儲(chǔ)罐邊緣板防腐層對(duì)大型原油儲(chǔ)罐的重要性
原油儲(chǔ)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(gè)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(chǔ)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(shí)，在北方地區(qū)，冬季冰對(duì)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(kāi)裂和損壞，罐底失去保護(hù)。目前，我國(guó)儲(chǔ)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(duì)于剛性材料，儲(chǔ)罐邊緣板的變形使防腐層容易開(kāi)裂和翹曲。對(duì)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(chǔ)罐因沉降變形而導(dǎo)致防腐材料開(kāi)裂脫落的問(wèn)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(chǔ)罐上的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)大型原油儲(chǔ)罐邊緣板的保護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。
1 .工程概況儲(chǔ)罐邊緣板防腐層失效主要是由載荷和溫度變化引起的儲(chǔ)罐變形引起的。儲(chǔ)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(huì)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(shí)，罐體會(huì)在液柱壓力的作用下變形，邊緣板也會(huì)變形。同時(shí)，沿海儲(chǔ)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(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)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(chǔ)罐邊緣板防腐方案
大型儲(chǔ)罐邊緣板長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)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(shí)，考慮到儲(chǔ)罐會(huì)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(chǔ)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(tái)和儲(chǔ)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(rùn)滑脂泥漿，并在混凝土基礎(chǔ)平臺(tái)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(dòng)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(guò)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(zhǎng)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(rùn)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(duì)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(shù)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(shí)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(kāi)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(shí)加入抗氧化劑和紫外線吸收劑來(lái)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(chǔ)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(gè)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(shí)，沒(méi)有可靠的防護(hù)措施，不得進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。施工前，應(yīng)對(duì)儲(chǔ)罐原防腐層進(jìn)行清洗，并對(duì)表面進(jìn)行處理。水泥表面應(yīng)清潔，無(wú)污垢、雜質(zhì)。由于儲(chǔ)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(shí)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(wú)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(shí)間間隔不應(yīng)超過(guò)1h。罐壁的油漆高度為15厘米。
4.3填充礦脂膠泥儲(chǔ)罐邊緣板與水泥底座之間的間隙填充有礦物潤(rùn)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(kāi)蓄水區(qū)。
4.4貼覆礦脂帶應(yīng)用礦物脂帶是整個(gè)施工過(guò)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(kāi)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(lái)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(chǔ)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(chǔ)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(guò)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(chǎng)尺寸一致。
聚乙烯護(hù)套和法蘭在工廠根據(jù)儲(chǔ)罐尺寸制造并交付至現(xiàn)場(chǎng)。它們用316L不銹鋼螺栓連接和組裝。安裝前，檢查每個(gè)零件的規(guī)格和尺寸。工廠預(yù)制直尺每段長(zhǎng)度約為3米，但現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)每個(gè)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(guò)渡連接單獨(dú)制造。安裝過(guò)程中，注意罐弧度的變化，并隨時(shí)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(gè)締約國(guó)。夏天氣溫高時(shí)，夾克會(huì)膨脹，導(dǎo)致松弛。
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