摘要：介绍了5×104m3外浮盖油罐金属表面的腐蚀现象，分析了腐蚀的原因，对涂料进行了筛选，选用成膜物质环氧作为内壁涂料，选用环氧改性氯磺化聚乙烯作为防腐涂料，效果很好。着重介绍了施工工艺、要求及施工步骤。
关键词：外浮盖油罐 内外腐蚀 防腐涂料
摘要：介绍了5×104m3外浮顶原油罐在长期使用过程中内外壁金属表面的腐蚀现象，分析了腐蚀的原因。对原油罐内外壁防腐涂层的材料进行了筛选，确定原油罐内壁采用环氧类防腐涂料，外壁采用环氧改性氯磺化聚乙烯橡胶为成膜材料进行涂装，取得了良好的效果。介绍了涂装施工工艺、技术要求及施工流程。
关键词：外浮顶原油罐；内外腐蚀；防腐涂层；防腐；施工
1.使用方法：
某厂有5万m3外浮顶罐一座，规格为φ60.20×19.40米。浮板为单板式，即四周共32块浮罐，中间一块，浮板为5mm钢板，东西两侧各一块。储水罐设有DN150雨水排放止回阀。自1996年11月投入使用以来，储存过混合渣（催化油浆、焦化油、泵抽油、脏油）、原油、渣油等。油品成分复杂，对罐底造成一定的腐蚀；因生产原因，储罐不能放空，长期运行，从未刷洗过。
由于该罐无法放空且近15年未进行过维修，从罐体外观来看，暴露在大气中的金属表面防腐层已成粉状，部分漆膜脱落，失去了防腐作用。开罐检查下表面、罐底、罐底第一圈板，发现这些金属表面存在大量点蚀坑，部分腐蚀坑可达1~3mm。
2.原油储罐内外腐蚀特点
2.1 储罐内壁腐蚀
2.1.1罐底内部腐蚀。沉积水中的氯离子、溶解氧、硫酸盐还原菌等引起的腐蚀。沉积物中盐类及有机污泥的黏度对氧的扩散有抑制作用，形成氧浓差电池而引起的腐蚀，腐蚀速度一般为0.2~0.8mm/a。含有沉积水的高盐度污水引起电化学腐蚀、细菌腐蚀和垢下腐蚀，其腐蚀特征为点腐蚀、坑腐蚀，腐蚀速度一般为0.4~0.8mm/a，最高达2mm。
2.1.2浮板下表面腐蚀。首先，由于温度变化，水蒸气易在罐顶内壁形成凝结膜，罐内的二氧化硫、硫化氢、二氧化碳、挥发性酸等杂质会溶于凝结水中，形成含有多种腐蚀成分的电解液。其次，由于罐体的呼吸作用，氧气不断进入罐内，易透过薄层凝结液膜扩散到金属表面，从而引起以耗氧为主的腐蚀。
2.2 储罐外壁腐蚀
2.2.1 防腐层损坏[1]
当所要保护的金属表面涂装油漆、醇酸漆等时，空气中的二氧化硫、二氧化碳与潮湿空气中的水分发生反应，生成稀硫酸、碳酸，粘附在防腐涂层表面，涂层的透气性可自发地沿涂层与金属界面扩展，从而破坏涂层与金属表面的附着力，在日光的照射下，油性成膜物质涂层被皂化，使涂层变软变脆，失去原有的物理机械性能，造成涂层破坏。
2.2.2金属表面腐蚀
当环境潮湿时，腐蚀速度往往受供氧速度的控制。由于电解质膜的存在，在金属表面的缺陷处发生电化学腐蚀，导致金属表面出现凹坑和大量的锈蚀产物[2]。当涂层受损时，金属表面易受腐蚀，产生锈蚀，形成半球形覆盖层，下面缺氧的金属表面继续腐蚀。由于供氧水平不同，锈层表面为红褐色高价氧化铁，内层为黑色磁性氧化铁或灰绿色亚铁和三铁氧化物的混合物。当金属表面有锈层时，它就充当了水和氧的储存器，在一定条件下，腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应，Evans认为，大气腐蚀的锈层可以充当强氧化剂。
