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行業(yè)資料：________ 石油化工循環(huán)水塔鋼結構的腐蝕與防護方法 單位：______________________ 部門：______________________ 日期：______年_____月_____日 第 1 頁 共 12 頁 石油化工循環(huán)水塔鋼結構的腐蝕與防護方法 1、概述 我公司供水系統(tǒng)循環(huán)水涼水塔，做為石油化工設備的冷卻介質(zhì)用來解決生產(chǎn)過程中需要冷卻的油品，達到生產(chǎn)工藝的要求。是石油煉制工程中不可缺少的一個工藝過程。涼水塔的結構型式無論是恒流干濕式、逆流式或是其它的結構形式，內(nèi)部都有大量的鋼結構。這些鋼結構長期在高濕度和受水沖擊下工作，存在嚴重的腐蝕，所以必須采用防腐隔離層。防腐隔離層的好與壞直接影響鋼結構的使用壽命。但是在新建的涼水塔往往存在防腐涂層選擇不合理，金屬表面處理級別低，出現(xiàn)新投用的涼水塔鋼結構使用1年左右防腐涂層失去作用，金屬結構遭到腐蝕，涼水塔的使用壽命縮短。 2、腐蝕情況我公司化肥廠xx年6月新改造的恒流干濕式?jīng)鏊?，?nèi)部鋼結構已全部更新，鋼結構總重為250噸，防腐層采用環(huán)氧涂料。該鋼結構在xx年6月檢修時檢查發(fā)現(xiàn)防腐漆膜大部分已經(jīng)破損沒有使用價值。鋼結構部分出現(xiàn)腐蝕，特別是焊道附近金屬腐蝕比較厲害，銹蝕層有2～3mm厚左右。銹蝕層下面有較多的像黃豆粒米粒大小不一的點蝕坑，原來的金屬表面已經(jīng)見不到。有部分金屬護欄的扁鋼在焊道部位斷開。沒有開裂的防腐層表面發(fā)粉，表面上看樹脂含量很少。采用劃格器檢查，發(fā)現(xiàn)被劃開的防腐層，發(fā)脆已沒有使用價值。被劃開的防腐層下的金屬已經(jīng)被腐蝕，有1mm左右的銹蝕層。這說明防腐層氣孔比較多。對整體鋼結構的防腐層檢查上看早已沒有使用價值。另外，煉油廠三循逆流式?jīng)鏊閤x年7月進行改造，鋼結構采用環(huán)氧磁漆（固化劑為胺類），兩道底漆，三道面漆。底面處理達到Sa2.5級。運行3個月左右，防腐層出現(xiàn)發(fā)軟、起鼓、脫層現(xiàn)象，起不到防腐作用。 3、腐蝕原因分析3.1防腐涂層的損壞化肥廠涼水塔鋼結構防腐層損壞。首先是金屬表面處理不當。因為當時所實施的工藝為人工機械除銹達到St3級，與所選的環(huán)氧涂料進行配套，沒有達到涂料要求的附著力。因為環(huán)氧涂料本身要求與金屬表面結合必須達到機械噴砂除銹Sa2.5級。所以從現(xiàn)場涂料脫層的現(xiàn)象看，沒有達到要求的附著力。二是所選的涂料樹脂含量低，從現(xiàn)場漆膜看干固的防護層樹脂含量少而其它填料過多，產(chǎn)生較多粉化顆粒。這樣涂層易存在較多的氣孔，水分子及其它雜質(zhì)容易滲透涂層引起金屬表面腐蝕。所以該防腐涂層在潮濕的環(huán)境下涂層是比較易于通過水的，因水在涂層與金屬之間形成界面層，造成涂層的結合強度下降，涂層剝離或鼓包。金屬表面遭到腐蝕。從現(xiàn)場沒有損壞的涂層采用劃痕檢查，涂層下面金屬表面存在銹蝕層可以說明這一點。煉油廠涼水塔鋼結構防腐層損壞。雖然防腐涂層已經(jīng)固化2個多月，但是使用后遇水防腐涂層發(fā)生損壞。所選用的是環(huán)氧涂料，酮亞胺為固化劑【1】共三道，期望耐用xx年以上。表面噴砂至Sa2.5級，施工時溫度正常，為15～25℃，涂裝后固化時間最長時間2個月。使用后不到1個月漆膜起泡。原因為，酮亞胺實質(zhì)上是用酮封閉的多元胺，與空氣中潮氣接觸后析出多元胺及酮，多元胺再與環(huán)氧樹脂固化。