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.
Нефтяная и другие отрасли промышленности (добывающие, перерабатывающие и использующие нефть и нефтепродукты) нуждаются в резервуарах различной конструкции и технологического назначения (со стационарными кровлями, понтонами и плавающими крышами). Резервуары размещают и эксплуатируют в различных географических районах страны, отличающихся климатическими, грунтовыми и сейсмическими условиями.
Стальной цилиндрический вертикальный резервуар с относительно тонкими стенками - весьма уязвимый в технологическом и экологическом отношении объект, подвергающийся во время эксплуатации различным внутренним и внешним воздействиям, в первую очередь - коррозии, точнее коррозионному утоньшению его стенок под влиянием агрессивной нефти и ее компонентов: воды и различных газообразных примесей. Наиболее опасен сероводород, который в настоящее время содержится в большинстве добываемых нефтей Западной Сибири, Урала и Поволжья, Западного Казахстана, Баку и Грозного, Западной Украины и др.
Международной практикой установлено, что на одну тонну добываемой или перерабатываемой нефти в среднем требуется от 0,4 до 0,6 м² резервуарной емкости, необходимой для обеспечения нормальной эксплуатации промыслов и нефтеперерабатывающих заводов. В свою очередь каждый нефтедобывающий район имеет свою резервуарную обеспеченность, зависящую от многих факторов, в том числе чисто эксплуатационного характера. Однако на многих промыслах России ощущается дефицит резервуарной обеспеченности.
В нефтяной промышленности наибольший вклад в дефицит резервуарной обеспеченности вносит коррозия их внутренних стенок под действием сероводородсодержащих и сильнообводненных нефтей, что преждевременно выводит резервуары из строя, требует частых ремонтов и замены дорогостоящих резервуаров до истечения амортизационного срока. Так, резервуары для сбора и хранения коррозионно-агрессивной нефти требуют текущего или капитального ремонта уже через 2 - 5 лет, а полностью списываются из-за негодности после двух-трех капитальных ремонтов через 12 - 15 лет. При этих ремонтах теряется дополнительно большое количество металла и затрачиваются трудоресурсы, требуемые на обеспечение непосредственно добычи, подготовки и транспорта нефти. Только прямые расходы на ликвидацию аварийной утечки нефти из одного резервуара достигают десятков млн. рублей. Даже при текущих ремонтах теряется значительное количество дефицитного листового металла, поскольку на один куб.м вместимости резервуара расходуется в среднем 25 кг металла. Стоимость одного куб.м резервуарной конструкции составляет в настоящее время 100 тыс. руб. Однако прямые расходы еще не характеризуют всего ущерба из-за выходов резервуаров из строя. Они должны быть увеличены на издержки экологического характера, на срыв нормального технологического процесса добычи, подготовки и магистрального транспорта нефти и т.д.
Защита резервуаров от коррозии, продление их безаварийного периода эксплуатации хотя бы до истечения амортизационного срока является важнейшей технико-экономической задачей в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. ГОСТ 1510 - 84 «Нефть и нефтепродукты...» и существующие правила требуют безоговорочного обеспечения противокоррозионной защиты их внутренних,стенок.
Для снижения коррозии стенок резервуаров используют в первую очередь защитные покрытия, затем, в водной фазе,- электрохимическую защиту и в ряде случаев - ингибиторы коррозии. Защитные покрытия являются базовым и вместе с тем универсальным средством защиты от коррозии внутренней и внешней поверхности резервуаров, электрохимическая защита применима лишь в зоне скопления подтоварной воды, ингибиторы наиболее действенны в газовоздушной зоне резервуара. Однако, без защитных покрытий и электрохимическая защита стенок резервуаров становится мало эффективной и весьма дорогостоящей.
Применение защитных покрытий, в том числе и других средств борьбы с коррозией, связано со многими техническими и технологическими трудностями, весьма трудоемко характеризуется неотработанностью процесса нанесения защитных покрытий, подготовки металлической поверхности под окраску, недостаточной информированностью работников нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности о наличии механизированного инструмента и установок для нанесения защитных покрытий, степени доступности и дефицитности многих марок лакокрасочных материалов. Имеющийся опыт защиты от коррозии резервуаров разбросан по многим, часто недоступным для широкого круга производственников публикациям и инструктивным материалам, что затрудняет широкое применение на практике наиболее прогрессивной и современной технологии противокоррозионной защиты резервуаров.
Целью данного раздела является анализ и обобщение всего полезного и ценного, что имеется в области противокоррозионной защиты резервуаров, главным образом, в нашей стране, с учетом опыта зарубежных стран.
В данной работе приведен технологический опыт защиты резервуаров, основанный исключительно на опубликованных материалах, обобщающий апробированный на практике опыт применения в нашей стране технологии нанесения покрытий, применения механизированного инструмента, установок по очистке и окраске металлической поверхности.
Первая часть посвящена описанию особенностей и характера коррозионного разрушения внутренней поверхности резервуаров под воздействием нефти, выделившейся из нее воды и паров углеводородов, содержащих агрессивные компоненты. Особое внимание уделено принципу зонального распределения коррозионных разрушений резервуарных стенок, крыши и днища, а также механизму коррозии в этих зонах.
Во второй части детально рассматриваются методы и технология противокоррозионной защиты внутренней и внешней поверхности стальных цилиндрических резервуаров типа РВС. Наибольшее внимание уделено всем аспектам применения различных защитных покрытий. Описаны лакокрасочные и полимерные композиции, комбинированные металлизационно-полимерные и порошковые материалы, грунты и преобразователи продуктов коррозии, ингибирующие композиции. Детально охарактеризованы все стадии технологического процесса нанесения покрытий, начиная с подготовки поверхности, формирования покрытий, кончая контролем за качеством всех стадий работы.
Дано подробное описание и технические характеристики комплекса устройств, приспособлений и установок, необходимых для механизированного осуществления технологического процесса нанесения покрытий, периодического их восстановления, а также всей совокупности требований для безопасного ведения этих работ.
Впервые уделено внимание проблеме возникновения и методам защиты от электро-статических зарядов в условиях защищенных от коррозии стенок резервуаров. Показана роль защитных покрытий в нейтрализации такого опасного явления при хранении сероводородсодержащих нефтей в резервуарах как самовозгорание пирофорных соединений железа на их стенках.
Специальные разделы посвящены проблемам электрохимической защиты резервуаров и применению ингибиторов и ингибирующих композиций для противокоррозионной защиты резервуаров. Здесь же приведены основные принципы комплексной защиты резервуаров от коррозии, которые могут в некоторых случаях упростит задачу снижения разрушения резервуаров в холодное время года. В разделе детально рассмотрены экономические аспекты защиты резервуаров от коррозии.
При обобщении материалов данного пособия использованы результаты исследований и опыт противокоррозионной защиты резервуаров, накопленный в АНК «Башнефть», а также по России в институтах «Проектхимзащита», ВНИПИ НПО «Спектр», «ЦНИИпроектстальконструкция», «ВНИКТИстальконструкция», НПФ «Пигмент», ЦНИЛ Госкомнефтепродукта РФ, Гипротюменнефтегаза и других научно-исследовательских и производственных организаций и фирм различных ведомств страны.
В заключение рассмотрены современные тенденции в противокоррозионной защите резервуарных емкостей, вызванные совершенствованием как лакокрасочных и ингибирующих композиций, так и технологического процесса нанесения этих материалов на внутренние и внешние стенки резервуаров.