因此金属表面一旦形成锈层，在气体的干湿交替变化下，金属表面的腐蚀会进一步加剧，根据原油罐的腐蚀情况，首先应选择合适的防腐涂料和涂装方法进行防腐施工，获得更好的防腐涂层，以增加原油罐的使用寿命。
3.防腐设计原则
3.1内防腐层设计原则
防腐涂层要求：①具有良好的耐油性能，对油品不污染；具有良好的导电性、耐腐蚀性和耐热性；具有良好的韧性、附着力、抗冲击性和耐磨性；②采用环氧防静电涂料；③防腐层为五层，干膜厚度≥220μm；④设计使用年限不小于15年。另外，为消除原油储存过程中油罐内积累的静电荷，原油储罐内部的防腐层必须具有良好的导电性。因为油品进出流动摩擦会产生静电，如果在防腐层完好的情况下采用不导电的涂层，很容易引起火灾。根据油罐的腐蚀情况并考虑国家标准《液体石油产品静电安全规程》BG13348-92规定，漆膜的表面电阻率(Ω)ρs∠109，漆膜的体积电阻率(Ω·m)ρv∠108。
3.2外防腐层设计原则
①材料应具有良好的强度、硬度和附着力，具有优良的保光性和抗老化性能；②采用耐候性、防腐性能好的专用涂料；③防腐层为五层，干膜厚度≥180μm；④设计使用年限不低于10年
4、储罐防腐部件设计及材料选择
4.1 储罐内衬材料选择
通过实际的现场检查，结合石油储罐腐蚀防护管理经验，认为储罐的腐蚀已达到严重腐蚀阶段，也是金属表面恶性循环腐蚀阶段，因此应采取必要的防护措施，延长设备的使用寿命。设计依据如下：
4.1.1储罐内壁防腐部位：腐蚀部位为储罐检修时浮板的罐底表面、浮板下表面及储罐内壁，这些部位经常与油品、油气接触，金属表面腐蚀严重。
4.1.2 储罐内壁防腐材料选择依据
在多种涂料中，选用环氧防腐防静电鳞片涂料钢结构喷砂机，该涂料由底漆和面漆组成，涂膜表面电阻率（Ω）ρs1.6×106，涂膜体积电阻率（Ω·m）ρv6.2×105，远小于国家标准。
根据金属表面的腐蚀情况，采用两涂环氧富锌底漆（干膜厚度在70μm左右），三涂环氧玻璃鳞片防静电漆面漆（干膜厚度在150μm以上）。之所以采用两涂底漆是因为在建的油罐金属表面有大量的腐蚀坑，有的大如黄豆，有的小如小米粒，遍布于金属表面。加之金属表面处理的粗糙度为40μm，油漆只能获得35μm厚的漆膜，还有一部分金属没有被覆盖，这种条件下，金属表面只能用两涂底漆覆盖，如果金属表面不能被底漆覆盖，就不能导致金属与保护涂层的最佳附着力。
采用环氧富锌底漆作为底漆，环氧玻璃鳞片防静电漆作为面漆，是目前我国油罐内壁防腐方案中比较认可的解决方案，底漆主要为有机（环氧）富锌漆，对腐蚀有电化学保护作用，面漆主要成膜物质为环氧树脂，耐腐蚀性能好，另外在漆壁中添加玻璃鳞片，增加了抵抗腐蚀介质渗透的能力，这种能力是传统涂料无法比拟的[3]。
事实证明，我厂4座1万立方米外浮顶汽油罐内壁已实际使用了15年，漆膜没有脱落，涂装效果很好。
4.2 储罐外壁材料的选择
4.2.1罐外壁防腐部位
根据现场实际调查，浮力罐上表面、浮力罐内表面、罐体附件（与大气接触部分）、第七、八环板（不与介质接触部分）防腐层均已出现脱落，脱落、粉化起不到防腐作用，需重新进行防腐涂装。
4.2.2储罐外壁防腐材料的选择
根据金属表面腐蚀严重情况，采用两涂“高耐候外防腐专用涂料”底漆（干膜厚度70μm左右），三涂“高耐候外防腐专用涂料”面漆（干膜厚度120μm以上）。
