大型鋼制貯罐防腐涂層施工工藝
發(fā)布日期:2011-11-03 來源:中國石油工程設(shè)計責任有限公司西南分公司 作者:郭 益
導讀:本文介紹了大型鋼制貯罐防腐涂層的配套要求及其施工工藝,施工質(zhì)量控制、交工驗收和重涂修補的技術(shù)要求,以及施工安全事項和相關(guān)標準。
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郭 益 1 牟 華 1 張 平 1 馮 琦 1 杜 磊 1 , 2
( 1. 中國石油工程設(shè)計責任有限公司西南分公司,成都 610017 ; 2. 中國石油天然氣集團公司石油管力學和環(huán)境行為重點實驗室,成都 610017 )
摘 要: 介紹了大型鋼制貯罐防腐涂層的配套要求及其施工工藝,施工質(zhì)量控制、交工驗收和重涂修補的技術(shù)要求,以及施工安全事項和相關(guān)標準。
關(guān)鍵詞: 大型貯罐;防腐涂層;施工工藝
0 引言
大型立式鋼制貯罐是石油化工行業(yè)非常重要的貯運設(shè)備,用于貯備原 油、成品油、液態(tài)化工產(chǎn)品及水等其它液體。貯罐有很多種類,按其形狀可分為立式、臥式和球形貯罐;按容積有大型和小型之分(大型貯罐是指公稱容積為 100~3 萬 m 3 ,以及平底、固定頂?shù)馁A罐和公稱容積為 1 萬 m 3 以上的浮頂貯罐;小型貯罐大多是公稱容積小于 100 m 3 的貯罐,一般為臥式容器)。大型貯罐多為立式圓筒形鋼制貯罐,其中以拱頂貯罐(包括內(nèi)浮頂拱頂貯罐)和浮頂貯罐應(yīng)用最為廣泛。隨著近年來我國經(jīng)濟的快速發(fā) 展,國家能源消耗急劇增長,我國大型鋼制原油貯罐的發(fā)展步入了一個高速發(fā)展期,在工程設(shè)計和建設(shè)當中,大型鋼制原油貯罐的防腐保護非常關(guān)鍵,其中施工質(zhì)量 又決定了防腐涂層的保護效果。因此,大型鋼制貯罐的防腐涂層施工受到了高度重視。
1 大型貯罐防腐涂層
根據(jù)各類大型鋼制貯罐的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求,其不同的結(jié)構(gòu)區(qū)域需要使用不同類型和功能的防腐涂層,以 10 × 10 4 m 3 內(nèi)浮頂原油貯罐為例(罐體直徑 80 m ,罐高 21.8 m ),貯罐不同區(qū)域的防腐涂層配套見表 1 。
表 1 大型鋼制原油貯罐的防腐涂層
2 防腐涂層施工
2.1 表面處理
( 1 ) 表面處理方式應(yīng)采用磨料噴(拋)射處理,對經(jīng)噴(拋)射處理又返銹的焊縫預(yù)留區(qū)域,以及噴(拋)射處理確實無法實施的部件方可采用動力或手工工具進行處理。
( 2 ) 表面處理執(zhí)行《涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范》( SY/T 0407 — 97 )的要求。
( 3 ) 表面處理合格后應(yīng)盡快進行涂裝作業(yè),若鋼材表面已受污染,應(yīng)重新處理。
( 4 ) 表面處理后至施涂底漆前,鋼材表面溫度應(yīng)比露點溫度高 3 ℃ (露點溫度值查對表見 GB 50393 附錄 D )
( 5 ) 表面處理后表面清潔度應(yīng)符合下列要求:
第一,采用磨料噴射處理后的鋼表面除銹等級應(yīng)達到 GB 8923 — 88 《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中 Sa 2.5 級;
第二,采用手工或動力工具處理的局部鋼表面除銹等級應(yīng)達到 St 3 級;
第三,表面可溶性氯化物殘留量不得高于 5 μ g/cm 2 ,其中,罐內(nèi)液體浸潤的區(qū)域氯化物殘留量不宜高于 3 μ g/cm 2 。
( 6 ) 經(jīng)處理后表面粗糙度應(yīng)符合:無機富鋅涂料,錨紋深度為 60~80 μ m ;其它涂料,錨紋深度應(yīng)為 40~80 μ m ;
( 7 ) 噴射處理后,灰塵數(shù)量等級和灰塵尺寸等級應(yīng)達到 GB/T 18570.3 規(guī)定的 3 級或 3 級以下。
