內襯玻璃鋼的含硫污水均質罐腐蝕泄露分析及防護措施
摘 要 蘭州石化公司含硫污水處理裝置均質罐由于環境、腐蝕介質、溫差疲勞及應力作用影響,內襯玻璃鋼產生脆性開裂,罐體整體腐蝕,罐底部減薄甚至腐蝕穿透,本文分析了腐蝕開裂原因,并提出了防護措施。
關鍵詞 內襯玻璃鋼;含硫污水均質罐;腐蝕開裂;防護
環氧玻璃鋼材質具有特殊防腐蝕性能,整套煉油污水處理裝置污油罐、污水罐及聚合鋁罐等工藝設備均采用內襯環氧玻璃鋼進行防腐,使用效果良好。但近年來含硫污水均質罐出現滲漏現象,影響到裝置安全生產。
1 腐蝕罐體檢查分析
在含硫污水預處理裝置大檢修時我們看到,均質罐內襯玻璃鋼出現開裂,罐體金屬內壁與污水直接接觸,腐蝕相當嚴重。經過分析,含硫污水均質罐內表面腐蝕主要是污水中H2S、SO2電解質溶液造成。其過程如下:
H2S腐蝕:
1)H2S分步電離:H2S→H+ + HS-
HS-→H+ + S 2-
2)電解質與金屬反應:
陽極反應:Fe→Fe2++2e
陰極反應:2H+→H2?
Fe2+與S2-結合:Fe2++ S2-→FeS?
SO2腐蝕:
二氧化硫與氧、鐵反應生成硫酸亞鐵:
SO2 + O2 + Fe→FeSO4
FeSO4水解生成氧化物和游離性的硫酸:
4FeSO4 + O2 + 6H2O→4FeOOH + 4H2SO4
硫酸又腐蝕鐵:
2H2SO4 + 2Fe + O2→2FeSO4 + 2H2O
在這里二氧化硫的存在被稱為“酸的再生循環作用”。
另外,二氧化硫溶于水生成亞硫酸也可與鐵反應,使金屬腐蝕溶解,其反應如下:
SO2 + H2O + Fe→FeSO3
2 內襯玻璃鋼開裂原因分析
1)在污水的作用下,玻璃鋼出現降解現象,使玻璃鋼中的玻璃纖維在微裂紋和界面作用下被侵蝕、溶析,加快老化進程,降低強度。
2)由于溫差變化、熱脹冷縮等因素影響,玻璃鋼出現疲勞現象,玻璃鋼內部殘留的空隙、氣泡在氣溫變化的條件下擴展,加快玻璃鋼結構的損壞,降低強度。
3)罐內儲存含硫污水含有大量H2S、SO2氣體,活動劇烈,長期運行滲入玻璃鋼內,在缺陷處聚集使應力集中。同時儲罐液位變化頻繁,處于彈性變化狀態下,使內襯玻璃鋼受著交變應力作用,使內襯玻璃鋼出現鼓包。
以上3個原因造成儲罐內襯玻璃鋼產生裂縫,污水對罐體腐蝕相當嚴重,管壁厚度由原來6 mm變成2 mm~3 mm左右,局部出現腐蝕穿透現象,造成泄露,對裝置環境造成侵害,必須采取有效措施進行維護。
3 腐蝕防護措施
對腐蝕減薄的罐體進行更換,針對環氧玻璃鋼襯里存在的缺陷,對罐體內部采用聚脲(SPUA)防腐技術,聚脲防腐技術具有以下突出特點:
1)力學性能:SPUA材料具有優異的綜合力學性能,見下表:
2)耐介質性能:SPUA耐介質性能十分突出,可耐絕大部分介質的長期浸泡。見下表:
3)附著力:SPUA材料與金屬、混凝土、塑料及木材有良好附著力,通過適當的配方篩選,可以得到附著力強度超過自身強度的體系。
4)聚脲彈性體涂層,可在-45℃~120℃下長期使用,并能承受160 ℃的短時熱沖擊。
具體施工如下:1)將罐內表面采用機械除銹,去除表面的氧化皮、鐵銹等,達到無銹、無污、無塵、表面干燥的標準。2)采用手工涂刷聚脲專用底漆,底漆均勻涂刷至罐體內壁上。3)底漆固化4小時后,進行聚脲噴涂3 mm以上,噴涂1小時候,對涂層進行檢測,厚度不達標、人為破壞點、氣孔和針眼處及時進行修補,確保內襯層表面均勻、連續、無折皺、無汽泡或鼓包。
4 結論
采用聚脲(SPUA)防腐技術,通過1年的監測,該儲罐使用效果良好,證明上述材料及方法具有良好的抗腐蝕、抗應力作用及熱沖擊的性能,值得廣泛推廣應用。










