1、原有涂层是根据其分子结构来选择的，具有较强的空气、水渗透性，从耐腐蚀性来看，常规的油性材料不耐老化、不耐酸、碱、溶剂的腐蚀，采用氯磺化聚合物乙烯基涂料（以下简称氯磺化）虽然可以解决部分耐老化等问题，但涂层的强度、附着力、装饰性等并没有得到很好的解决。
为了解决这些问题，近年来出现了“高耐候外防腐专用涂料”，该涂料是一种性能较好的涂料，其保光性、耐老化性、特别是耐腐蚀性均优于一般氯磺化涂料。该材料在涂料生产中，无论是耐水性、耐热性、耐化学性、单组分贮存稳定性、交联速度、颜色稳定性、着色性、耐污染性、透明漆膜形成性、易分散性等都优于其它材料，与交联体系涂料相比，显示出明显的优越性，是国外公认的十项技术总分最高的交联剂型氯磺化聚乙烯涂料。
（二）效果我厂自1995年起对部分装置的设备、金属结构进行防腐，共计35万平方米，使用寿命比原防腐层提高2倍以上，因此，此材料在化工系统设备上使用效果很好，在其它方面使用时，综合效益很好[4]。
5、技术方案及技术要求
5.1 技术方案
根据现场实际情况设计如下施工方案：内防腐施工工序一览表见表1；外防腐施工工序一览表见表2。
表1 内防腐施工工序一览表
防腐面积m2 涂装施工工艺注意事项
罐底及第一环板涂两道3300环氧富锌底漆，干膜厚度70μm
油罐环氧玻璃鳞片防静电涂料三涂，干膜厚度150μm
浮槽下表面涂两道2845环氧富锌底漆，干膜厚度70μm
环氧玻璃鳞片防静电涂料面漆三涂，干膜厚度150μm
油罐附件（与原油接触） 100 环氧富锌底漆两遍，干膜厚度70μm
环氧玻璃鳞片防静电涂料面漆三涂钢结构喷砂机，干膜厚度150μm
总计 6245
表2 外防腐施工工序一览表
防腐面积m2 涂装施工工艺注意事项
第七、八环板涂两道910高耐候漆，不与介质接触部位干膜厚度为70μm。
高耐候漆三涂，干膜厚度120μm
浮槽上表面涂两道2845高耐候底漆，干膜厚度70μm
高耐候漆三涂，干膜厚度120μm
浮槽内表面涂两道500高耐候底漆，干膜厚度70μm
高耐候漆三涂，干膜厚度120μm
罐体附件（与大气接触）2000高耐候漆底漆两遍，干膜厚度70μm
高耐候漆三涂，干膜厚度120μm
总计 6255
5.2 技术要求
5.2.1 内壁
5.2.1.1底面处理：罐体内壁采用机械喷砂处理，处理后的金属表面达到国家标准《涂装前钢铁表面锈蚀等级及除锈等级》GB8923-88中的Sa2.5级。对于老旧罐体，金属表面附着大量粗油及锈蚀产物，一次性喷砂无法达到Sa2.5级，因此要先将脏油清理干净，再用河砂进行喷砂，以除去金属表面的脏油，特别是金属表面凹坑内的脏油也能除去。另外在保证金属表面符合要求的同时，还可以节省石英砂费用。
5.2.1.2 涂两遍底漆：喷砂、清理后涂底漆，再涂两遍防静电油漆，每遍固化时间不少于24小时。
5.2.1.3 中涂漆：底漆固化20小时后，涂刷导静电防腐漆，每道漆固化时间不少于24小时。
5.2.1.4 两道面漆：中涂固化时间不超过24小时后，涂两道导静电防腐漆面漆，每道固化时间为24小时。
上述五层漆膜的总厚度达到220μm以上。
5.2.2 外墙
5.2.2.1底面处理：与内壁防腐底面处理相同，达到BG8923-88中Sa2.5级。
5.2.2.2 两道底漆：底面处理完毕并经检查合格后，涂两道高耐候外防腐专用底漆，每道漆固化时间为12小时。
5.2.2.3 一道中涂漆：底漆固化12小时后，涂一道高耐候外防腐专用中涂漆，颜色要求为浅灰色。
