银圭涂料在油罐防腐中的应用(草案)

1、银圭陶瓷涂料在油罐防腐中的应用一、 油罐防腐的特点和要求1 油库的类型根据油库的储油方式，划分为（1）地面油库 （2）隐蔽油库 （3）山洞油库 （4）水封石洞库 （5）地下盐岩库 （6）水下油库2各种油料的特点在油库系统防腐中，油品的储存和运输防腐是其中最主要的两部分。其中油品防腐主要涉及罐体防腐，而运输防腐则主要涉及管道防腐。油品类型是防腐工作的重要考虑因素，油品类型不同腐蚀性能也不同。下面分别对一般油库中储存的油品类型的腐蚀性能进行说明。1） 原油不同产地的原油，其物性和腐蚀性不一样，原油的腐蚀性可从五个指标来评价： 即原油酸值、原油中的硫含量、原油中的盐含量、原油中的氮含量、水含量。通常

2、国内和中亚的原油硫含量较低，而中东进口的原油硫含量很高。原油比较稠，且温度越低，粘度越大，为便于输送，在低温地区和盛装高粘度原油的原油罐通常有加热和保温装置。 原油中杂质含量较多，在罐底滞留析出水和杂质，析出溶液呈酸性，具有很强的腐蚀性，导致钢材腐蚀严重，主要为溃疡状坑点腐蚀，有可能形成穿孔，所以原油对罐底板上表面的腐蚀性很强。 高含硫原油的腐蚀性很强。 比较稠的原油可挂于罐壁，有一定防锈作用，所以现在原油罐罐壁中间部位常不涂漆或涂层较薄。 原油罐多为大型外浮顶罐，最大可达20万方。2）燃料油燃料油（ Fuel Oil）作为成品油的一部分，是石油加工过程中在汽、煤、柴油之后从原油中分离出来的较

3、重的剩余产物。因此被叫做重油，渣油。主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成的。其特点是黑褐色粘稠状可燃液体，粘度适中，燃料性能好，发热量大，含非烃化合物、胶质、沥青质较多。广泛用于船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其他工业炉燃料。 燃料油根据用途可分为：船用内燃机燃料油和炉用燃料油两大类。 前者是由直馏重油和一定比例的柴油混合而成，用于大型低速船用柴油机（转速小于 150 转/分） 。后者又称为重油，主要是减压渣油、或裂化残油或二者的混合物，或调入适量裂化轻油制成的重质石油燃料油，供各种工业炉或锅炉作为燃料。燃料油比较稠，且温度越低，粘度越大，为便于输送，所以燃料油罐通常有加热和保温装置。 燃

4、料油中杂质含量较多，在罐底滞留析出水和杂质，析出溶液呈酸性，具有很强的腐蚀性，导致钢材腐蚀严重，主要为溃疡状坑点腐蚀，有可能形成穿孔，所以原油对罐底板上表面的腐蚀性很强。 比较稠的燃料油可挂于罐壁，有一定防锈作用，所以现在燃料油罐罐壁中间部位可不涂漆或涂层较薄。3） 中间产品油类中间产品罐是指储存石脑油、粗汽油、粗柴油、蜡油、渣油、加氢裂化原料等各类中间产品的储罐； 中间产品罐的腐蚀性比成品油强，比原油腐蚀性低。 一些中间产品有其特殊性，比如石脑油，通常含有较高含量的芳香烃（溶解性好的溶剂） ，要求内壁涂料具有较强的耐溶剂性，目前多采用环氧酚醛漆（也叫酚醛环氧漆， 是一种以诺伏勒克环氧树脂和胺

5、固化剂为成膜物质的涂料， 交联度高，耐溶剂性优于双酚A环氧漆） 中间产品罐只存在于炼油企业中。4） 成品油成品油罐是指储存汽油、煤油、柴油、航空煤油等各类成品油的储罐，多为固定拱顶罐或内浮顶罐。 成品油纯度较高，腐蚀较轻，而且不用加热和保温。 需要指出的是航空煤油（也叫喷气燃料）罐内壁的涂料有其特殊规定，喷气燃料罐涂装不得使用含有锌、 铜、 镉成份或富锌的导静电防腐涂料，宜采用白色或浅色的导静电涂料。5） 溶剂溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、重芳烃、酮、醇、酯等等，溶解性较强，一般的有机涂层在它们的长期浸泡下会出现软化、脱落等现象，所以目前这类罐内壁多采用热喷涂金属（锌、铝、合金、不锈钢等）防护，也