該漆經(jīng)刷后，漆膜表面與水汽反應而固化，阻滯漆膜丙酮充分揮發(fā)，殘留的酮有一定的水溶性，引起滲透壓使漆膜起泡。這說明所選的配套固化劑不適合在這一環(huán)境下使用。3.2涂層下金屬腐蝕的原因【2】漆膜下的金屬腐蝕是由電化學作用引起的。在陰極,氧有去極化作用,反應如下:O2十H2+2e=2OH-因此,膜下泡內(nèi)溶液呈微堿性,這時陰極部位的pH值高達13以上。界面一旦成為高堿性狀態(tài),就進一步發(fā)生基體氧化膜的堿性溶解和漆膜的堿分解。同時,在陽極發(fā)生如下反應Fe=Fe2++2eFe2+與氧、水及OH-反應生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe2O3·xH2O等腐蝕產(chǎn)物,其體積要增大好幾倍,使漆膜鼓起,最后破裂。這時泡內(nèi)溶液呈酸性,泡內(nèi)pH值僅為2～4。從漆膜脫落部位產(chǎn)生的陰極、陽極反應來看,由于陰極反應產(chǎn)生的OH-離子使得界面pH值上升,造成Fe2+離子水解:Fe2+十2H2O=Fe(OH)2+2H+這時又使界面pH值降低,從而加速了陽極反應,使腐蝕面積擴大,漆膜剝落的范圍增加。部分表面涂層,不到半年出現(xiàn)開裂、脫落,使金屬表面遭到腐蝕。另外,由于鋼結構在高濕度與水汽中使用,造成設備表面干濕交替進行。金屬表面暴露在空氣中,當表面存在銹蝕層時（涂層氣孔率高時相當于銹蝕層）,銹蝕層就起了水和氧的儲槽作用,銹蝕層下基體鐵的離子化起了強氧化劑的作用。在一定條件下腐蝕產(chǎn)物會影響大氣腐蝕的電極反應。Evans認為大氣腐蝕的銹蝕層處在潤濕條件下,可以作為強烈的氧化劑。由銹層內(nèi)Evans模型,可以看出陽極反應發(fā)生在金屬/Fe3O4界面上,陰極反應發(fā)生在Fe3O4/FeOOH界面上,即銹層內(nèi)發(fā)生了Fe3+→Fe2+的還原反應,說明銹層參與了陰極過程。由于天氣變化,金屬表面溫度、濕度隨之變化,這樣在化學、電化學作用下,金屬表面將加速腐蝕。4、防腐材料選擇依據(jù)根據(jù)涼水塔的實際使用情況，對現(xiàn)有的環(huán)氧涂料及固化劑的配套性進行了篩選，采用了聚酰胺環(huán)氧樹脂漆，該漆的特點如下：聚酰胺環(huán)氧樹脂有較長的脂肪烴碳鏈。用于膠聯(lián)環(huán)氧樹脂時，脂肪烴碳鏈隔離了環(huán)氧樹脂內(nèi)的剛性苯環(huán)，在承受沖擊時能使分子鍵有較大的自由度，因而顯示了優(yōu)異的柔韌性。聚酰胺環(huán)氧樹脂漆為雙組份的涂料。其中一組份為環(huán)氧樹脂漆料及顏料，另一組份是聚酰胺樹脂液。兩組份混合時，選用配比不同，涂裝后漆膜性能亦隨之不同。聚酰胺用量大，漆膜的彈性增加，但耐藥品性降低。一般認為，以E－20環(huán)氧樹脂與聚酰胺樹脂200，按65：35重量比配制的漆性能最好。聚酰胺環(huán)氧樹脂漆與胺固化環(huán)氧樹脂相比特點為：①耐候性好，不易粉化失光；②施工性好，漆膜不易產(chǎn)生桔皮、泛白等弊?。虎燮崃鲜褂闷陂L，兩組份混合后可維持2～4天不膠化④不刺激皮膚，對人體危害性?。虎輧山M份配比不像胺固化環(huán)氧漆那樣要求嚴格；⑤對金屬表面除銹要求不嚴，并可在潮濕鋼鐵表面上施工；⑦耐腐蝕及耐溶劑性不及胺固化環(huán)氧樹脂漆。 5、防腐施工及注意事項5.1防腐施工根據(jù)所采用的防腐涂料采用了底面處理—底漆兩道—中間漆一道—面漆兩道的施工工藝，具體施工如下：底面處理：金屬表面處理要達到國家級標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB8923-88中Sa2.5級，即要達到“鋼材表面應無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層附著物，表面應顯示均勻的金屬光澤，并用吸塵器、干燥潔凈的壓縮空氣或刷子清除粉塵。