缩略图

储罐外防腐保温一体化施工技术应用分析

作者

王萌

大庆油田工程建设有限公司

引言

储罐外防腐保温施阶段,传统的除锈,防腐和保温的施工往往是分批进行,很容易会出现其工期长、工艺步骤繁杂,并且施工质量难以把控等问题。而储罐外防腐保温一体化施工技术正是为了克服这些缺点应运而生,在大型储罐施工项目中,在地面就进行抛丸除锈和防腐施工,用美纹纸覆盖焊道部分不防腐,待储罐焊接组装后,使用罐壁挂车再对焊道部分局部防腐刷漆,通过优化施工过程和选择适应性材料,能够减少搭接脚手架的施工成本和高处作业的施工难度,既可以节省施工时间又可以保证施工质量,有效的减少综合成本,其应用前景广阔。

1 储罐外防腐保温一体化施工技术原理

1.1 防腐原理

储罐外防腐主要是基于电化学保护、屏蔽隔离、缓蚀等原理来实施。现阶段较为常用的防腐措施是涂层防腐,通过给罐体表层涂覆一层防腐涂料,形成一道连续的、致密的保护膜,将罐体与外界的腐蚀介质(比如:氧气、水分、酸碱)隔离开来,阻挡其与罐体发生接触,避免发生电化学腐蚀。就目前常应用到的防腐漆种来说,典型的有环氧富锌底漆(锌粉做为牺牲阳极而被腐蚀掉保护钢铁本体)、环氧云铁中间漆(鳞片状结构提高了涂层的屏蔽性)和丙烯酸聚氨酯面漆(抵御日晒、雨淋等)。

1.2 保温原理

保温主要是利用低导热系数材料隔断热量的传导。通过物料本身不规则的空间结构或者特殊材料将热量传递过程受阻,如常用的硅酸铝纤维毡、岩棉等纤维状保温材料,由于其内部空隙中充满了空气,空气的导热系数小,热量难以透过保温层向其他空间或物体进行热量传导;此外,对于反射型的保温材料,例如铝箔等材料本身是很好的反射体,能够有效的反射热辐射到空间以外,减少热量被罐体所吸收或散失,起到非常有效的隔热保温的效果。

2 施工流程

2.1 施工前准备

2.1.1 储罐表面处理

储罐表面处理是防腐保温施工的一项重要准备工作,影响到防腐、保温质量的好坏。用机械清理的方法,将高压水射流清洗、喷砂除锈等,去除掉储罐体表面的油污、铁锈、旧涂层及其它杂物。用高压水射流清洗,具有冲力大,能耗低、废水少等特点。但是这种方法属于机械式的破坏性清洗。其次就是用喷砂除锈的方法将高速喷射的砂粒,去处锈蚀物,提高一定的表面粗糙度,增强漆膜与基层之间的附着力,需要达到 Sa2.5 级及以上要求,即非常彻底的喷射或抛射除锈。使储罐钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,底材显露黑色金属基体,用手指触摸时,无油腻感。

3.1.2 材料准备

根据储罐所处环境、储存介质及设计要求确定防腐保温材料。(1)防腐材料:一般工业大气环境可选用环氧底漆+丙烯酸聚氨酯面漆体系;(2)在沿海高盐雾环境,因氟碳漆具有极佳的耐候、耐腐性,可优先选用氟碳漆作为防腐涂料;(3)保温材料:高温储罐宜选用硅酸铝纤维毡或陶瓷纤维等耐高温材料;(4)低温储罐宜采用聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫等。材料进场前做好报验并核查产品合格证、检验报告;对保温材料做导热系数和密度试验,防腐涂料做附着力、耐腐蚀性试验,满足施工要求。

3.2 防腐施工

3.2.1 底漆涂装

底漆是防腐涂层中的一层,在施工时可以采用刷涂、喷涂和滚涂等多种方法,以确保底漆均匀覆盖在罐体表面,避免出现漏涂或流挂现象。对大尺寸的储罐,选用喷涂的效率较高,并且涂料涂层也较均匀。操作时,可选用无气喷涂设备,在一定压力的作用下,使涂料雾化附着在罐体内壁。底漆厚度按照设计要求控制,一般环氧富锌底漆干膜厚度在 60-80μm 之间,此厚度既能满足一定的防腐条件,又能为其他多层涂料体系提供良好的底层防腐保护,同时发挥电化学保护和屏蔽作用。

