Вторник, 19.03.2024, 17:02
Вы вошли как Гость | Группа "Гости" | RSS
Главная  |  Мой профиль |  Выход  Пользовательское соглашение | Правило публикации материалов
Железо

 

Меню сайта

Реклама

Навигация
Технология металлов
и других конструкционных материалов
Черный хлеб металлургии
Защита нефтяных резервуаров от коррозии
Ремонт тракторов МТЗ-80/82
Конструкция железнодорожного пути
и его содержание
Путь в космос
Метеоритные кратеры на Земле
В мире застывших звуков
Рентгенотехника
Наука и техника
Термодинамика
Ручная ковка
Юмор

Реклама

Форма входа

Статистика сайта
Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0

Сегодня были:


Главная » Статьи » Защита нефтяных резервуаров от коррозии

В категории материалов: 60
Показано материалов: 1-50
Страницы: 1 2 »

Сортировать по: Дате · Названию · Рейтингу · Комментариям · Просмотрам
Стальные резервуары различной вместимости, предназначенные для сбора и оперативного хранения нефти, являются важным элементом в технологическом процессе ее добычи, подготовки и магистрального транспорта. Вместе с тем, они используются для предварительного обезвоживания нефти, а также как буферные или резервные емкости при магистральном транспорте нефти, для сбора и хранения различных нефтепродуктов.
Защита нефтяных резервуаров от коррозии | Просмотров: 3890 | Дата: 26.11.2013 | Комментарии (0)

Технологическое назначение и конструктивные особенности стальных резервуаров для сбора, подготовки и хранения нефти и нефтепродуктов

последние новости хоккея


Технологические особенности применения стальных цилиндрических резервуаров при добыче и транспорте нефти

С технической точки зрения коррозионное разрушение металлов - это, в сущности, уменьшение толщины стенки металлической поверхности под воздействием окружающей металл жидкой или газообразной среды.


На нефтяных месторождениях страны добывают нефти, отличающиеся между собою по физико-химическому составу и свойствам, а также по содержанию коррозионно-агрессивных компонентов. В принципе, нефть каждого конкретного месторождения должна проявлять через водную фазу различное по своей интенсивности коррозионное воздействие на металлы группы железа.

Нельзя отрицать, что имеется определенная связь между химическим составом нефтепромысловых (пластовых и сточных) вод и их коррозионной агрессивностью. Она обусловлена, в первую очередь, содержанием таких коррозионных агентов, как сероводород, кислород, двуокись углерода, минерализации, рН среды, ионно-солевого состава среды, температуры, скорости перемешивания, а также жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ), продуцирующих в окружающую среду сероводород, который вызывает затем появление на металлах сильнейшего стимулятора коррозии - сульфида железа.

Средние пояса почти всех резервуаров находятся под действием неподготовленной (обводненной) или подготовленной (слабообводненной) нефти различного физико-химического и компонентного состава. Как уже указывалось, безводная нефть (до 1%) коррозии металлов группы железа практически не вызывает.


Особенности обводнения нефти и нефтепродуктов
Растворимость основных коррозионно-агрессивных компонентов в нефтях и нефтепродуктах
Влияние ряда внешних факторов на коррозию металлов в нефти и нефтепродуктах
Особенности и характер коррозии углеродистых сталей в резервуарах для хранения нефти и нефтепродуктов различной обводненности

Днище резервуара находится в особых условиях коррозии по сравнению с корпусом (обечайкой) и кровлей. Внутренняя поверхность кровли, как уже указывалось, подвергается коррозионному разрушению в газовоздушной среде, при непрерывной конденсации компонентов газовой фазы - воды и легкого газобензина, содержащих сероводород СО2 и О2.

При добыче, сборе, подготовке и транспорте высокосернистых нефтей и попутных газов, когда в добываемой продукции содержится сероводород и меркаптаны, возникают специфические опасности, связанные с эксплуатацией нефтедобывающего оборудования и коммуникаций (скважин, нефтепроводов и газопроводов, емкостей и резервуаров, установок по подготовке нефти, запорной арматуры и датчиков контрольно-измерительной аппаратуры).


