5℃环境下含硫介质对原油储罐腐蚀影响的研究

摘要

石化企业中原油含硫量不断增高，原油储罐受到严重的腐蚀，原油储罐的防腐受到企业的广泛关注。本文基于涂料防腐施工简单，经济实用等特点，针对某企业的原油储罐所处低温、含硫的腐蚀环境情况，研究分析了原油储罐腐蚀失效机理，选取了2种底漆(标记为底漆D1、D2)和4种面漆（标记为面漆M1、M2、M3、M4），底漆D2与4种面漆组合成4种涂料体系（标记为体系A、B、C、D），对储罐防腐涂料进行了实验研究和防腐性能评价，并筛选出防腐效果较好的防腐涂料。开展的研究及主要结论如下: (1)对所选取的储罐防腐涂层进行了硬度、附着力、抗冲击性、柔韧性等机械性能测试。结果表明，底漆D2比底漆D1机械性能好，4种面漆的机械性能均较好，但面漆M4不适用于高速冲击作用的金属表面防腐。 (2)针对含硫介质腐蚀环境，采用腐蚀介质为3.5％Na2S溶液，对各个涂层进行了交流阻抗测试，底漆D2比底漆D1具有更好的耐硫腐蚀性;面漆M4耐硫腐蚀性最好，面漆M1耐硫腐蚀性较差;涂料体系的耐硫腐蚀性顺序依次为:D＞C＞B＞A。 (3)开展了低温环境下储罐防腐涂层浸泡试验研究，对比分析了包括腐蚀前后试样的质量、表面形貌及表面质量分数的变化情况，研究了储罐防腐涂料耐腐蚀机理及防护效果。结果表明:低温条件下，温度对防腐涂层防腐性能影响不大;体系B、C、D表面较均匀，体系A表面不均匀，腐蚀后涂层表面孔隙率变大，腐蚀速率增大，且腐蚀反应先从涂层表面缺陷处发生;体系A防护性能效果较差，体系D防护性能效果较好。这些研究结果将为企业原油储罐防腐技术的推广及应用提供参考。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 原油储罐生产运行现状及研究意义

1．1．1 原油储罐的腐蚀现状

1．1．2 原油储罐腐蚀造成的危害

1．1．3 研究意义

1．2 国内外原油储罐腐蚀的研究状况及进展

1．2．1 大型原油储罐用钢的研究现状

1．2．2 国内外对原油储罐采用的防腐措施及应用效果

1．3 本文研究的主要内容

第二章 储罐腐蚀失效机理及其防腐涂层测试方法

2．1 原油储罐腐蚀失效特征分析

2．1．1 储罐罐外壁腐蚀失效机理

2．1．2 储罐罐内腐蚀失效机理

2．1．3 储罐罐底下表面腐蚀失效机理

2．2 目前原油储罐防腐涂层测试方法

2．2．1 涂层常规检测方法

2．2．2 涂层表面分析方法

2．2．3 涂层电化学分析方法

2．3 本章小结

第三章 储罐防腐涂层的机械性能分析

3．1 涂层的机械性能测试

3．1．1 实验方法

3．1．2 涂层机械性能实验检测

3．2 实验结果与讨论

3．2．1 涂层硬度测试结果评定

3．2．2 涂层附着力测试结果评定

3．2．3 涂层抗冲击性测试结果评定

3．2．4 涂层柔韧性测试结果评定

3．3 本章小结

第四章 基于交流阻抗分析法的储罐涂层体系耐硫腐蚀性试验

4．1 涂层的交流阻抗谱技术

4．1．1 实验方法

4．1．2 涂层交流阻抗测试

4．2 实验结果与讨论

4．2．1 底漆的EIS测试结果

4．2．2 面漆的EIS测试结果

4．2．3 涂料体系的EIS测试结果

4．3 本章小结

第五章 5℃环境下的储罐防腐涂层腐蚀机理研究

5．1 储罐防腐涂层浸泡试验

5．1．1 实验方法

5．1．2 试样浸泡实验测试

5．2 0～15℃环境下涂层耐腐蚀速率对比分析

5．3 5℃环境下涂层耐硫腐蚀的宏观形貌分析

5．4 5℃环境下涂层耐硫腐蚀的微观形貌分析

5．4．1 扫描电镜实验检测

5．4．2 涂层体系微观形貌分析

5．4．3 涂层体系表面成分分析

5．5 原油储罐涂层防护初步经济分析

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

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