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油罐内壁导静电防腐层可靠性设计方案的理论模型(下)

二、对油罐内壁导静电防腐涂层现存问题的解决方案

  显然,出现点蚀及穿孔是由于导静电防腐涂料本身是一个可传递电子的导体,以及导静电涂层中有孔隙引起的。如果涂层不导电而有孔隙,那么也不会构成大阴极小阳极的有利于快速穿孔的局面;如果涂层导电但无孔,那么上述的腐蚀就不会发生。而实际工程中,涂层无孔是不可能的,尤其是对当前缺少有效检漏手段的导静电防腐涂料,就更是不可能了。
  通过上述的分析可以看出:无论是在导静电防腐涂料的配方设计上做得多么完善,对于底部有积水的原油储罐来说,也只能是延长穿孔时间而已,彻底地解决罐底部的点蚀及穿孔的问题依然不可能。要想彻底地解决罐底部的点蚀及穿孔的问题必须从储油罐内壁导静电防腐涂层结构的设计上想办法,并在该设计中,把当代较为先进的材料开发技术结合进去。笔者结合上述的分析及对现场问题的深入调查,提出了一套“储油罐内壁导静电防腐涂层可靠性设计模型”,可彻底且较为实际地解决这一问题。

  三、油罐内壁带静电防腐可靠性设计理论模型

  1、罐底部导静电防腐涂层设计模型

  导电涂层中有孔而绝缘底涂层中无孔(实际中较为可能出现的一种情况),导电涂层中有孔而绝缘底涂层中也有孔(实际中较难出现的另一种情况),这是两种可能情况下的储油罐底部的腐蚀模型。

  在导电涂层中有孔而绝缘底涂层中无孔时储油罐底部的腐蚀模型下,导静电涂层表面上的腐蚀阴极反应由于无法获得电子而被迫停止,只要绝缘底涂层不坏,罐底的腐蚀将不会发生。

  在导电涂层中有孔而绝缘底涂层也有孔时储油罐底部的腐蚀模型中,导静电涂料的导体作用已不再发挥作用,腐蚀内电路仅限于金属基底中,腐蚀电池的阴、阳极仅局限于孔隙内,阴、阳极面积要小得多,不会出现大阴极小阳极的局面,孔隙中的腐蚀速率应与罐底金属的全面腐蚀速率相同,即与实际设计寿命基本相同,局部穿孔将不再可能。

  这样设计的另一个好处是:罐底的绝缘底涂层我们可以做得尽可能地好,因为我们现有的检测方法可以保证该涂层无孔。

  2、罐壁部导静电防腐涂层设计模型

  这里所说的罐壁导电防腐涂层的设计指的是:其下不再做绝缘底涂层而直接做在罐壁金属上的那部分导电涂层的防腐设计。

  罐壁导电涂层结构的防腐设计在导电涂层的上面又加了一层对负离子具有强烈吸收作用的“D900负离子吸收型导电面漆”。这种面漆也是导电的,是由一种负离子吸收型导电聚合物组成。它不但导电,而且还吸收负离子,从而使其表面上积聚了大量的负离子,使表面上的电极电位大大地下降,达到与孔隙中的被溶解的金属阳极相同电位,从而失去了腐蚀电池的原动力,使腐蚀停止。

  这种负离子吸收型导电聚合物经英国海军十年的海上实验证明,它是目前世界上抗蚀能力最强的少数几种材料之一。就是价格昂贵,但按本设计使用,用量很小,不会引起负担性的成本增加。

  3、油罐导静电防腐涂层总体设计模型

  油罐导静电防腐涂层可靠性设计总体模型设计的思路是,在腐蚀严重的罐底及罐壁处,用完全绝缘且耐蚀性优异的H200无溶剂强抗渗环氧涂料先做绝缘底涂层,并做到完全无孔的程度,即实现防腐可靠性设计。然后,再用D900高耐蚀鳞片导静电漆涂于其上,并一直延续到防腐的设计壁高。使底面做有H200无溶剂强抗渗环氧涂料绝缘底涂层的罐底及罐壁上产生的电荷,通过这层D900高耐蚀鳞片导静电漆传导到未做绝缘底涂层的那部分D900高耐蚀鳞片导静电漆上,并从这里导出罐外。而对于没有做H200无溶剂强抗渗环氧涂料绝缘底涂层的D900高耐蚀鳞片导静电漆部分,为防止其出现点腐蚀问题,在其上面涂上一层D900负离子吸收型导电面漆,这样不会影响这部分的电荷导出,又可实现可靠性防腐设计。

  四、结论

  通过上面的分析及讨论,得到下述结论:

  (1)单独使用现行的导静电防腐涂料对底部积有酸性水的原油储罐进行防腐,确实存在“导电不防腐”之忧患,这一点在理论上可以得到明确的解释;

  (2)采用本文所述的新设计方案,对底部积有酸性水的原油储罐可以彻底地解决导静电防腐涂料这种“导电不防腐”之忧患,并不会引起成本的增加,这一点在理论上也可得到明确的解释。

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