( 8 ) 表面清潔度和表面粗糙度可按 GB 50393 附錄 E 進行測定。測定時,也可參照現(xiàn)場制作的樣板或圖像樣本,但現(xiàn)場制作的樣板應(yīng)采取適當?shù)拇胧┩咨票Wo。
2.2 涂層施工
2.2.1 底涂施工
( 1 ) 涂覆底漆時,除罐底板外側(cè)外,罐壁板四周邊緣應(yīng)預(yù)留 100 mm 不進行防腐施工;
( 2 ) 基底表面如有凹凸不平、焊縫波紋及非圓弧拐角,應(yīng)先進行處理。
2.2.2 罐下噴涂
由于大型原油貯罐工程量大,罐體施工周期超過 6 個月,在此期間易受日曬雨淋及潮濕空氣的影響,如采用先主體焊接,再罐上除銹,最后刷涂涂料的方案,在施工期間鋼材表面的腐蝕可能較為嚴重,再考慮到環(huán)境 保護禁止罐上噴砂除銹的要求,罐下噴涂成為優(yōu)先選用的工藝。大型原油貯罐主體用鋼板,包括浮船內(nèi)構(gòu)件,均可采用先罐下拋丸除銹,高壓無氣噴涂底漆,甚至中 間漆及面漆,再上罐組裝焊接的工藝。實際噴涂施工方案必須針對罐體不同部位的特點分別對待。對不易修補的部位,如罐底板下表面、浮船內(nèi)壁等,采用底漆 - 中間漆 - 面漆全噴涂方案;而涂層修補、復(fù)涂難度不大的部位,如罐體外壁、內(nèi)壁水區(qū)及內(nèi)壁油區(qū),考慮到施工期間的損傷,均采用先罐下噴涂底漆,待主體焊接完成,甚至 是附件安裝完畢后再涂刷中間漆及面漆的涂刷方案。
2.2.3 罐外壁施工
罐外壁原設(shè)計的涂層結(jié)構(gòu)為:環(huán)氧底漆 - 云鐵中間漆 - 聚氨酯面漆,除環(huán)氧底漆采用罐下噴涂外,由于施工管理等方面的原因,其余涂層我國一般采用罐上噴涂。罐上噴涂要求采用封閉式腳手架施工平臺,并嚴格遵守施 工技術(shù)要求,避免氣候,特別是罐上風力和雨雪天氣對施工質(zhì)量造成不利的影響。
2.2.4 施工過程質(zhì)量控制
( 1 ) 施工時應(yīng)按批準的施工方案進行施工,對施工操作人員進行技術(shù)培訓,并且保留每天的技術(shù)服務(wù)日志,任何影響質(zhì)量的變更均需獲得批準。
( 2 ) 施工條件:環(huán)境溫度,露點以上 3 ℃ ;相對濕度≤ 80% ;避免雨天、結(jié)露、風沙天氣或夜間進行施工。
( 3 ) 每一道涂料施工時,涂料供貨商技術(shù)人員應(yīng)先用濕膜測厚片大致控制其涂膜厚度,待實干后用干膜測厚儀對其進行精確控制。如有涂膜厚度未達標處,應(yīng)及時補涂。
( 4 ) 整個涂裝工序結(jié)束后,用干膜測厚儀在工作面取數(shù)十個點進行膜厚測定,取平均值以達到設(shè)計要求即為合格(但每個測點的膜厚不能低于設(shè)計要求的 20% )。未達到設(shè)計要求需重新補涂,直至達到設(shè)計的膜厚。
( 5 ) 涂裝過程中的質(zhì)量檢查應(yīng)包括下列內(nèi)容:
第一,每道涂層的外觀應(yīng)平整、顏色一致,無漏涂、泛銹、氣泡、流掛、皺皮、咬底、剝落、開裂等缺陷;
第二,濕膜厚度或金屬涂層厚度應(yīng)符合要求;
第三,涂裝間隔時間應(yīng)符合涂料使用施工指南的要求。
( 6 ) 涂膜實干后,按 GB 50393 附錄 F 的方法檢查涂裝質(zhì)量,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
第一,涂層厚度不得低于設(shè)計值,應(yīng)符合 ISO12944 “ 80 -20 ” 規(guī)則;
第二,絕緣涂層應(yīng)無孔隙,采用電火花檢漏儀進行檢測,電火花檢漏電壓為 5 V/ μ m ;導靜電涂層的孔隙率應(yīng)不大于 2 個 /m2 ,檢測時,宜采用 5 倍以上放大鏡;
第三,檢查出的漏點應(yīng)進行修補或復(fù)涂。防腐層的漏點平均不超過 1 個 /m2 時,可進行修補。平均每平方米有 1 個以上漏點時,應(yīng)進行全面復(fù)涂。
第四,導靜電涂層表面電阻應(yīng)符合設(shè)計值,采用涂料表面電阻測定儀測定。
第五,黏結(jié)力檢查:用鋒利刀刃垂直劃透防腐層,形成邊長約 40 mm 、夾角約 45 ° 的 V 形切口。用刀尖從切割線交點挑剝切口內(nèi)的防腐層,如果挑起處的防腐層呈脆性點狀斷裂,無成片挑起或剝離的情況,則防腐層黏結(jié)力合格。
第六,經(jīng)黏結(jié)力檢驗損壞的涂層應(yīng)按規(guī)定進行修補。不合格的涂層應(yīng)按規(guī)定進行重涂。
