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石油罐防静电涂料应用概述.pdf

  • 上传人:hanfuliang
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    关 键  词:
    石油 静电 涂料 应用 概述
    资源描述:
    石油化工安全环保技术
    2010年第26巻第6期 PETROCHEMICAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY
    防火防爆
    石沺罐防静电涂料应用概述
    宋广成
    (中国石油石化防腐蚀新技术开发中心,北京100083
    摘要:主要分析石油产品储罐防静电涂层结构中,导电填料的电极电位和涂层抗渗透
    性及干膜厚度对罐壁防銹寿命的影响,介绍国外依据不同油品的使用要求和不同结构的储罐,
    如何选择涂料,提岀油罐内壁防静电的配套原则。
    关键词:石油产品;防静电涂料;储罐;导电填料
    为了杜绝或减少石油静电事故,国家航空油(也叫本征或非添加型),及分散导电填料的分散
    料和舰艇油料委员会明确规定石油产品要加人抗型(也叫添加型),共两大类。真性型导电性高分
    静电添加剂,使石油产品从绝缘体(1000以子材料,虽已有商品化产品,但因价格较昂贵,
    ),锐变为导电体(10°2以下),与此同时石油故应用并不广泛、不普遍
    罐内壁凃料之电阻率也必须与石油产品之电阻率
    防静电涂料,基本上是由分散导电填料制成的
    相匹配,即从绝缘体之电阻率(102)衰变为导分散型。国外市场的防静电涂料有下列三大类。
    电体之电阻率(102以下),否则抗静电添加剂
    (1)复合系抗静电涂料(金属系:银、铜、
    抑制静电隐患的特殊功能将完全失效。
    镍;锌碳系:导电性碳;金属氧化物系:氧化锡
    为了配合国家航空油料和舰艇油料委员会强氧化锑处理之二氧化钛、加添锑之氧化锡等)。
    制使用抗静电添加剂的有关规定,国家技术监督(2)界面活性剂系(第四级铵盐、磺酸盐、磷酸
    局早在1992年1月发布了强制性国家标准盐、烷基甜菜素型、烷基咪唑淋型、POE衍生物、
    BC1348-92,规定“储罐内壁应使用防静电防烷胺、烷谜、甘油脂酸酯、聚乙烯基苯基三甲基氨
    腐蚀涂料,涂料体电阻率应低于10°2?m(面电盐、聚萃烯磺酸盐等)。(3)沉积系(金属系:金
    阻率就低于1059)。”其后,1997年7月,又发钯;氧化物系:氧化铟锡、氧化镉锡等)。
    布国家标准《石油罐导静电涂料电阻率测定法
    石油产品储罐內壁用的防静电涂料,只有第
    (GB16906-1997),进一步对石油产品储罐防静一类之金属系、碳系,或金属氧化物系导电填料
    防腐蚀涂料作出涂层电阻率测定及施工验收的制成的涂料才适用。因为界面活性剂会不断流失
    规范
    到浸泡在涂层表面的石油产品中,导电性急剧衰
    实施这两个国家标准以后,石油产品储罐已退而丧失防静电功能;第三类的沉积系,对储罐
    不再出现由静电引发的火灾或爆炸灾害。日前,内壁而言,工艺实施是不可能的
    国内生产防静电涂料的厂家存在的问题是:各地
    电阻率合格的涂料产品,实践中却出现涂装后的
    防腐效果、防锈年限差异极悬殊的情况。
    收稿日期:2010-03-04
    作者简介:宋广成,男,毕业于北京理工大学火箭燃料
    1防静电涂料概说
    专业,现从事防静电涂料检测、验收、评标;防静电
    雷电等工作,曾主编《石油静电》、《石油雷电》、《石
    防静电涂料是导电涂料中,电阻值在10°02
    油电長率》、《导静电涂料》、《油品静电位》、《静电点
    10°0范围内的一组涂料,用以消除静电放电
    火能》等8项国家标准,著作有《工业静电》、《石油静
    产生的灾害或静电引力导致的各类生产障碍。
    电》、《石油防腐设计规范》等,发表文章100多篇,技
    导电涂料可分为利用高分子导电体的真性型