6、可以采用无机富锌漆防腐。6） 其他产品通常储罐区还有其它配套储罐，如消防水罐、消防泡沫罐、含油含硫污水罐等。消防水罐，也些项目要求也能装饮用水，需采用符合饮水舱涂料技术条件的涂料。3油罐不同部位防腐的特点及通常做法油库的主要防腐内容为存储系统和运输系统防腐。其中存储系统防腐中主要的防腐内容为油罐防腐，不同储油罐的不同部位，腐蚀环境不同，对防腐涂层也有不同的要求。 1） 外壁a 大气腐蚀环境下钢结构表面 指涂层表面直接和大气接触，受风吹日晒雨淋，对储油罐来讲，包括以下部位： 不保温罐外壁； 罐壁外附件，包括抗风圈、加强圈、及罐壁金属结构附件、盘梯平台； 固定拱顶罐和内浮顶罐的拱顶上表面及附件；

7、外浮顶罐浮顶上表面、浮顶上的所有附件及从罐壁顶部向下一段罐内壁。储罐所处位置不同，当地气候条件不一样，腐蚀环境不同。其中环境温度和空气湿度及盐度都是影响罐体寿命的重要因素。b 罐底板下表面目前罐基础多以砂层和沥青砂为主要构造，罐底板与之接触，有湿气上升，加之如果罐底外边缘板与基础连接处密封不好，会进水，所以该处的涂料主要要求耐水性、耐潮湿性。还有一个特别的地方是：由于底板焊接后，下表面没法再补漆刷漆，所以焊接处实际上是没有办法做到有涂层保护的，这是一个防腐的薄弱环节。针对这个薄弱环节，采用阴极保护，焊边涂可焊底漆等方法解决。c 罐底外边缘板与基础连接处这个地方主要需要密封好，防止雨水进入底板的

8、基础之间。分析油罐底板外边缘的腐蚀原因，一是由于油罐的基座与罐体底板结合的部位，随着环境主要是温度的变化使底板径向发生伸缩；二是由于油罐输储油量的载荷变化引起油罐的变形，当油罐受液后由于静液压力作用产生很大的环向应力，使油罐沿半径方向产生水平变位，而边缘板由于与底板牢固地焊在一起无法向外扩张，结果在边缘板处发生变形，如图甲；从而产生边缘应力，该应力与基座对边缘板的抵抗力共同作用导致底板外环部的塑性变形；当油罐空罐时，罐体恢复原状，边缘板却由于塑性变形而向上翅曲，见图乙。甲、罐底外周边变形状态（盛液） 乙、罐底外周边塑性变形（空罐）从上面可以看出，对这个地方的材料要求是有弹性，能抵抗缝隙的增大和

9、缩小，密封性好。目前采用的主要方法是防水涂料CTPU中加入一定量的填充物配成胶泥及粘泥，再利用贴覆玻璃布加强涂层强度。d 保温罐外壁一些稠油罐要保温，保温罐内介质温度通常在50-95之间，外壁保温通常采用岩棉板，也有采用粘贴聚苯乙烯泡沫的，外面再加镀锌板包覆。此处部位由于涂层淋不到雨，晒不到太阳，虽然可能由于保温层密封不好造成涂层表面有水，但总的来说比大气腐蚀环境要低，而且温度并不高，所以通常只涂底漆或底漆+中间漆，不涂面漆，也不需要特别的耐热漆。2）.内壁部分a 罐底板上表面及油水分离线以下罐内壁板这部分是储油罐防腐的重点，是腐蚀最严重的部分，因为油中的杂质和水都沉积在这儿了，当然不同油品情

10、况不同，总的来说：原油>中间产品>成品油。为了重点保护该部位，一些油罐设计采用了牺牲阳极阴极保护措施，在有牺牲阳极阴极保护措施时，该部位采用绝缘涂层（静电可从阳极导出），没有时，采用导静电涂层。b 管内壁中间部位（油水分离线以上至管壁上部）这个部位的腐蚀情况，不同结构的储油罐、不同油品的罐都不相同。从结构上来讲：外浮顶罐：随着储油量的多少，外浮顶上下浮动，该部位有时浸泡在油中，有时暴露在大气中。内浮顶罐：随着储油量的多少，内浮顶上下浮动，该部位有时浸泡在油中，有时暴露在油气中。固定拱顶罐：随着储油量的多少，该部位有时浸泡在油中，有时暴露在油气中。总之，该部位会出现液相、气相交替，越

