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[原创] 球罐防腐蚀技术

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                                                                                      球罐防腐技术
                                                   上海顺缔实业有限公司技术总监  张作华

炼油、化工、冶金、码头仓储等等行业经常会分布着大大小小的球形储罐,显得非常壮观美丽,有时候会成为该区域的一道风景或者是地标性构造物。这就是防腐人都知道的“球罐”,其美丽的外衣都是防腐人给穿上的,美其名为:球罐防腐。当然,球罐防腐除了外壁,看不见的内壁也是重要的组成部分。
球罐和其它立式或者卧式柱状储罐相比较,有着非常突出的优势,如:容积大,比同一容积的其它储罐在相同的承载压能力大,可以节省大量的钢材,容器壁最薄,罐壁受力均匀,占地面积小,基础简单,受风面小,外形美观等等。据笔者所知,通常球罐容积有50m³、120m³、200m³、400m³、650m³、1000m³、1500m³、2000m³、3000m³、4000m³、5000m³、6000m³、8000m³、直至10000m³,大型化球罐是今后主要发展趋势。
球罐大部分盛装的都是气体,当然有部分为液体。对于介质为氧气、醛类、烯类、酮类等气体或者液体罐内壁必须进行防腐蚀处理。球罐内壁防腐大部分以新建为主,翻新的也有很多。新建球罐内壁喷砂除锈和涂层施工可以在球瓣未安装前进行,安装后直接对焊缝进行补涂。翻新(停车状态下)必须放空内部所有介质,盲板完全封闭所有连接管道法兰,打开进出人孔,并且进行蒸汽吹扫,对内部环境进行检测分析,符合安全条件后再进行防腐蚀施工。对于球罐内壁表面处理要求,喷砂至Sa2.5级(出白级),涂层采用水性无机富锌,双组份混合充分搅拌熟化5-10分钟,不适宜滚刷。为了增加涂料水分的挥发,使用高压无气喷涂机喷涂(建议9C机器,喷枪压力0.4-0.6Mpa)。干膜厚度控制在60-80μm左右。如果使用热喷锌工艺,电弧喷厚度控制在120微米左右,针对介质特性选择孔隙封闭剂(采取喷涂工艺),具体工艺可以参考笔者和宋广裕合写的《钢铁金属热喷涂防腐施工技术》,在此不再累述。
球罐外壁防腐也分为新建和翻新两部分。新建球罐之球瓣可以在现场进行表面处理,或者球罐安装全部完工后进行。与内壁不同的是可以采用干喷砂、湿喷砂、磨光机百叶片打磨等等多种除锈方式,只要符合底涂需要达到的要求都可以使用。当然,笔者也希望表面处理层次越高越好,因为防腐蚀质量关键在基础,如果受现场环境施工条件所限,勉强的采用低表面处理也要符合底涂层的最高要求。翻建部分有两种情形:一是停车状态下,可以采用和新建表面处理方法相同的工艺进行;另外一种是不停车状态下表面处理,安全显得非常重要!严禁任何火花的产生,处理方式主要使用水射流、湿喷砂、干冰、锈转化等等工艺。有时候碰到难以去除的旧有涂层需要清理,只能采取“人海战术”了,分区包片到各个班组和工人,由整体到局部再到细节进行表面处理。采用铲刀等清理工具必须使用铜制品等不发火器械,施工人员着装以防静电或者棉质衣服为主。
球罐外壁防腐涂层材料的选择主要以对抗环境腐蚀为目的;另外有节约水资源,取代喷淋降温的热反射为目的。防腐涂料配套体系为:环氧富锌底涂(干膜厚度50μm)+环氧云铁中间涂(150μm)+银粉色丙烯酸聚氨酯面涂(60-80μm)。滚刷喷涂都可以,如果使用高压无气喷涂机,除了环氧富锌使用9C机外,其它涂层都可以使用6C机。外壁防腐蚀涂层干膜总厚度控制在260-280μm之间。笔者在此选择银粉色丙烯酸聚氨酯面涂主要是根据其优异的特性:耐候性高,保光保色、耐化学品性能和耐盐雾性能优良、漆膜坚韧,良好的耐冲击性能和耐磨性能、优秀的装饰性能。