5.2.2.4 两道面漆：中涂固化12小时后，再涂两道耐候、防腐性能较高的专用面漆。颜色应符合《石油化工设备罐体钢结构表面颜色及标志规定》SH3043-2003的规定。梁、柱、支撑、桥面、踏板为蓝灰色，栏杆、护栏、扶手为淡黄色，罐体为银色。
5.3 验收
5.3.1工程验收分为中间验收和竣工验收。
5.3.2中间验收是防腐工程开工后、各不同工序完工后进行的验收，即由建设单位和使用单位对工程质量进行检查，依据化工部《化工设备与管道防腐工程施工及验收规范HGJ229-91》的有关规定第14章执行。
5.3.3竣工验收：防腐涂层“光滑平整、色泽均匀，无气泡、起皮、漏刷、生锈、透底、起皱等缺陷。”内、外壁防腐涂层厚度分别≥220μm、≥180μm。
5.3.4施工单位应根据公司批准的施工工艺和技术要求编制施工计划，经乙方批准并经甲方认可后方可实施。
6. 施工
6.1 施工前准备
6.1.1 应根据现场情况,按照准确、实用、安全、便于施工、保证质量、节省人力、物力、财力的原则编制实施方案。
6.1.2 编制施工机械、检测仪器、测量仪器计划，提出施工材料和施工方法计划。
6.1.3 制定工作进度表，成立施工组织机构，制定全体从业人员的培训计划。
6.1.4 规划、绘制施工总体规划，施工总体规划应包括施工、临时生活设施、堆场、仓库、车间、机械设置、消防道路、水电使用等内容。
6.1.5 设置临时施工设施，保证作业面的垂直和水平运输、人行通道、施工材料场、加工平台、脚手架等。
6.1.6准备好施工标准样品，征得甲方同意并确定质量控制点，以便进行质量检验工作，并提交开工报告。
6.1.7 材料准备
6.1.7.1 石英砂:应坚硬、有棱角、无杂质、含水分。
6.1.7.2 防腐涂层:经检验合格的材料应妥善贮存,并注意防雨、防火。
6.1.8 设备准备
6.1.8.1 空气压缩机、喷砂机四台，备用两台；涂层测厚仪、温度计各一台；按计划使用情况配备高压胶带、喷枪喷嘴、劳动保护用品等各种辅助材料。
6.1.8.2 将施工所用的所有设备、机具提前运抵施工现场，认真检查，确保无误；接通电源，调试好后，备用。
6.2 防腐施工
6.2.1施工工艺为：
机械喷涂河砂除油—除砂除尘—机械喷涂石英砂除锈—除砂除尘—防腐涂装。本次施工分为储罐内壁施工和外壁施工。
6.2.2 储罐金属表面处理要求
质量标准控制：本次施工，需要涂装防腐涂层的金属表面必须符合GB8923-88Sa2.5标准，即钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈及油漆涂层附着物，表面应呈现均匀的金属光泽，并用吸尘器、干燥洁净的压缩空气或刷子清除灰尘，表面不应有残留物，表面粗糙度应为40μm左右，根据表面粗糙度选用粒度为0.4~3mm，为节省成本，喷砂时先喷河砂再喷石英砂，并控制表面粗糙度为40μm±10μm。
6.2.3 机械喷砂施工
6.2.3.1作业准备要求
①气源与工作面的距离应尽量短，整个系统不应有漏风现象，并尽量减少系统中的接头数量，以减少漏风量和压降。
②准备一条标准长度的喷砂软管，并根据喷砂机与工作面的距离选择合适长度的软管，以减少因长度无用而造成的压力下降。
③喷砂磨料应存放在干燥的地方，避免雨淋，若受潮必须烘干。
6.2.3.2辅助设备：
①准备表面粗糙度比较板；②粗糙度测试仪。
