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储罐浮船内壁水性环氧涂料的研究与应用
2021年08月12日    阅读量:3450    新闻来源:《涂层与防护》杂志  |  投稿

引 言

石油储罐的腐蚀形式不是单一存在的,而是由电化学腐蚀与化学腐蚀中的一种或者两种同时存在的。其所储存的石油常常含有水分以及硫等其他杂质,会对储罐造成腐蚀破坏,储罐腐蚀问题的存在不仅仅会影响原油的品质,甚至会造成安全事故,所以在腐蚀与防护方面需要做很多工作。大型储罐多为浮顶罐,可以减少油品蒸发损耗 85%~95%,极大程度地减少了原油的蒸发以及油气聚集涂料在线coatingol.com。因此浮顶罐的使用比常规储罐更加安全环保。作为浮顶罐重要组成部分的浮船,在安装完毕后是一个相对封闭的空间,在进行浮船内表面的防腐工作时,涂料中溶剂的挥发所致的浓度过高的风险给现场施工带来了很大难度,因此需要选择合适的防腐涂料体系来保证工程实施。


浮船内表面防腐蚀涂料


根据资料调研可以发现,市场上常用的防腐涂料有以下几种:

(1)环氧煤沥青防腐涂料。该种涂料由环氧成膜物体系、煤焦油沥青以及相关填料等组成,涂层对于基材具有很好的附着力以及防腐蚀性能[5]。但是由于在施工中需要加入溶剂,容易造成环境的污染,同时溶剂的挥发还容易出现针孔的涂层缺陷;


(2)环氧底漆+环氧面漆。环氧涂料对基材附着力好,同时具有很好的力学性能和防腐性能,被广泛用于浮船内表面防腐,但是环氧涂料中含有溶剂,在密闭空间中挥发聚集会产生安全隐患;


(3)水性无机富锌底漆+水性环氧防腐面漆。水性环氧涂料附着力好、可以在潮湿环境中固化,同时由于使用的分散介质是水,在密闭空间中挥发也不会有爆炸的风险,十分的安全环保。为了达到树脂水性化的要求,技术上通常会将亲水性基团引入到树脂分子链中,由于部分活性基团与亲水性基团发生了反应,降低了涂层的交联密度,从而影响了涂层与基材之间的附着力,导致涂层耐腐蚀性能降低。但是随着树脂合成技术的不断发展,水性树脂的这些缺陷也会得到解决,同时随着国家对于安全环保的日益重视,水性涂料在浮船内表面的应用会越来越多。


浮船内表面水性涂料的施工工艺


浮船内部是一个密闭且结构复杂的受限空间,防腐施工难度大,后期的维护维修也只能在此受限空间中进行。传统的溶剂型涂料会挥发有机溶剂从而造成安全事故,因此越来越多的设计单位将浮船内防腐涂料设计成水性涂料。


(1)表面预处理

基材的表面处理对于涂层的防腐效果以及寿命有很大的影响,同时水的润湿性较差,因此表面处理的质量好坏对于水性涂料而言尤为关键。对于浮船基材的表面处理,推荐使用喷砂处理,且金属表面除锈等级要求为Sa2.5 或以上。


(2)水性无机富锌底漆施工

浮船基材需要在厂房中进行底漆的预制喷涂,并且干膜厚度不宜过厚,否则涂层会发生开裂从而失去防腐作用,一般干膜厚度推荐在50~100μm,具体要求根据设计的不同而定。


水性无机富锌涂料的施工方式可以选择刷涂、辊涂或者喷涂。在大面积施工前,需要对一些特殊部位,例如异形结构、焊缝边缘等地方进行预涂,保证每个部位都被涂层覆盖。


水性无机富锌涂料的固化需要水的参与,但是空气湿度过大,又会影响涂层中水分的挥发,推荐施工养护的环境湿度为60%~80%。性能见表1。

表1 水性无机富锌涂料性能

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(3)吊装和试水

吊装浮船并进行水压试验,合格后对内壁进行表面处理和破损部位的修补。


(4)水性环氧面漆施工

浮船内部是相对狭小且通风较差的环境,因此在浮船内进行水性涂料的施工时,涂料中水分的挥发容易造成舱内空气湿度的增加。空气湿度过高时,涂料中的水分无法挥发出去,会影响涂层的正常固化,出现针孔、发软、流挂等问题。常见的控制湿度的方法有:(1)排风扇在入口处鼓风,该方法的缺点是每个舱室只有一个供人出入的小孔,空气交换不理想;(2)压缩空气通风;(3)加温除湿设备。


水性环氧涂料的施工适应性较好,可以选择多种施工方式进行施工,在大面积施工前,需要对一些特殊部位,例如异形结构、焊缝边缘等地方进行预涂,保证每个部位都被涂层覆盖。性能见表2。

表2 水性环氧涂料性能

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(5)检验和验收

涂层养护完毕后,按照技术规格书中规定的技术指标和标准对防腐涂层进行检验和验收工作。


结 语

在浮船等空间狭小的密闭空间进行防腐施工,涂料选择首先应考虑施工的可实施性和安全性。水性涂料施工方便,防腐性能优异,VOC含量低,溶剂主要是水,在浮船等密闭空间中施工时,水挥发到空气中不会污染环境,也不会存在爆炸等安全隐患,是十分理想的浮船内防腐材料。今后水性涂料在石油储罐防腐方面的应用会越来越广泛。


作者 | 陈军 (中海石油(中国)有限公司天津分公司)

来源:《涂层与防护》杂志


标签:工业涂料原材料涂装应用技术中心防腐涂料树脂
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