2.2.5 修補、復(fù)涂及重涂
( 1 ) 貯罐防腐涂層的修補應(yīng)符合下列規(guī)定:
第一,修補使用的材料和防腐涂層結(jié)構(gòu)應(yīng)與原防腐涂層相同,并做好標記。
第二,修補時應(yīng)將漏點或損壞的防腐涂層清理干凈,如已露基材,應(yīng)除銹至 Sa 3 級。
第三,漏點和破損處附近的防腐涂層應(yīng)采用砂輪或砂布打毛后進行修補涂覆,修補層和原防腐涂層的搭接寬度應(yīng)不小于 50 mm 。
第四,修補處防腐涂層固化后,應(yīng)按施工規(guī)定對修補處進行防腐涂層厚度和漏點檢查,應(yīng)無漏點且厚度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。
( 2 ) 貯罐防腐涂層的復(fù)涂應(yīng)符合下列規(guī)定:
第一,應(yīng)將原有防腐涂層打毛,使其表面粗糙;
第二,按設(shè)計要求涂覆面漆,直至達到規(guī)定厚度;
第三,復(fù)涂后應(yīng)按施工規(guī)定進行質(zhì)量檢驗,若不合格應(yīng)進行重涂。
( 3 ) 貯罐防腐涂層的重涂應(yīng)符合下列規(guī)定:
第一,必須將全部防腐涂層清除干凈;
第二,應(yīng)按施工規(guī)定進行防腐涂層涂覆;
第三,應(yīng)按施工規(guī)定進行質(zhì)量檢驗,并達到規(guī)定的質(zhì)量要求。
2.3 交工驗收
防腐涂層驗收時,應(yīng)提供:設(shè)計文件和設(shè)計變更文件、施工方案和施 工記錄;原材料質(zhì)量證明文件(包括所用涂料出廠合格證)、施工質(zhì)量檢查與控制記錄(包括涂料、防腐涂層的質(zhì)量檢驗和檢驗報告,以及涂裝過程和最終記錄)、 施工過程中出現(xiàn)的有關(guān)技術(shù)問題的處理記錄、返修記錄(包括修補位置、原因、方法、數(shù)量及檢驗結(jié)果)和交工驗收檢查檢測記錄。
3 施工安全
除滿足大型貯罐工程的安全管理措施外,防腐涂層施工時還應(yīng)做到:
( 1 ) 施工作業(yè)現(xiàn)場嚴禁存放易燃品(涂裝材料除外),現(xiàn)場嚴禁吸煙,現(xiàn)場周圍距離 10 m 內(nèi)不準進行焊接或明火作業(yè)。存放涂料及施工現(xiàn)場應(yīng)有必要的消防設(shè)施。在施工中應(yīng)采用防爆照明設(shè)備。
( 2 ) 當施工環(huán)境通風較差時,應(yīng)采取強制通風措施,有害氣體含量不得超過有關(guān)規(guī)定。
( 3 ) 從事作業(yè)人員應(yīng)配帶必要的防護用品,在容器內(nèi)施工,應(yīng)輪流作業(yè),并采取良好的通風措施。
( 4 ) 高空作業(yè),要有防滑措施,作業(yè)人員應(yīng)系好安全帶。
( 5 ) 使用高壓無空氣噴槍時,應(yīng)將噴槍接地,以避免靜電火花釀成火災(zāi)、爆炸事故。
( 6 ) 使用無空氣噴涂設(shè)備在極高壓力下作業(yè),切勿將噴槍噴孔對著人體與手掌,以免釀成人身傷害事故。
( 7 ) 清洗工具及容器內(nèi)的廢溶劑,不得隨意傾倒,宜按工程三廢和排污標準進行妥善處理。
4 施工參照標準
GB 50393 — 2008 《鋼質(zhì)石油貯罐防腐蝕工程技術(shù)規(guī)范》; GB/T 8923 — 1988 《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》; GB/T 18570.3 — 2005 《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的評定試驗 第 3 部分:涂覆涂料前鋼材表面的灰塵評定(壓敏黏帶法)》; GB 7691 — 2003 《涂裝作業(yè)安全規(guī)程 安全管理通則》; GB 7692 — 1999 《涂裝作業(yè)安全規(guī)程涂漆前處理工藝安全及其通風凈化》; SY/T 0407 — 97 《涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范》。
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