6.2.3.3 表面喷砂应按下列要求进行:
①喷砂所用的压缩空气必须干燥、无油，可将压缩空气喷在白纸上20~30秒，直至纸上无油迹、无水迹为止。
②喷砂机喷嘴处气压调整在0.6～0.8MPa之间；
③喷砂机喷嘴距基材表面距离为80-100mm；
④喷嘴直径6~8mm；
⑤喷射角度30～80度；
⑥喷砂结束后，用净化空气吹去附着在基材表面的灰尘。
6.2.4 涂漆
6.2.4.1 涂料配制:本建筑内、外墙所用涂料均为双组份材料,并按下列要求进行。
①双组份只能在涂装前混合，配制前应确认A、B组份及稀释剂是否配套，是否与要求使用型号相符，是否无效。
② 配制前必须将A组份搅拌至底部无沉淀，混合均匀为止。
③按说明书重量配比称取少量均匀的A、B组份进行试涂，并用稀释剂调节粘度，优化涂敷工艺条件，保证单片膜的厚度和质量。
④根据涂装面积、单次涂装厚度计算A、B组份及稀释剂的用量，并控制配料量在说明书要求的时间内用完，防止涂装过量而过度固化增稠影响涂层质量。
⑤如油漆需要稀释，严格按照产品说明书的要求，称量计算好的稀释剂比例，加入A组份搅拌均匀，再加入B组份搅拌5-10分钟，让A、B组份熟化。然后静置5-10分钟，以消除搅拌引入的气泡。搅拌和静置时间的长短取决于配料的多少，配料越多，时间越长。
⑥调好的油漆在使用前要用100目滤网过滤。如果油漆在施工过程中反应过度、变稠，应立即停止施工。油漆报废，应重新搅拌。温度越高，所需时间越短，配料量应越少。反之，温度越低，所需时间越长，配料量可适当增加。
⑦稀释剂必须是油漆自带的稀释剂，不可随意使用其他稀释剂。
6.2.4.2 涂装工艺
①相对湿度高于80%时不宜施工。
② 如果表面预处理完毕后和涂装第一道漆之间出现生锈现象，则应重新对表面进行预处理。
③涂装施工时，应从上往下涂装，并做好罐体底部的保护，防止油漆滴落、结块，涂装应均匀，不得漏涂。
④ 先用刷子在焊缝处、拐角处及不平整的表面涂刷一层。
⑤每道涂装间隔时间不应超过24小时，且应在前一道涂装表面干燥后才能涂装下一道涂装。上一道涂装后应在室温25℃下固化7天以上方可投入使用，若固化温度低于10℃时，应固化15天以上方可投入使用。
6.2.4.3 施工工艺
①内壁
A、底面处理：罐内壁采用机械喷砂处理，处理后的金属表面达到GB8923-88中Sa2.5级。
B、涂两遍底漆：喷砂、清理后涂底漆，再涂两遍防静电油漆，每遍固化时间不少于24小时。
C、中涂漆：底漆固化24小时后，涂刷导静电防腐漆，每道漆固化时间不得少于24小时。
D：两遍面漆：中涂固化时间不少于24小时后，涂两遍导电防腐漆面漆，每遍固化时间24小时。
上述五层漆膜的总厚度达到220μm以上。
②外墙
A底表面处理：金属表面处理必须达到BG8923-88中的S2.5级别。
B两遍底漆：底面处理完毕并检查合格后，涂两遍EPH高耐候外防腐专用底漆，每遍漆固化时间为8小时。
C、涂一道中涂漆：底漆固化8小时后，涂一道EPH高耐候外防腐专用中涂漆，颜色要求为浅灰色。
D、两道面漆：中涂固化8小时后，涂两道EPH-1高耐候外防腐专用面漆。颜色应符合《石油化工设备罐体钢结构表面颜色及标志规定》SH3043-2003的规定。梁、柱、支撑、板条、踏板为蓝灰色。栏杆、护栏、扶手为淡黄色。罐体为银色。
6.2.4.4 质量检验