3.2.2 中间漆涂装

底漆完全干燥固化后,按照所用涂料或涂装材料说明书推荐的涂装方法进行涂装。环氧云铁中间漆中含有大量的云母氧化铁鳞片,应注意涂刷的方向,将云母氧化铁鳞片平行于罐体表面,提高涂层的屏蔽效果。中间漆干膜厚度一般为 100~150μm ,用测厚仪随时测量保证厚度均匀。

3.2.3 面漆涂装

面漆涂装工艺与底漆、中间漆类似,但对表面平整度与光洁度要求更高。例如丙烯酸聚氨酯面漆,为获得光滑平整表面,可采用精细喷枪,调整喷涂压力与距离,控制漆雾颗粒大小与分布。面漆干膜厚度一般在 40-60μm ,施工完成后,涂层应色泽均匀、无气泡、针孔等缺陷 。

3.3 保温施工

3.3.1 保温层安装

不同保温层的安装方法因保温材料的不同而有差异。如果是使用纤维类保温材料(硅酸铝纤维毡),首先对罐体表面进行保温钉安装,然后根据保温材料的厚度和重量,确定保温钉间距,一般为 200~300mm .最后将纤维毡裁剪好后套在保温钉上并用压板压住,使保温层紧贴罐体表面,不留有任何缝隙和空鼓。

泡沫类保温材料,如聚氨酯泡沫现场发泡,在罐体外侧搭模板,在模板与罐体之间按比例配比好聚氨酯原料,将其倒进模板与罐体空隙内,使发泡膨胀密实填满,形成罐体表面保温层。

3.3.2 防潮层施工

防潮层施工过程中,将保温层外面加一层防潮层,防止外界水分进入保温层内影响其保温效果。常用的防潮材料为沥青油毡或者聚乙烯膜。螺旋缠绕的方法施工时,要求每圈之间搭接宽度大于或等于 50mm ,并且要保证其完整;如果是采用沥青油毡防潮层,在保温层表面要先用冷底子油做底层涂料才能喷涂防潮层;如果是采用聚乙烯薄膜,则需要用专用胶带将其封口,保证密封性。

3.3.3 保护层施工

保护层是用来保护保温层和防潮层,以防雨雪侵蚀,提高其使用年限,并起装饰作用。保护层的施工方法如下:金属薄板如镀锌铁皮、铝板及玻璃钢均可。金属薄板可用咬口连接或铆接安装法安装,在板缝中应密封严密,防止雨水渗入。纤维增强塑料是现场缠绕成形,即把纤维布放入树脂中,在防潮层外面一层一层地缠绕,等到固化以后就形成了纤维增强塑料保护层。

4 质量控制要点

4.1 施工过程质量控制

防腐涂层施工过程中要时刻关注涂层厚度以及外观质量情况;用湿膜测厚仪对湿膜厚度进行现场检测,并保证其达到设计要求的干膜厚度。对保温层施工过程中,保温材料是否铺设平整、拼缝是否严密、保温钉是否固定牢靠等关键点重点检查。设置质量控制点有:底漆涂装前的表面处理、中间漆和面漆的层间附着力测试等等,只有检查合格才可进入下一道工序。

4.2 成品质量检验

4.2.1 防腐性能检验

采用拉开法、划格法检测涂层附着于罐体表面附着力,满足设计要求;采用盐雾试验、湿热试验等模拟腐蚀环境试验方法测试涂层耐腐蚀性,观察涂层规定时间内是否出现起泡、生锈、脱落等情况。如按 GB/T 1771—2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》,规定时间内涂层无明显腐蚀为合格。

4.2.2 保温性能检验

利用热流计、红外测温仪等仪器设备测量储罐外表面温度分布,并根据实测传热系数与设计值比较来判断保温是否满足要求;待储罐投入使用一段时间后,再测量罐内介质的温度变化,通过观察保温效果,若在冬天罐内介质温度可满足设计值范围并且罐体的外表温度达到了保温条件,则认为保温良好。

5 结语

储罐外防腐保温一体化施工技术将防腐和保温工程相结合,工程开展时选取优质材料、采用合理的施工工艺并加强质量控制,加快工程进度和提高工程质量。基于储罐安全性能以及耐久性的不断提升需求,此项技术拥有较好的应用前景。

参考文献:

[1] 阮 刘 象 . 立 式 储 罐 防 腐 施 工 质 量 控 制 的 注 意 事 项 [J]. 全 面 腐 蚀 控制,2018,32(06):30-31.

[2] 覃鸣, 罗涛. 储油罐防腐的施工工艺和技术标准分析[J]. 全面腐蚀控制,2020,34(10):54-55.

[3] 李宇 霆. 大型 原油 储罐 防腐 涂层 施工 工艺 技术 分析 [J]. 全面 腐蚀 控制,2022,36(01):153-154.