能导致腐蚀。另外,也有一些金属容器和储罐布置在极端天气比较频繁的区域,在自然条件下受到风吹日晒和冷热交替影响,防腐层容易加速老化,导致金属容器和储罐本身暴露,也会导致腐蚀问题。此外,如果金属容器和储罐辅助管线之间出现了搭接情况,搭接位置就容易出现挤压,受到长期压力作用的影响,两条管线的防腐层都有可能被破坏,而金属容器和储罐在现场组装或者零部件运输过程中,如果不够小心,防腐层可能接触到土壤中或者环境中的各种尖锐硬物,也有可能造成金属容器或者储罐防腐层损伤 [3] 。


    2 大庆油田金属容器、储罐防腐保温大修技术

 

    (1)喷涂防腐技术油田地面金属容器和储罐防腐保温工作越来越受到重视,为了延长金属容器储罐使用寿命,减少设备制造和运行维护成本,需要对金属容器和储罐进行防腐保温处理,喷涂防腐技术是最为常用的一种防腐保温技术,通过在金属容器和储罐表面喷涂单层熔结环氧粉末获得防腐涂层,在此基础上喷涂改性熔结环氧粉末获得保护层。喷涂防腐技术通过在金属容器和储罐表层形成防腐和保护双涂层来进一步增强抗腐蚀性能,获得的防腐蚀和保护土层机械性能良好,耐高温、耐冲击,在金属容器、储罐以及输油管道的防腐处理中均得以广泛应用。除了双涂层喷涂技术,近些年热喷涂防腐技术也受到观影,通过在金属容器、储罐表面喷涂铝、锌等金属来增强其表面防腐蚀性能,和传统的双涂层喷涂防腐技术相比,热喷涂防腐技术直接在金属容器、储罐表面喷涂热熔金属,防腐层的附着能力更强,不会轻易脱落,能够适应金属容器和储罐的热胀冷缩以及其他形变 ;

 

    (2)阴极保护/缓蚀剂防腐技术阴极保护技术也是常用金属设备防腐技术,广泛用于轮船防腐,近些年在油田金属容器和储罐防腐保温大修中的应用也日渐广泛。阴极保护技术需要使用辅助阳极并外加电流,从而逆转金属容器以及储罐的电化学腐蚀。阴极保护技术在金属容器以及储罐防腐中的应用关键在于阳极周围回填料的填充,通过回填冶金焦炭、石墨颗粒等回填料构成阳极地床,从而显著降低了地床的接地电阻。外加电流阴极保护技术可以对输出电流进行持续控制,从而实现大面积储罐、金属设备的防腐,而且其应用规模越大,运行维护成本则越低,土壤电阻率对设备的影响就越小,但是要注意外加电流阴极保护技术的应用会产生额外的电磁干扰,因此在使用需要加强电源维护和运行管理工作。缓蚀剂防腐技术可以有效减缓金属设备和储罐受到的腐蚀,和其他防腐技术相比,使用缓蚀剂防腐起效快,成本较低,实际应用也更加方便,在石油天然气等地面管道、储罐以及金属设备的防腐保温中的应用效果比较好。缓蚀剂防腐技术应用了缓蚀剂组分的吸附性能,通过吸附在地表储罐、金属容器表面,改变容器金属产生的电荷状态,形成金属表面保护层,隔绝管道金属和表面腐蚀性物质与电荷,从而减慢金属容器和储罐的腐蚀速度;

 

    (3)保温技术根据金属容器与储罐部位的不同选择合适的防腐喷涂材料,储罐底板等接触基础面的部位需要进行电流阴极保护,涂层要求较强的耐久和奶水性能,推荐选择聚氨酯涂料与环氧涂料,储罐外壁则对抗腐蚀性能、附着能力、抗紫外线以及施工性能提出要求,因此建议使用环氧富锌底漆和丙烯酸聚氨酯面漆。内壁和内底板腐蚀问题最严重,因此应该选择阴极保护和环氧重防腐土层联合防腐方案,使用硅酸锂富锌涂料,便于施工,防腐效果好。为了增强涂料附着力,要求喷涂施工之前首先清理罐体上的污物和铁锈,一般选择抛丸处理,表面预处理钢板喷漆,施工结束后清理焊道,底漆修补好后,再依次喷涂中间漆和面漆。现阶段储罐和金属容器保温普遍使用珍珠岩保温结构,保温效果一般,因此建议根据温度的不同选择对应的保温结构,≤80℃可以使用聚氨酯泡沫保温结构,80℃以上低于100℃则应该选择氨基硅酸盐保温涂料,100℃以上,可以选择纤维喷涂保温结构。聚氨酯复合涂层、氯化橡胶复合涂层等新型材料的防腐和耐候性能均比较优异,可以用于内防腐。


    3 结语

 

    大庆油田储罐和金属容器腐蚀主要有油罐腐蚀、清水罐与污水管腐蚀、保温容器腐蚀等问题,通过防腐喷涂、阴极保护、使用缓蚀剂,改变保温层材质等方式可以妥善解决。

 

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责任编辑:王元

 


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标签: 大庆油田金属容器, 储罐防腐保温大修技术

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