表面無任何殘留物，并有一定的粗糙度。”底漆一道：底面處理完后檢查合格，涂刷一道聚酰胺環(huán)氧鐵紅底漆。該漆由雙組份組成，具體配比見產(chǎn)品說明書。中間漆一道：底漆固化12小時后，涂刷一道聚酰胺環(huán)氧磁漆涂料。每道漆固化12小時。要求顏色為中灰色。面漆兩道：中間漆固化12小時后，涂刷兩道聚酰胺環(huán)氧磁漆涂料，每道漆固化12小時。第一道要求顏色為淺灰色，第二道為中灰色。5道漆固化后漆膜的厚度大于180μm，7天后投入使用。5.2施工中注意事項5.2.1涂料涂刷前的配制該涂料為雙組份，甲組份為環(huán)氧樹脂、顏料和各種助劑，乙組份為聚酰胺固化劑。使用前將甲、乙組分按65：35的重量進行混合，攪拌均勻后放置10分鐘左右熟化即可使用。配制熟化好的涂料須在8小時內(nèi)用完，避免膠凝而影響施工質(zhì)量，用多少、配多少，以免浪費。5.2.2涂料的涂刷施工⑴涂刷時可采用刷涂、噴涂、滾涂和刮涂等方法，本次施工采用的是人工刷涂的方法。⑵涂刷第一道涂料時，涂刷須均勻且無遺漏處。涂刷第二層和以后數(shù)層時，應均勻交錯刷和無遺漏外，涂膜不宜太厚，注意輕涂、均勻。⑶每一道涂刷施工的時間間隔為，夏季應大于4小時，低溫（小于5℃禁止施工）時至少在8小時以上。⑷防腐施工全部結束后夏季自然干燥7天以上，低溫夏季自然干燥10天以上，即可使用。⑸夏季施工時，若涂料明顯變稠，可加入適量專用稀釋劑或丙酮進行稀釋。 6、使用效果化肥廠涼水塔在xx年7月防腐后使用，經(jīng)過近1年的使用，通過檢查漆膜光澤良好，沒有起皮、脫落、龜裂的。浸泡的表面比原先采用環(huán)氧涂料效果好的多，根本不存在防腐層表面脫層、鼓包粉化的現(xiàn)象。煉油廠涼水塔在xx年8月防腐施工后，使用2年多沒有出現(xiàn)發(fā)軟、起鼓、脫層現(xiàn)象。所以說，該漆在高濕度下與循環(huán)水中保守的說使用壽命可在五年以上。 7、結論 通過使用該材料主要有以下特點：6.1耐水、耐腐蝕性優(yōu)異。表面氣孔率低，所以在循環(huán)水水中或潮濕的條件下抗?jié)B透性優(yōu)異，不易龜裂、耐磨、強度好。6.2該材料漆膜堅韌、附著力強，其中硬度，漆膜致密，韌性好，抗老化性、耐寒性、漆膜光亮性、色澤鮮艷。所以說，針對循環(huán)水塔的使用條件，在選用防腐涂料時不但要注意成膜物的成分，還要注意所選的固化劑的搭配，必要時要在相似的環(huán)境下進行試驗。另外，一定要選用合格的防腐材料，必要時要對材料進行復檢。 第 7 頁 共 12 頁 石油化工火災撲救基本原則和方法 石油化工火災的特點決定其滅火技術和戰(zhàn)術。 一、集中兵力，確?；饎菘刂茩嗉斜Π姓{(diào)集兵力于火場和集中使用兵力于火場主要方面。石油化工火災火勢發(fā)展快，火場火情易變，且時有突發(fā)險情，后果難以預料，能否在火災發(fā)生初期和發(fā)展階段控制局面是撲救這類火災成功的關鍵。集中兵力于火場，要加強第一出動力量。第一出動力量強度的確定，與石油化工企業(yè)火災發(fā)生的部位有關。對于重點部位火災，應依據(jù)滅火作戰(zhàn)預案，將所需的兵力、消防車輛及器材一次性調(diào)往火場。集中使用兵力于火場主要方面，必須要把握火場的主要方面和主攻方向。在石油化工火災中，火勢復雜，危機頻出，但其中必有一兩個環(huán)節(jié)或部位是事關滅火全局的關鍵之處，或是烈火之源，或是險情之患。這些方面就是火場指揮員必須集中用兵的地方。