Добыча нефти на месторождениях Урала и Поволжья характеризуется сильным обводнением нефти, ростом содержания в добываемой продукции сероводорода и сульфатвосстанавливающих бактерий. Это поставило под угрозу разрушения все нефтедобывающее оборудование, особенно крупногабаритные и тонкостенные резервуары.

Как уже указывалось, стальные цилиндрические резервуары типа РВС различной вместимости, технологического назначения и конструктивного исполнения разрушаются под воздействием нефти по зонам неравномерно и подвергаются коррозии по разным механизмам. В связи с этим противокоррозионная защита этих зон также должна дифференцироваться с учетом характера и степени разрушения той или иной части резервуара.


В таблице 6.1 приведен рекомендуемый объем противокоррозионной защиты стальных вертикальных резервуаров различной вместимости, технологического назначения и конструктивного исполнения, дифференцированный по зонам агрессивного воздействия.

Современные марки коррозионнно-стойких лакокрасочных материалов (ЛКМ) производятся из нефтехимического сырья и продуктов органического синтеза. Они обладают ценным комплексом противокоррозионных свойств, позволяющих им защищать металлы от агрессивного воздействия различных жидких и газообразных сред.

Защитное действие лакокрасочных и полимерных покрытий, нанесенных на металл, формально может быть объяснено экранирующим (барьерным) эффектом, в результате которого корродирующая поверхность металла механически изолируется от контакта с агрессивной средой. Однако, противокоррозионное действие покрытия не исчерпывается лишь его изоляционными свойствами, поскольку любое отвержденное покрытие в той или иной степени проницаемо для водных электролитов, паров воды, атмосферного кислорода, сероводорода, двуокиси углерода, а также для других органических жидких сред.

Защитные покрытия, используемые для предотвращения коррозии внутренних стенок стальных резервуаров, подвергаются в процессе их эксплуатации различным внешним воздействиям. В первую очередь они контактируют с жидкими и газообразными коррозионно-агрессивными средами, подвержены действию повышенных и пониженных температур, испытывают различного рода механические нагрузки во время заполнения и опорожнения резервуаров, подвергаются вибрации и деформирующим нагрузкам при изменении геометрических размеров резервуаров, появлении вспучин и т. д.

Все выпускаемые промышленностью лакокрасочные материалы подразделяются на основные (лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки), промежуточные (растворители, разбавители), вспомогательные (отвердители, ускорители, мастики, смывки и т. д.).


В табл. 7.4 приведены системы водонефтестойких покрытий для защиты от коррозии внутренней поверхности стальных резервуаров, которая соприкасается с агрессивными средами обводненных и обезвоженных нефтей. Эти покрытия рекомендуются для использования в резервуарах различного технологического назначения. Нанесенные, высушенные и отвержденные в соответствии с техническими требованиями общепринятой технологии, эти покрытия предотвращают в течение 5 лет (в зависимости от коррозионной агрессивности среды) внутренние стенки стальных резервуаров от коррозионного разрушения.


Грунтовки играют важную роль в повышении адгезии защитных покрытий с защищаемой поверхностью. Для противокоррозионной защиты внутренней и внешней поверхности стальных резервуаров используют грунтовки лишь тех марок, которые совмещаются с рекомендованными ранее системами маслобензоводостойких покрытий.

Преобразователями продуктов коррозии на металлической поверхности являются химически активные вещества, способные так изменять состав коррозионно-агрессивных примесей на поверхности металлов и стабилизировать состояние продуктов коррозии, что они становятся инертными к коррозионно-агрессивному воздействию окружающей среды, проникающей под защитные покрытия.


Наиболее широко применяются сейчас более десятка промышленно выпускаемых модификаторов. Постепенно появляются новые марки и более эффективные преобразователи-грунтовки. Поэтому указанные грунтовки можно заменить новыми, сообразуясь с рекомендациями разработчиков этих реагентов.

В табл. 7.9 представлены некоторые системы защитных покрытий с модификаторами, рекомендуемые для защиты коррозионно-опасных зон внутренней поверхности резервуаров. Здесь приведены наиболее эффективные сочетания модификаторов как грунтовок с лакокрасочными материалами, стойкими в агрессивных средах нефтяных резервуаров.

За последнее время поиски новых, более эффективных модификаторов для повышения качества подготовки поверхности и снижения трудоемкости этой ответственной операции продолжается. Появились модификаторы с повышенными защитными свойствами.