11、远离罐底，出现气相腐蚀的频率越高。从油品上来讲：原油、燃料油比较稠，油可挂于罐壁起一定防锈作用，贮存含蜡原油的罐，该部位表面还会结蜡。而汽油、柴油等成品油粘度低，则挂壁时间短，油膜薄，起防锈作用的效果有限。所以，有的原油罐、燃料油罐该部位不做防腐涂层。而汽油、柴油等轻质油罐该部是必须有防腐涂层的。该部位如果涂漆，应采用导静电涂层。c 拱顶罐（包括内浮顶）拱顶内表面及网壳该部位是气相腐蚀部位，随着油面的升降，排出油气或吸进空气。由于昼夜温差等因素，该部位钢结构表面可能会有凝结水、而且油气中可能含有二氧化硫、硫化氢等腐蚀性气体，吸进的空气中含有水汽和氧气，因而该部位腐蚀比罐中间液相部位要重。混合油

12、气也是易燃易爆气体，也要防止静电积聚，因而该部位的涂层也有导静电要求。d 保温罐加热盘管外表面 对于带有加热和保温装置的油罐，罐内设有加热盘管，管内通180左右的蒸汽，外壁和油接触。涂于该管外表面的涂层应耐热油。目前多采用无机富锌底漆或环氧改性有机硅耐热漆。钢制浮顶（盘）：浮顶分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式，外浮顶只有单盘式浮顶、双盘式浮顶，没有浮子式浮顶，浮子式浮顶是内浮顶罐才有。e 浮顶（盘）下表面和侧壁、外缘板侧面、刮蜡机械、排水系统及浮盘上各开口接管、支柱等：无论是外浮顶罐还是内浮顶罐，该部位都是接触油的，所以要采用导静电涂层防腐内浮顶罐中有一些罐（小罐）是采用的铝制浮盘

13、，不用防腐。钢制浮盘则要防腐。f 浮顶（盘）上表面：前面提到，外浮顶罐浮盘上表面是受大气腐蚀的，按大气腐蚀环境考虑；而内浮顶罐，浮盘上表面是与油气接触的，应采用导静电防腐涂层。g 浮舱内表面及型钢：浮盘由一个个密封的舱室组成的，舱室内应该是空气（含有水汽），受温差影响，舱室内表面也会结露造成腐蚀，腐蚀相对较轻。二、 现有涂料的问题1 现有涂料的种类为了达到防腐的目的，目前较常见的涂料均为有机涂料。按部位划分为1）油库储罐不保温地上部分外表面推荐的外防腐层结构为：环氧富锌底漆环氧云铁中间漆丙烯酸聚氨酯面漆。2）对于储油罐罐顶内壁、圈板顶部2m内壁表面和该范围内的内部附件外表面采用高固体分环氧树脂

14、防腐涂层（干膜厚度300µm）。3）罐底板内壁、圈板底部2m内壁表面和该范围内的内部附件外表面，采用环氧导静电防腐涂层保护(干膜厚度250µm)，罐底板2m以上至圈板顶部2m以下罐壁内表面不做涂层防腐。4）储罐底板外壁由于罐底板外侧防腐后还要进行焊接作业，通常要求底板防腐层材料具有可焊性。无机硅酸锌涂料的短时耐热可高达13001500，罐底板外侧焊缝处两边各50mm宽范围防腐涂料选用无机硅酸锌(干膜厚度70µm)，其他位置采用高固体分环氧煤沥青涂料（干膜厚度300µm）。5）储罐外部边缘板防腐因边缘板在昼夜和四季温度变化时，受罐底钢板热胀冷缩作用的影响，

15、受力大发生严重变形，雨水易渗入罐底基础内，加快罐底板腐蚀。储罐底板边缘板外伸部分在采用罐体同样防腐结构的基础上，做防水处理。采用聚氨酯弹性胶泥和贴附玻璃布的防腐方式。2 现有涂料的主要问题1） 罐体外表面使用环氧类和丙稀酸类涂料，因为是有机涂料，抗老化性能差是其主要缺陷，一般经过风吹日晒，二三年后表层会出现起皮、脱落现象，并且腐蚀面迅速扩大无法阻止，致使罐体被腐蚀造成渗漏事故。另外，当发生火灾时，有机涂料起到助燃的作用，可能使临近的油罐受到威胁，涂料的燃烧会增加罐体的温度，加大爆炸的危险性。还有，存放于山洞中及海边的油罐，由于潮湿及高盐分的环境对金属罐体的腐蚀性更强，往往使油罐的腐蚀加速。2）