集中用兵必須防止盲目全面出擊，要善于組織對關鍵部位進行強力攻擊，力爭先在某點上有所突破，就可能控制火勢的全局，從而掌握住滅火戰(zhàn)斗的主動權。 二、查明火情，正確決策，及時部署力量石油化工火災現(xiàn)場的火情異常復雜多變，潛伏的危險因素很多，隨時可能出現(xiàn)各種突發(fā)性情況，撲救難度非常大。為了確保滅火決策的正確性，保證撲救火災的各項戰(zhàn)斗行動的安全和順利進行，必須從接警開始就要不斷收集火情，到達火場后首先要組織火情偵察，在各個滅火階段還應進行反復偵察。根據(jù)已掌握的準確火情，分析火災形勢和火勢發(fā)展的勢頭及其可能波及的范圍，判斷火場的主要方面和滅火的主要方向，研究和制定針對性的對策，計算需要應用的滅火裝備和兵力，選好滅火陣地，迅速部署力量。 三、利用工藝措施滅火利用工藝措施，在撲救生產(chǎn)裝置、設備、管道火災中，往往會起到關鍵性的作用，運用得當，可以解決其他方法不易解決的問題。因此，在撲救石油化工火災時應優(yōu)先考慮采取工藝措施。石油化工生產(chǎn)的管道式連續(xù)化，設備之間相互貫通，當某個設備或部位著火時，必須立即關閥切斷其與上下左右的物料聯(lián)系。當著火設備內(nèi)可燃物料較多時，可以利用物料輸轉措施，開閥導流減少其數(shù)量。當壓力容器受熱內(nèi)部壓力急劇升高時，及時進行放空至安全罐或火炬系統(tǒng)，可防止其物理性爆炸。關閥斷料是中斷著火設備燃料供應最有效的方法。關閥前，必須了解著火設備在工藝流程中的位置，其前后左右的管道連接，確定進料和出料閥門，以及關閥后可能對其他設備的影響，要在有關技術人員或崗位操作工的協(xié)助下，制定完善的關閥方案。開閥導流是對著火設備或受到火勢嚴重威脅的鄰近設備內(nèi)的可燃物料進行輸轉的方法，它可有效地降低火災的危害，減少火災的損失。開閥導流的方式因物料的狀態(tài)而有所不同。在開閥導流過程中，要防止被導流設備內(nèi)出現(xiàn)負壓，而吸入空氣形成爆炸性氣體混合物，發(fā)生回火爆炸。因此，導流速度不能太快，同時在可能的情況下，要監(jiān)測被導流設備內(nèi)的壓力不能低于0.1Mpa，否則應及時停止導流。石油化工企業(yè)的安全排氣系統(tǒng)，可被用于將設備內(nèi)的壓力適當降低或完全釋放，或?qū)⑵鋬?nèi)部的物料排出部分或全部。 四、充分利用固定滅火設施，控制和撲滅初期火災石油化工企業(yè)設置的固定滅火設施是用于控制和撲救初期火災的有效手段，只要這些設施在火災或爆炸發(fā)生后未遭到損壞，就應充分地加以利用，這往往是以快制快，及時控制火勢，防止發(fā)生爆炸，贏得滅火時間，掌握火場主動權的關鍵。固定滅火設施主要有：裝置區(qū)之間設置的消防水幕、蒸氣幕；裝置或貯罐區(qū)附近設置的固定水炮、帶架水槍；油罐內(nèi)設置的固定泡沫滅火系統(tǒng)；液化石油氣罐頂部雨淋或水噴淋設施；裝置平臺、框架處及油泵房設置的水蒸氣滅火設施等。其滅火的主要特點是啟動快、操作方便、滅火威力大。五、立足不間斷冷卻，抓住戰(zhàn)機一舉撲滅鑒于石油化工火災熱輻射強、火勢蔓延快、初期階段時間短、易爆炸的特點，滅火戰(zhàn)斗更需強調(diào)“先控制，后消滅”的原則。立足火場不間斷冷卻是控制石油化工火災大面積蔓延，消除著火設備、受火威脅設備發(fā)生爆炸危險的基本方法。石油化工裝置設備主要是由鋼材制造的，普通結構鋼材在室內(nèi)受強烈火焰直接作用下，5分鐘內(nèi)其溫度可達500℃，而使強度降低一半；10分鐘內(nèi)其溫度可達700℃，而失去大部分強度，發(fā)生變形。因此，當強火焰作用時間超過10分鐘，鋼制框架、貯罐、管道將會出現(xiàn)坍塌或破裂，導致油品大面積的流淌火災。