Введение ингибиторов коррозии (ПАВ) в лакокрасочные покрытия преследуют две основные цели: путем адсорбции поверхностно-активного реагента из лакокрасочного материала на границе раздела фаз изменить физико-химические свойства металлической поверхности, а с другой стороны - придать защитной пленке полимера дополнительные свойства, повышающие ее адгезию с металлической поверхностью.

Противокоррозионные покрытия, содержащие значительное количество металлических пигментов и наполнителей, относятся к металлнаполненным или композиционным.

К комбинированным покрытиям, используемым для противокоррозионной защиты стальных металлоконструкций, в том числе и резервуаров, относят металлизационно-лакокрасочные покрытия, представляющие собой двухслойные системы, нижний слой которых получен металлизацией основного металла, а верхний - нанесением лакокрасочного покрытия.

Жидкие безрастворительные композиции на основе эпоксидных смол

Порошковые материалы на основе эпоксидных и других материалов - тоже, в сущности, безрастворительные композиции, имеют те же преимущества, что составы марок Б-ЭП, но отличаются от них способом нанесения: на предварительно нагретую до 150 - 250 'С металлическую поверхность. При этом порошок композиции, попадая на нагретую поверхность, оплавляется и растекается, а после отверждения дает сразу твердое защитное покрытие.

Полимерные композиции на основе ряда полиэфирных смол являются также безрастворительными материалами. Наиболее эффективные составы разработаны институтом химии высокомолекулярных соединений АН Украины

Применение маслобензо- и паростойких защитных покрытий в резервуарах, где собирают и хранят нефти и нефтепродукты, хотя и имеет основной целью предотвращение коррозии стенок резервуаров, по сути дела, решает две принципиально важные проблемы по отношению к нефти и нефтепродуктам.

Стальные цилиндрические резервуары типа РВС входят в состав центральных пунктов сбора и подготовки нефти на промыслах, а также нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов. Атмосфера этих нефтепарков может обладать разной коррозионной агрессивностью, зависящей от места их расположения.

Контроль качества применяемых лакокрасочных материалов и полученных на их основе защитных покрытий при противокоррозионных работах по защите внутренних и внешних стенок стальных резервуаров включает:

Выше подробно рассмотрена классификация и дан перечень наиболее прогрессивных ЛКМ на основе эпоксидных, полиуретановых, полиэфирных и металлонаполненных смол, а также приведены наиболее распространенные марки лакокрасочных эмалей на их основе. Кроме того, описаны широко применяющиеся в 80-90-х годах марки грунтовок и химических преобразователей продуктов коррозии (ржавчины).


В настоящее время заметен технический процесс в области окрасочного оборудования для нанесения лакокрасочных покрытий, а также установок для подготовки (очистки) окрашиваемой поверхности под покрытие. Имеется достаточно широкий выбор оборудования и установок для воздушного, безвоздушного и комбинированного распыления ЛКМ, для работы в ручном и автоматическом режимах, и, что очень важно, для крупногабаритного оборудования при нефтедобыче, установки с высокой производительностью.

Повышенная опасность обслуживания резервуарного и другого оборудования в условиях наличия на их стенках пирофорных отложений требует использования комплекса мер, обеспечивающих с одной стороны предотвращение их самопроизвольного возгорания, а с другой - недопущение ситуаций, когда при возгорании пирофорных отложений мог бы произойти взрыв и пожар.

Как уже отмечалось, трещинообразование в околошовной зоне сварных швов является, с одной стороны, результатом изменения структуры металла с потерей им прочности и пластичности, а с другой - склонностью этой зоны сварного шва к повышенной степени проникновения в металл атомов водорода, т. е. к водородной хрупкости околошовной зоны, усугубляющейся чисто коррозионным разрушением металла в анодной области.


Технологический процесс противокоррозионной защиты внутренней и внешней поверхности законченного строительством или переданного после проведения ремонтных работ стального вертикального цилиндрического резервуара с помощью лакокрасочных и полимерных покрытий включает в себя следующие этапы и стадии:


Подлежащий противокоррозионной защите резервуар оснащается приточно-вытяжной вентиляцией, здесь устанавливаются дробе-, пескоструйные аппараты, воздушные компрессоры, окрасочные установки и другое вспомогательное оборудование, необходимое при проведении противокоррозионных работ. Внутрь резервуара (через верхние и нижние люки и монтажные проемы) протягиваются вентиляционные трубы или гибкие шланги, шланги от пескоструйных и окрасочных агрегатов. В резервуар подается электроэнергия с низким напряжением, с помощью которой внутри емкости оборудуется электроосвещение рабочих мест.

