В нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности стальные вертикальные резервуары типа РВС различной вместимости являются важным элементом технологического процесса и используются для оперативного сбора или длительного хранения нефти и нефтепродуктов. Суммарная по стране их емкость весьма велика, число резервуаров достигает десятка тысяч. Резервуары большой вместимости являются объектами повышенной экологической опасности, поскольку небольшая утечка нефти или их разрушение ведет к тяжелым последствиям.
Нефть и нефтепродукты (главным образом, коррозионно-агрессивные примеси в них: вода, кислород, сероводород) в контакте с тонкими стенками резервуаров преждевременно выводят их строя из-за коррозии, создавая дефицит резервуарной обеспеченности для нефте-добывающих предприятий, что требует больших затрат для их текущих и капитальных ремонтов.
Особенно остро проблема противокоррозионной защиты резервуаров встала в последние годы в связи с ростом объема добычи сероводородсодержащих нефтей, а также со вступлением нефтяных месторождений в позднюю стадию разработки, характеризующейся прогрессивным обводнением нефти и повышением ее коррозионной агрессивности.
Установлено, что при поступлении добываемой и подготовленной нефти в резервуары происходит ее разделение на три фазы: вода, нефть и ее пары. В каждой зоне резервуара скорость коррозии (или утоньшение во времени его стенки) идет с различной интенсивностью и имеет свой механизм разрушения материала. Наиболее страдает от коррозии днище и корпус резервуара в зоне контакта с отделившейся от нефти водой, за ними следует кровля и верхние пояса и менее всего корродирует корпус резервуара под воздействием нефти.
Однако, на нефтяных месторождениях страны большая часть «темных» нефтей весьма слабо электризуется при принятой технологии заполнения этими нефтями резервуаров. По этой причине для противокоррозионной защиты стенок резервуаров без существенных ограничений могут использоваться все марки защитных материалов, дающих диэлектрические покрытия. В случае, когда в резервуарах для хранения электростатически опасных нефтей используются диэлектрические покрытия, следует ограничить скорости заполнения резервуаров или принять ряд других мер безопасности, рекомендованных в инструктивных материалах.
Для защиты от коррозии внутренней поверхности резервуаров коррозионно-стойкими диэлектрическими покрытиями могут быть использованы материалы на основе эпоксидных, полиуретановых, полиэфирных и других смол. Весьма перспективны для создания высокостойких и одновременно электропроводных защитных покрытий металлонаполненные марки лакокрасочных материалов (ХС-5132, Силикацинк-2 и др.). Особо высокую защитную способность имеют безрастворительные (полимерные) марки на основе эпоксидных, полиэфирных и других органических связующих, армированные синтетическими или стеклянными тканями. Повышенной стойкостью и длительным сроком службы характеризуются металлизационнополимерные покрытия, включающие тонкий слой напыленного металла (алюминий, цинк) и поверх него небольшое число слоев диэлектрического покрытия.
Все указанные защитные материалы при строгом соблюдении технологии их нанесения и отверждения на металлической поверхности обладают требуемыми для защиты от коррозии свойствами. Однако для реализации их высоких барьерных (противокоррозионных) свойств перед их нанесением должна быть очень тщательно подготовлена металлическая поверхность, чтобы обеспечить высокую адгезию (связь) нанесенных покрытий с металлической поверхностью. Данное требование является решающим в технологии применения защитных покрытий в резервуарах и представляет серьезные технологические трудности.
Выбор системы (или конструкции) защитных покрытий для внутренней поверхности стальных резервуаров типа РВС требует осмысленного подхода, поскольку в каждом конкретном случае существуют равнозначные по эффективности альтернативные решения.
Использование конкретной системы защитных покрытий зависит от их наличия и доступности, от принятого способа подготовки (очистки) поверхности металла под покрытие, от агрессивности хранимой нефти от зоны резервуара, где намечается применение покрытий, от желаемого срока службы защиты и ряда других факторов.