施工过程中的质量检查： ① 每道漆涂装后应检查涂层外观及湿膜厚度，不允许漏涂，各层厚度应均匀，如出现漏涂或厚度不足应及时重涂。 ② 应在一涂面漆干燥后、固化前检查涂层厚度，如厚度不合格应增加涂装层数，直至合格。
防腐层最终质量检查： ①内防腐层全部涂装固化后，应对防腐层进行外观、厚度、漏点、附着力检查，并记录检查结果。 ②内表面应做外观检查，防腐层应采用目视检查，防腐层表面应平整、光滑，不得有漏涂、发粘、起皮、气泡、疤痕等缺陷。有表面缺陷的防腐层应按本方案规定处理。
6.2.4.5 泄漏点检查应符合下列规定：
①用5-10倍放大镜检查，无泄漏为合格。应重点检查焊缝等薄弱环节，对有不合格点的相应部位应增加抽检比例。
② 检验数量：涂装层应符合GB16906-97附录中的验收规程，取样率应等于或大于涂装面积的5%，并特别检查焊缝等薄弱环节。
③质量标准：漏水处数量为1处/m2时，允许修补，漏水处数量超过1处/m2时，应整面重涂。
6.3 健康、安全与环境保护
6.3.1抗腐蚀涂层在装载，卸载和运输过程中被严格禁止，应保护它们免受雨水，阳光和包装的损害。
6.3.2反腐蚀施工现场必须采取完整有效的消防措施。
6.3.3反腐败建筑工人应配备防护服，保护性（防气罩），防护鞋和保护手套等。
6.3.4至少应该有两名进入坦克的操作员，应在入口处设置标志，一个敬业的人应负责安全监督。
6.3.5在储罐内部工作时，应使用手持式照明装置的电压。
6.3.6在储罐内部建造过程中应提供强制通风。
6.3.7油箱内部的防腐蚀涂层的安全和环境保护应符合“涂料操作的安全法规 - 绘画预处理过程的安全性” GB7692和“用于涂料操作的安全法规 - 通风和净化预处理过程” GB7693 gb7693 gb7693。
6.3.8当施工在地面上方超过2m上进行时，必须制定并严格实施在高度工作的安全保护措施。
6.4切换文件
抗腐蚀结构完成后，建筑单元应提供以下文件：
6.4.1油漆厂证书和检查报告；
6.4.2反腐蚀涂料施工记录；
6.4.3抗腐蚀层质量检查报告；
6.4.4维修和重新饰演记录，包括维修位置，原因，方法，数量和检查结果；
6.4.5其他相关记录。
7。效果
2010年8月，在我们的工厂的转移研讨会上进行了60,000m3的原油罐，抗腐蚀涂层是完整的，涂层表面是光泽的，并且没有剥离，起泡，开裂或脱落。
8. 结论
10.抗腐蚀性罐的抗腐蚀涂层，耐水性和耐腐蚀性。
因此，抗腐蚀涂层长期以来含有酸性培养基的水溶液中，解决了金属表面腐蚀的问题[5]。
10.2原油罐外墙上的油漆薄膜是坚硬的，抗衰老的，耐寒的和抗裂纹的，它比一般的氯硫化聚乙烯涂层更好尤其是抗腐蚀后的表面装饰可与有机氟漆相当。
因此，涂层适合在化学气氛中使用。
简而言之，只要您选择适用于油箱的抗腐蚀罐的抗腐蚀涂层，只要您选择适合油储罐的抗腐蚀涂层，制定了合理的涂料方法，并严格实施了预先建立的施工计划，您就可以获得更好的抗腐蚀涂层。
参考
1。WangWei，关于泵的EPH抗腐蚀涂层的应用和讨论[J]，石化设备技术，第2期，2003年，P53-55+6；
2。WangWei，富含锌的涂料在炼油厂的储油罐上的应用[J]，石化腐蚀和保护，第4期，1990年，P35-39；
3。WangWei，关于储油罐的抗固定涂层的应用和讨论[J]，石化腐蚀与保护，第2、1994页，第53-55页；
4。
5。
