容器内防腐层施工技术研究应用

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  容器的使用寿命对油田正常生产运行是非常重要的,容器的内防腐直接影响着它的使用寿命。近年来吐哈油田部分容器出现了泄露,分析原因主要是容器内防腐层遭到损坏而导致钢材腐蚀穿孔,这就要求我们分析内防腐层损坏原因,研究内防腐层施工先进技术,做好内防腐工作,减少因内防腐层损坏对钢材腐蚀造成泄露给油田带来的经济损失。
  1、关键技术
  1.1防腐蚀涂料性能的选择(材料性能)
  (1)良好的电绝缘性:防腐层相对两面之间一定面积的电阻不应小于10000Ωm2;耐击穿电压强度不得低于电火花检测仪检测的电压标准;(2)抗阴极剥离性:防腐层应具有一定的抗阴极剥离能力,保证防腐层与基体能够有效地粘和在一起;(3)足够的机械强度:有一定的抗冲击强度,以防止由于压力而造成损伤;有良好的抗弯曲性,以确保管道施工时受弯曲而不致损坏;有较好的耐磨性,以防止由于介质摩擦而损伤;与管道有良好的粘结性;(4)有良好的稳定性:化学稳定性好;耐水性好,吸水率小;有足够的耐热性;耐低温性能好,确保其在堆放、拉运和施工时不龟裂、不脱落;(5)简便的修补性:防腐层破损后应易于修补,节省施工时间;(6)抗微生物性能好。
  1.2涂料品種的选择
  防腐蚀涂料品种繁多,其性能和用途各有不同,正确选用对涂层的防蚀效果和使用寿命至关重要。选用时应考虑:
  (1)被涂物体表面材料性质。如黑色金属可选择铁红、红丹底漆,而红丹底漆对铝等有色金属不仅不起保护作用,反而会起破坏作用;(2)被涂物体的使用环境。防腐蚀涂料对环境针对性很强,要根据具体使用环境,如介质的类型、浓度、温度,设备运转情况等因素来选用最适宜的涂料品种;(3)施工条件。应根据施工现场实际状况选择适宜的涂料品种。如在通风条件差的现场施工宜采用无溶剂或高固体份或水性防腐蚀涂料。在不具备烘烤干燥的现场只能选用自干型涂料;(4)技术、经济综合效果。不仅要考虑技术性能是否优异,还要考虑经济的合理性。在进行经济核算时要将材料费用、表面处理费用、施工费用、涂层性能及使用寿命、维修费用等综合考虑。
  1.3防腐蚀涂料的施工原则
  涂料施工质量好坏对涂层的性能影响极大。在实际涂装过程中由于施工方法不当而达不到预期防蚀效果的例子很多。特别是许多性能优异的防腐蚀涂料对施工方法极为敏感,只有严格按照其各自的施工条件进行施工才可形成正常的涂层,达到预期的防蚀保护作用。
  (1)底材必须进行严格的表面处理。钢铁基材必须经除锈、除油处理,磷化处理则可根据具体情况而定;(2)要保证必要的涂层厚度。防腐蚀涂层厚度必须超过其临界厚度,才能发挥保护作用,一般为150μm~200μm;(3)控制涂装现场的温度、湿度等环境因素。室内涂装温度应控制在20℃~25℃;相对湿度视品种而异,一般以65%左右为宜。在室外施工时应无风沙、细雨,温度不低于5℃,相对湿度不高于85%。应避免未完全固化的涂层上结霜、降露、下雨和降落砂尘;(4)控制涂装间隔时间。如底漆涂装后放置过久才涂面漆,将难以附着而影响整体防护效果。
  此外,还必须加强施工人员培训和施工质量管理。要求施工人员了解涂料的性质、用法、施工要点和技术要求。管理人员要加强质量监控,保证每道工序都符合技术要求,以便最终得到一个性能优异的防腐蚀涂层。还要加强劳动安全防护,注意溶剂挥发,加强通风,以免中毒。
  2、工艺流程及技术原理
  2.1防腐涂料选择
  (1)根据容器内盛装溶液选择防腐涂料。(饮用水、工业用水、污水、原油、成品油、酸溶液、碱溶液等);(2)根据图纸要求选择防腐涂料(配套稀释剂)。