Следует иметь в виду, что изоляция внутренних стенок резервуаров от воздействия сероводородсодержащей среды практически гарантирует также отсутствие пирофорных отложений сульфидов железа, которые самовозгораясь в присутствии кислорода воздуха, могут привести к загоранию и взрыву паров газовоздушного пространства резервуара.
В значительной степени выбор марок лакокрасочного или полимерных материалов зависит от принятого способа подготовки и очистки поверхности от загрязнений.
При отсутствии возможности подготовки и очистки кровли и верхних поясов здесь рекомендуется без всякой подготовки использовать пленкообразующие ингибиторы коррозии.
Для выполнения механизированной и струйной очистки поверхности разработано и выпускается различное оборудование и эффективные установки. Для их успешной работы необходимо использовать при удалении пыли вакуумное оборудование и другие полезные для ускорения работы вспомогательные приспособления.
Для нанесения лакокрасочных и полимерных покрытий используют ряд установок пневматического и безвоздушного распыления. Для нанесения высоковязких двух-, трехкомпонентных покрытий существуют специальные установки и трехканальные распылительные пистолеты.
Большую роль в осуществлении пртивокоррозионной защиты внутренней и внешней поверхности резервуаров играет планирование и четкая организация изоляционных работ.
Весь комплекс работ начинается с подготовительных мероприятий. Сюда входит очистка,пропарка резервуара, выполнение ремонтных (сварочных) работ, создание монтажного проема, установление осветительной и вентиляционной системы, монтаж вспомогательных и основных установок (пылеудаляющих, дробеструйных, окрасочных). Большое внимание следует уделить установке подмостей или устройств для доступа к любой части резервуара. При наличии понтонов и плавающих крыш для противокоррозионной защиты используются эти сооружения в качестве передвижных подмостей. При защите днища и нижнего пояса подмости в резервуаре не устанавливаются.
Для повышения степени индустриализации противокоррозионных работ и получения покрытий с высокой стойкостью на монтажной площадке следует построить закрытые помещения, где можно предварительно нанести полимерное, порошковое или металлизационнополимерное покрытие на монтажные листы кровли или резервуара. После закрепления этих листов сваркой на крыше дополнительная изоляция сварных швов и незащищенных мест может быть осуществлена в более короткие сроки, нежели защита всей поверхности крыши или всех листов.
Нанесение металлизационного слоя на отдельные листы в станционарных условиях или рулонные заготовки резервуаров в заводских условиях ведет к созданию нового двухстадийного высокомеханизированного процесса противокоррозионной защиты резервуаров. Осуществление предварительной металлизации листов или рулонных заготовок в заводских условиях позволяет избежать на монтажной площадке весьма трудоемкой и ответственной подготовки и очистки металлической поверхности перед окраской. Получаемый после сборки резервуара комбинированный металлизационнополимерный слой имеет повышенные сроки службы и коррозионную стойкость в агрессивных средах при меньшем числе лакокрасочных и полимерных слоев в покрытии.
В особо агрессивных условиях водной среды целесообразно любое защитное покрытие комбинировать с электрохимической защитой, поскольку со временем в каждом покрытии появляются сквозные поры и участки, доступные для проникновения коррозионной среды к металлу. Наложение на металл дополнительной электрохимической защиты повышает эффективность такой комбинированной защиты. Установка в резервуаре анодных протекторов из цветных металлов или наложение от внешнего источника электрического тока поддерживает на открытых участках в защитном покрытии необходимый электрический потенциал, обеспечивающий защиту металла от воздействия агрессивной среды.
Экономические показатели всех видов защиты внутренней и внешней поверхности резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов всегда положительны, поскольку большинство резервуаров для сбора, хранения и подготовки нефти не выдерживают амортизационного срока эксплуатации.
Технико-экономические расчеты, сопоставимые с оценкой стоимости той или иной системы защиты резервуаров от коррозии, в каждом конкретном случае могут облегчить выбор защитных покрытий, электрохимической защиты или комбинированной защиты для обеспечения достаточно надежной, безаварийной и длительной эксплуатации резервуаров.