16、 油罐内部的防腐涂料使用的是环氧导静电涂料。静电一直是罐内火灾产生的主要原因之一，环氧涂料因为是有机成分，当遇到干燥的空气时容易产生静电，从而带来火灾隐患。另外，有机涂料容易结露生成水珠，与罐内腐蚀性气体生成腐蚀性更强的酸性物质并粘附到罐壁上，加快了罐体的腐蚀。三、 银圭涂料的特点及防腐机理当前，用于油库防腐的涂层仍以有机涂层为主。虽然有机涂层的性能一直在不断改进，但始终不可能从根本上消除老化变质、耐热抗寒的问题，管道的使用 寿命也因此受限。于是无机防腐技术便应运而生。无机防腐材料不老化，耐腐蚀、耐磨损和耐温的性能优异，使用寿命 比有机材料大大提高。现在的无机非金属防腐层主要有陶瓷涂层、搪瓷涂

17、层和玻璃涂层。陶瓷涂层具有高化学稳定性，耐腐蚀、耐氧化、耐高温，目前已有高温合成、热喷涂、化学反应法等较成熟的制备方法。搪瓷涂层具有极强的耐腐蚀性能，用它对钢制管道进行防腐将会使防腐水平得到极大提高。纳米技术是近年来出现的一门新兴技术，它带来了材料科学领域的重大革命。由于腐蚀防护所涉及的表面材料的性质由微观结构所决定，纳米技术的出现与应用无疑将给腐蚀控制技术的发展带来巨大的机遇。研究表明，利用纳米技术对有机涂层防腐材料进行改性，可有效提高其综合性能，特别是增加材料的机械强度、硬度、附着力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等。例如：TiO2、Si02、ZnO等纳米粒子 对紫外线有散射作用，加入这样的

18、纳米材料可有效增强材料的抗紫外线能力，使耐老化性显著提高。通过向材料中加入一些颗粒很小的纳米粒子，能增加材料的密封性，达到更好的防水、防腐效果。对于无机涂层材料，如对其结构进行纳米化，也能达到明显改善其塑性、韧性的作用。银圭即是在这种情况下营运而生的系列纯无机纳米水性防腐涂料。它在继承了无机涂料耐腐蚀、高强耐磨、耐温耐久的优点同时，其优异的柔韧性也赋予了其与基材的良好附着度，从而使其成为理想的防腐涂料。银圭在油库的防腐工作中的优势可总结为以下几点：1 耐久性100%纯无机纳米陶瓷原料的使用，使得银圭具有等同陶瓷的超耐久性，对紫外线具有良好的耐受力，不会产生老化，通过耐老化实验证明可以使用20年

19、以上（普通有机涂料一般为35年）2 耐溶剂性纯无机成份保证了银圭良好的耐溶剂性。特别是油罐本身就是有机材料，对有机涂料具有一定的溶解分解作用，因此在油罐中的有机涂料要比其他工况使用寿命更短。3 防火性银圭系A1级防火涂料，即使在大火中也不会燃烧或产生有毒气体，可以有效地预防火灾的蔓延。另外，银圭本身不易产生静电，可以减少火灾隐患；同时，银圭导静电系列也可以把罐内空气中产生的静电及时地传导出去，减少因静电聚积产品火花的风险，从而达到防火的目的。4 耐腐蚀性油品中含有硫、盐、氮等腐蚀性成分，特别是与水结合后会形成硫酸、盐酸等腐蚀性更强的物质，会对罐体涂层造成严重腐蚀进而危及罐体安全。银圭具有优异的耐酸性能，可以放置于98%的浓硫酸、35%的浓盐酸中而没有变化。能够有效解决耐腐蚀问题，延长罐体使用寿命。5 伪装性银圭的迷彩系列以及无光系列可以使储罐伪装隐蔽的更好。 6 环保性银圭产品从生产到喷涂直到最终清除，都不会对环境造成污染，是真正造福子孙后代的高科技环保产品。7 自洁性银圭的自洁不粘特性，可以使罐体外表面保持光洁，减少因空