银粉色丙烯酸聚氨酯面涂在实践中因为其还具有耐磨、耐酸碱、耐水耐油、耐热等等特性而被大量应用于炼油、化工、冶金、码头仓储、桥梁、造纸、发电厂等行业。外壁防腐隔热降温涂料配套体系为:凉凉胶底涂2道(干膜厚度100μm)+凉凉胶中涂1道(干膜厚度60μm)+凉凉胶面涂3道(干膜厚度90μm)。滚刷喷涂均可以,建议高压无气喷涂采用6C机。外壁防腐隔热降温涂层总厚度控制在250μm左右。凉凉胶在球罐上面的使用除了防腐蚀外,就是降温作用,在高温季节太阳直射球罐外壁,造成罐体温度上升,给安全带来巨大的隐患,为了降低球罐表面温度,采取自来水或者消防水喷淋降温的方法。长期以来,这种方式确实起了一定的作用,但是造成水资源浪费和环境污染,水锈侵蚀涂层,而且降温效果不理想。凉凉胶的出现,取代了这种传统的落后的降温工艺,最早发明凉凉胶的是上海大通会慕公司,该公司DT-22型凉凉胶可以在高温的夏季球罐表面总体降温12℃-13℃。
球罐外壁附件的防腐,必须在新建时就要和球罐外壁一起进行,不要小看附件防腐,其实非常重要。因为球罐外壁防腐层或者热反射涂层大部分为银白色或者纯白色,一旦和球罐表面连接的附件发生锈蚀,锈水会严重污染球罐表面,造成美观度下降,甚至污染视觉环境。锈水还会侵蚀涂层,破坏防腐层或者隔热降温层的功能,而且不易清理,会给安全带来二次危害因素。笔者经常会听到有关锈水污染球罐的反馈,就是球罐附件防腐没有被重视的后果,只能重新进行面涂施工。因为有一些附件紧贴罐表面,人工不易操作,翻新非常困难,所以在新建时就要一次性做好,保证超过罐外壁防腐蚀使用年限。如果确实遇到锈水污染罐表面涂层的可以采取高压水冲洗(做好未污染区域涂层的保护),干冰枪喷射锈蚀部位进行局部除锈,干燥后高压无气喷涂机长杆枪喷涂同种涂料。如果一点操作余地没有,就直接对锈水产生区域外围进行封闭,以同色彩聚脲热喷涂进行防水隔断处理,厚度不得低于2㎜,材料选择SD品牌。
球罐支撑柱虽然不属于外壁防腐范围,但是作为球罐整体也经常被列入防腐施工内容。其目的不但是防腐蚀,而且是安全之防火重要项目。新建的可以现场进行表面处理,再进行防火涂层的施工,翻新的可以使用不发火铜制工具清理原有防火层,再按照防火要求进行防火涂层是施工。一般的防火涂层是底涂和防火层的配套,按照GB14907-2002《钢结构防火涂料》规范分类分为:膨胀型和非膨胀型。膨胀型厚度不应小于1.5㎜,非膨胀型厚度不小于15㎜。球罐支撑柱如果选择膨胀型防火涂料一般在3㎜及以上,有设计要求的根据设计要求;如果选择非膨胀型防火涂料一般在30㎜及以上,有设计要求的根据设计要求,户外非膨胀型的还需要进行防水处理。
在防腐蚀大家族中,球罐防腐只是很小的一部分,但是不容易确定施工工艺,因为其结构的复杂性和压力容器的特殊性使得防腐施工技术人员甚至设计部门都难以选择涂层材料。笔者经过长期的实践,特别是在兰州炼油化工总厂球罐区防腐改造和维修施工中,总结了一些经验,分享给防腐界的朋友们。希望笔者的经验能够在今后的球罐防腐实践中发挥作用,也期盼防腐技术人员提供更多的球罐防腐经验和施工工艺,共同在压力容器特别是球罐的防腐蚀材料选择方面提供最佳方案。

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中冶 绿叶 +1 来自防腐蚀论坛app的点赞 05-15
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小红花
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只看该作者 沙发  发表于: 03-30
能在大佬的帖子下面回复是我的荣幸,也希望和各位探讨一下球罐的防腐工艺。冷镀锌(冷喷锌)是优于环氧富锌的防腐底漆,它干膜含锌量可以可以达96,在相同膜厚下防腐效果等同于热浸镀锌和热喷锌。不同于双组分的环氧富锌,冷镀锌是单组分的涂料,打开后可以直接使用,滚刷、涂刷、高压有气无气喷涂都可以。建议在球罐外壁的防腐配套体系用冷镀锌底漆替代环氧富锌底漆。

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