    术总监、研究员。电话:13901042309
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    石油化工安全环保技术
    2010年第26卷第6期
    效果。
    2防静电涂层结构对储罐防銹寿命的影响
    使用无机富锌防静电漆,如海生牌T558导
    防静电涂料在石油产品储罐内涂装,与其它静电防腐涂料,喷涂在石油产品储罐内壁,实质
    工业对防静电涂料的要求很不一样,它必须同时就等如在罐内壁加覆牺牲阳极保护层,直至作为
    满足两项要求:第一,涂装的对象是钢结构,因牺牲阳极的锌粉消耗尽,铁才会锈蚀。这和热镀
    此除防静电功能外必须对钢铁有优良的防锈能锌的白铁皮不会生锈情况相同,所以国外也常将
    力。因罐内涂层处于石油产品浸泡状态,而浸泡喷无机富锌漆叫作冷镀锌,以示其卓越的长年限
    状态比大气环境更利于腐蚀介质渗透期7年以上。防锈能力。国外使用无机富锌漆在石油产品储罐
    这个防锈期要求是合理的;第二,必须耐石油产内壁的长期实践显示,干膜厚度100um的无机
    品常年浸泡,且不污染产品或诱发产品变质。
    富锌漆层,防锈年期可有7~10年
    据对194年以来新造油库油罐防锈效果的调
    目前常用于制造防静电涂料的导电填料,除
    査报告,江浙的舟山、杭州、上海、温州、岙山锌粉之外,其它各种金属系、金属氧化物系及碳
    等地的六个油库群,新造储罐绝大多数在涂装后系的导电填料,其标准电极电位比铁的标准电极
    使用才一年,就严重腐蚀,且有二例已严重到罐电位较正,因此所制得的防静电涂层对储罐内壁
    底部腐蚀穿孔漏油,其中一个罐漏油达2t多。是腐蚀电池的阴极,使罐壁钢板成为阳极,当水
    这些储罐用的防静电涂料,是使用碳系导电填料分等腐蚀介质存在时,便发生电化学腐蚀
    炭黑、石墨)的环氧漆或聚氨酯漆。调査报告也
    从外观表征,就可看到漆层(阴极)下产生的
    引述了使用金属系或金属氧化物系导电填料的防氢气将漆层鼓起一个个小泡,挑破了泡泡,下面
    静电漆配套涂层或单一涂层,自1993年涂装投人见到铁锈(Fe2O3?XH20),看到钢板腐蚀形成许
    使用,已经超过6-7年,是甲方检査确认保护良多小麻点坑坑。
    好的优良实例。从防静电涂料漆层结构和防腐蚀基
    出现钢板腐蚀时间的长短,取决于水分多长
    本原理加以分析,可知上述工程实例防静电漆的防时间渗到钢板与漆层接触的介面。如,对于碳系
    锈寿命差异悬殊,在理论上确是必然如此
    的炭黑,由于炭黑粒子表面一般寄附有1%~3
    防静电漆层结构对石油产品储罐防锈寿命长%的水分,碰上喷漆时天气潮湿,溶剂挥发令水
    短的影响,主要有下列三个因素
    汽变为凝露掩埋在漆膜中,这些水分加起来足够
    2.1防静电漆层结构内导电填料
    令炭黑和钢板接触点出现电化学反应,是完全可
    石油储罐导静电漆层中的粘结剂组分,如环能的。因此舟山半仙洞某一涂过炭黑系防静电涂
    氧树脂、聚氨树脂等聚合物本身是绝缘体。当料末装过任何物料的油罐,也发生了点状腐蚀,
    添加导电填料所占体积比例达一定值、相应绝缘腐蚀速度极快。
    性聚合物的雄积密度小到一定值时,漆层结构内2.2漆层的抗渗透性
    的导电填料粒子,就能相互接触或相互接近到两
    漆层阻抗水分和氧气渗透的能力,对防静电
    个导电粒子之间的聚合物膜很薄,薄到电子能克涂料防锈年限极为重要。目前国内的防静电涂
    服势垒在漆层内流动,达到体电阻低于10Q/m,料,只有无机富锌漆一种是以牺牲阳极原理防止
    从而具有防静电功能。因此,防静电漆层与石油油罐内壁腐蚀,其它品种防静电漆涂层全都使罐
    产品储罐内壁的接触面,形成了极多由导电填料壁成为腐蚀电池的阳极,漆层作为阴极覆盖在阳
    粒子与铁元素直接接触的微电池。若导电填料的极表层。阴极覆盖层必须能够阻隔水分氧气等渗
    标准电极电位比铁的标准电极电位较负,导电填透到铁的表面才
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