此外，在火場強輻射熱的作用下，裝有氣態(tài)或液態(tài)物料的容器、管道內(nèi)部壓力會劇增，可能導致物理性爆炸，并可能因此引起一系列爆炸。在石油化工火災撲救過程中，冷卻控制是防止火情惡化的關鍵，它應貫穿于整個滅火戰(zhàn)斗，不能有片刻的間歇。火場上可能有許多設備受到火勢的威脅，指揮員首先應分清輕重緩急，對受火勢威脅最嚴重的設備采取重點冷卻，消除可能影響滅火全局的主要威脅。在石油化工火場上，燃燒區(qū)內(nèi)的壓力容器受火焰的直接作用，發(fā)生爆炸的危險性最大。消防隊到場后，要根據(jù)受火焰直接作用的壓力容器的位置、高度、直徑、形狀及其危險程度，立即進行冷卻保護，及時部署足夠數(shù)量的冷卻水槍、搶占有利的水槍陣地，實施不間斷地冷卻；同時，部署力量及時消滅周圍的火勢，減弱火焰的威脅程度。在此前提下，組織其余力量消滅火點。鄰近著火設備、受到熱輻射和熱對流作用的設備，具有較大的被引燃引爆的危險。火場指揮員在部署火勢控制力量的同時，要部署對鄰近設備的冷卻力量。根據(jù)距離著火設備的遠近，受威脅設備的火災爆炸危險性，采取相應的冷卻方式、組織適量的水槍和設置有利的水槍陣地，消除熱輻射和熱對流的作用。對于著火設備，應根據(jù)其在燃燒過程發(fā)生爆炸、倒塌的可能性和滅火的需要，部署一定的冷卻力量。著火設備處于穩(wěn)定燃燒時，是否能發(fā)生爆炸取決于設備破口大小、內(nèi)存物料的性態(tài)、設備主體受火焰作用的程度等因素。一般情況下，因超溫超壓爆炸起火的設備，在穩(wěn)定燃燒過程中發(fā)生第二次爆炸的可能性不太大；因泄漏回火燃燒的設備，如果泄漏破口小，內(nèi)存物料又是液化氣體或易燃揮發(fā)性液體，則爆炸的可能性就較大。發(fā)生爆炸可能性較大的著火設備，必須部署充足的冷卻力量和實施不間斷的冷卻。對著火設備的冷卻，主要是防止著火設備的變形、爆炸，降低著火設備的溫度，便于滅火劑發(fā)揮最大的滅火效果。使用泡沫撲救著火時間較長的油罐時，應先對罐壁進行冷卻。因為泡沫抗高溫性能較差，當罐壁溫度超過600℃和油液面溫度超過147℃時，泡沫破壞得非常快，不易在油液面上形成覆蓋層。即使火焰被撲滅后，也必須對罐體繼續(xù)維持冷卻和泡沫覆蓋，以免逸出過多的油氣發(fā)生復燃。 六、加強安全防護，避免人身傷亡保證安全，才能有效地消滅火災，這是滅火戰(zhàn)斗實踐證明的一條必須遵守的滅火行動準則。石油化工火災中的爆炸、倒塌、高溫、毒氣等的危害，不僅應在每位指戰(zhàn)員思想上得到高度的重視，而且在行動上要有嚴格的安全防護措施。撲救具有爆炸危險的設備、貯罐時，從停車位置和進攻陣地的選擇到采取冷卻防爆措施都要注重預防。停車時車頭要向著便于撤退的方向，進攻陣地位置能充分利用地形地物的掩護，火場上必須保證對有爆炸危險的設備的不間斷冷卻。油品燃燒的熱輻射強、溫度高，人體在輻射強度為8.4kJ/m2.s的環(huán)境中，8秒鐘就會感到頭痛，20秒便會皮膚起泡。只有輻射強度降到1.4kJ/m2.s，人體才會無影響?？扇細饣蛞夯蜌獯罅啃孤┬纬傻谋ㄎｋU區(qū)域，出現(xiàn)點火源立刻便會發(fā)生爆炸火災。消防指戰(zhàn)員在救援排險時，要根據(jù)液化石油氣泄漏情況、現(xiàn)場的風向風速、地形與環(huán)境狀況，及時采取有效措施。 有毒物料泄漏現(xiàn)場或火災爆炸現(xiàn)場，四處擴散的毒氣或有毒蒸氣，能造成現(xiàn)場處置人員的嚴重中毒，甚至危及生命安全，做好防毒安全防護是每位指戰(zhàn)員必須重視的大事。 第 11 頁 共 12 頁 行業(yè)資料 本文至此結束，感謝您的瀏覽! （資料僅供參考） 下載修改即可使用 第 12 頁 共 12 頁