  2.2钢材表面预处理
  容器在制造前钢材在钢板预处理作业线进行抛丸除锈,储罐水压试完后现场进行喷砂除锈,除锈要求等级达到St2.5级,锚纹深度在60-100um间,喷砂作业按照喷砂除锈的操作规程进行操作,要符合环保要求,喷砂时喷枪走速均匀,既要达到除锈质量等级要求,又不能过多去除金属层,保证设备的腐蚀裕度和耐压强度。
  制造前预先除锈钢材,在试水前要涂2道底漆,焊缝周边100mm范围内预留不涂漆。试完水后预留部分用磨光机进行St3.0级除锈。
  2.3涂装方法选择
  根据施工条件和面积、涂料的施工性能采用适当的施工方式:
  (1)刷涂法:用油漆刷涂刷。刷涂时,宜交错纵涂与横涂。焊缝、钢结构边角处应先作预涂;(2)辊涂法:辊筒蘸漆要均匀。涂漆时应使辊筒上下左右缓缓辊动,勿使油漆溢出辊筒两边。焊缝、铆钉头及边角处,应先作预涂;(3)空气喷涂法:喷涂时,喷枪与被涂表面应成正确的角度与距离(30-50cm)。上下左右移动喷枪时,喷孔和被涂面的距离应保持不变,不应作弧线形移动。焊缝及边角处应先作预涂。
  因容器内涂漆是有限空间作业,喷涂法施工时溶剂扩散快,危险性较大,选择涂刷法+辊涂法施工。
  2.4涂刷工序控制
  (1)储罐安装完毕在水压试验合格后,搭设施工脚手架;(2)对罐内壁及附件进行喷砂除锈,除锈达到Sa2.5级要求;(3)用压缩空气吹扫金属表面及脚手架上的灰尘;(4)对内壁及附件涂第一道底漆,表干并检查合格后,按规定的重涂间隔时间,涂装第二道漆,以此类推,直到涂装完毕。
  2.5涂装质量要求
  (1)涂料作业要按涂料说明和要求进行操作,并确定其操作性能和附着力性能;涂刷前必须检查前面所有工序的工作是否达到质量要求,在所有补口补伤合格后才能进行面漆的涂刷工作;(2)涂料作业施工用具应干净,使用过程中的清理和用完后处理应适当,符合环保规定;(3)涂刷时,层间纵横交错,每层往复进行。涂漆的时间间隔应符合涂料的技术要求。漆膜在干燥过程中,应保持周围环境清洁,防止漆膜表面受污;(4)根据钢板喷砂后的运输和安装中损伤部位进行补涂刷底漆;(5)涂刷面漆时注意周围物品的清洁和防护;(6)最后一道面漆的涂刷应是整体的,面漆在表观上的色彩是均匀一致的。面漆无流淌、无皱褶,无起泡。
  2.6施工安全
  (1)施工作业场地严禁存放易燃品(油漆材料除外),现场严禁吸烟,场地周围距离10m内不准进行焊接或明火作业。存放涂料及施工现场应有必要的消防设施。在施工中应采用防爆照明设备;(2)施工现场应设置通风设施,有害气体含量不得超过有关规定;(3)从事作业人员应配带必要的防护用品,在容器内施工,应轮流作业,并采取良好的通风设施;(4)使用高压无空气喷枪时,应将喷枪接地,以避免静电火花酿成火灾、爆炸事故。
  3、结论与认识
  腐蚀是自然的,防腐涂料不能从根本上抑制腐蚀的发生,但可以设法对腐蚀材料进行保护,使其腐蚀的速度减慢。涂料防腐蚀是一种最简便、最有效、最经济的防腐措施。
  防腐效果的好坏,60%~70%在于表面处理和施工,即四分涂料,六分施工,由此可见表面处理和施工的重要性。
  内涂层涂料品种繁多,有乙烯基树脂、聚氨酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等数十种。美国天然气协会(AGA)研究了38种不同类型的内涂层涂料,得出结论认为:环氧型涂料最适合压力容器内涂层。
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