Подъемно-транспортное оборудование и средства подмащивания
Вентиляция и вентиляционное оборудование
Компрессоры и теплогенераторы
Светотехническое оборудование

Эффективность и долговечность защиты металлической поверхности резервуаров лакокрасочными, полимерными или металлополимерными покрытиями существенным образом зависит от тщательности ее очистки от продуктов коррозии, окалины, жировых и других загрязнений, которые препятствуют хорошему сцеплению (адгезии) лакокрасочного покрытия с металлом. В связи с появлением химически и коррозионно-стойких полимерных материалов, их высокие защитные свойства часто не реализуются из-за недостаточно тщательной подготовки металлической поверхности под покрытие.

Механическая очистка поверхности под покрытие осуществляется двумя группами методов: ручным или механизированным инструментом, в сочетании с растворителями или растворами ПАВ, а также струйно-абразивным способом с помощью металлического песка, дроби или суспензии кварцевого песка с водой.

Одним из наиболее эффективных способов очистки металлической поверхности от большинства загрязнений и получения требуемой шероховатости являются дробе-, пескоструйные и гидропескоструйные методы очистки.

При проведении очистных работ персонал, специализирующийся на антикоррозионных работах внутри резервуаров, должен знать весь перечень и характер производственных вредностей, возникающих при очистке металла от ржавчины, особенно при выполнении дробе- и пескоструйных работ, знать производственные инструкции, касающиеся технологии очистки; соблюдать правила личной гигиены, а также правила пользования средствами индивидуальной защиты (респираторы, очки, мази и т. д.)

В процессе нанесения лакокрасочных покрытий на подготовленную поверхность, как правило, различают три стадии: грунтование, шпатлевание, нанесение требуемого числа лакокрасочных слоев. В результате последовательного выполнения этих операций получают защитную систему, которая обеспечивает высокую адгезию покрытия с защищаемым металлом, а также стойкость покрытия к действию окружающей коррозионной среды.

К работам по приготовлению и нанесению лакокрасочных материалов допускаются рабочие не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр. Рабочие, занятые приготовлением ЛКМ, обеспечиваются спецодеждой (ГОСТ 12.4.103-80) и средствами индивидуальной защиты (по ГОСТам 12.4.028-76 и 12.4.001-80).

Как уже указывалось, в последнее время в нашей стране и за рубежом для повышения надежности защиты особо ответственных конструкций от коррозии широко применяются металлизационно-полимерные покрытия. Они имеют следующие преимущества по сравнению с раздельно наносимыми лакокрасочными и металлизационными покрытиями:

Ранее - указывалось, что днище резервуаров является наиболее уязвимой в коррозионном отношении зоной. При этом с внутренней стороны резервуара на металл днища оказывают влияние коррозионные факторы подтоварной воды, а с внешней - агрессивное воздействие почво-грунтов основания. До появления первого сквозного отверстия в днище основание еще слабо коррозионно, но после пропитки минерализованной сточной водой в ходе утечки из резервуара оно становится коррозионно-агрессивным.

После днища перекрытие резервуара (кровля) является наиболее уязвимой в отношении коррозии и экологического загрязнения окружающей среды частью резервуара. При появлении в кровле сквозных отверстий через них из резервуара в окружающую среду улетучиваются газобензиновые фракции нефти, создавая пожароопасную обстановку в резервуарном парке.

Нанесение защитных покрытий на наружную поверхность стальных цилиндрических резервуаров в отношении очистки и нанесении лакокрасочных и других материалов в сущности не отличается от технологического процесса, принятого при нанесении покрытий на внутреннюю поверхность резервуаров. Принципиальное отличие - работа производится не в замкнутом объеме.

Необходимость восстановительных работ на защитных покрытиях, нанесенных ранее внутри резервуаров, может возникнуть, в основном, в двух случаях.

1-50 51-60

© 2024