Авторефераты диссертаций >> Управление ресурсом безопасной эксплуатации стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов
При окраске резервуаров применяют бензостойкие лакокрасочные материалы холодного отверждения, способные отвердевать при температуре не ниже 12–15 оС. Широкое распространение нашли следующие системы ЛКП на основе материалов как отечественного производства, так и закупаемые по импорту. Прошли многолетнюю апробацию ЛКМ на эпоксидной (краска ЭП-755, эмаль ЭП-56, эмаль ЭП-140, шпатлевка ЭП-00-10, эмаль ЭП-1155, эмаль ЭП-5116, композиции на основе шпатлевки ЭП-00-10 и смолы ФАЭД, на основе эпоксидных смол ЭД-20, ЭД-16), поливиниацетальной (эмаль ВЛ-515), сополимерно-винилхлоридной (краска ХС-720, краска ХС-717, эмаль ХС-710, эмаль ХС-5132), поливинилхлоридной (лак ХВ-77), полиуретановой (лак 976-1), дивинилацетиленовой (эмаль ВН-780), кремнийорганической (краска КО-42), фенольной (эмали ФЛ-62,
ФЛ-777) и др.
Начиная с конца 1980-х–начала 1990-х гг. в нефтяной промышленности
появляются целые серии новых материалов для окраски внутренней поверхности резервуаров.
Научно-производственным предприятием «Высокодисперсные металлические порошки» предлагается для защиты внутренней поверхности резервуаров для хранения светлых нефтепродуктов покрытие ЦВЭС № 1 на этилсиликатной основе. Материалами ВМП защищены ряд резервуаров компаний Роснефть, Газпромнефть, ЛУКОЙЛ, ТНК-ВР, Транснефть, Транснефтепродукт, Хабаровского, Краснодарского. Туапсинского, Ухтинского, Нижегородского, Московского и других нефтеперерабатывающих заводов.
Защитная отечественная нефтебиостойкая система покрытий БЭП-651 (ТАНЭП-651), выпускаемая ООО «Краски БЭП» (г. Санкт-Петербург), представляет собой модификацию безрастворительного эпоксидного покрытия и рекомендуется для нанесения на внутреннюю поверхность средств хранения и транспортирования нефтепродуктов. Антикоррозионная защита этими материалами внутренней поверхности резервуаров выполнена в топливо-заправочных организациях аэропортов Москвы (Домодедово, Шереметьево), Новосибирска (Толмачево), Самары (Курумоч), Мурманска, Томска, нефтеперерабатывающих заводов ООО «Кинеф», Бухарского НПЗ.
Среди применяемых лакокрасочных материалов большое место занимают материалы «Эпобен», представляющие собой систему из грунтовки и эмали, а также модифицированные эпоксидные материалы, основой которых являются эпоксидно-каменноугольные, эпоксидно-новолачные и другие связующие материалы.
Близким по качеству аналогом импортному полиуретановому защитному покрытию «Steel paint» является отечественное покрытие ВГ-33. Данное покрытие производится на предприятиях Алтайхимпрома.
Для окраски внутренних поверхностей резервуаров хранения светлых нефтепродуктов и высокооктановых бензинов компанией «Tikkurila» поставляются материалы марки «Temaline». Это двухкомпонентные эпоксидные материалы. Антикоррозионная защита этими материалами технологической поверхности резервуаров выполнена в топливо-заправочных организациях аэропортов Москвы (Домодедово, Шереметьево), Новосибирска (Толмачево), Самары (Курумоч), Мурманска, Томска, нефтеперерабатывающих заводов ООО «Кинеф», Бухарского НПЗ. За 6 лет эксплуатации с защитным покрытием «Temaline» внутренней поверхности резервуаров из лакокрасочных материалов «Temaline LP primer» и «Temaline LP 60» при температурных условиях окружающей среды от –40 до +40 оС не выявлено следов коррозии металла под покрытием.
Ряд предприятий применяют материалы «Amercoat 56E» (Голландия), «Permakor 128/A» и «Permakor 2807» (Германия).
Защитные системы компании «HEMPEL» (Дания), предлагаемые для российских партнёров, прошли комплексное тестирование и аттестованы в ряде специализированных центров (ВНИИСТ, ВНИИГАЗ, 25 ГосНИИ Минобороны России, ТатНИПИнефть, ПермНИПИнефть, Гипротюменнефтегаз и др.).
Среди применяемых ЛКМ производства компании «HEMPEL» большое место занимают эпоксидные материалы, имеющие общее название «HEMPADUR».
Материал «НЕMPADUR LТC 15030» дает возможность для проведения окрасочных работ при отрицательной температуре окружающего воздуха вплоть до минус 10 оС.
Для защиты внутренней поверхности новых резервуаров рекламируется покрытие усиленного типа «HEMPADUR 87540». Это эпоксидный материал, не содержащий летучих органических растворителей, наносящийся специальным оборудованием с двойной питающей линией с подогревом каждого компонента. Материал можно наносить за один проход, толщиной сухой пленки до 1000 мкм, для резервуаров выбрана толщина в диапазоне 400–600 мкм.
В ассортименте испытанных материалов, технология нанесения которых также освоена в производстве противокоррозионных работ, имеются цинксодержащие материалы на этилсиликатном связующем: это «ХЕМПЕЛ ГАЛВОСИЛ 1570», «Текноцинк СС».
Результаты испытаний, проведенных во ВНИИК (Москва), показали удовлетворительные защитные свойства покрытий на основе полиуретановых полимеров «Steel paint» с наполнителями — цинковой пудрой или железной слюдкой. Покрытие стойко к агрессивным средам, обладает эластичностью за счет сетчатой объемной структуры. Покрытие «Steel paint» снижает скорость коррозии металла с 0,2 до 0,01 мм/год. Однако при всех достоинствах зарубежных покрытий следует отметить их высокую стоимость.
Высокие адгезионные и деформационные характеристики системы покрытия «ВИКОР» позволяют защищать от коррозии резервуары большой емкости,
у которых прогиб стенок и "хлопуны" днища значительно превышают допустимые 4 мм на базе 2 м.
Обобщая изложенный обзорный материал по лакокрасочным покрытиям внутренней поверхности резервуаров, отмечено, насколько затруднителен выбор ЛКМ для конкретного резервуара. Обычно при проектировании исходят из стоимости покрытия и срока его службы с учетом рекламы производителя ЛКМ.
Лакокрасочные материалы покрытия наносят на внутренние поверхности стальных резервуаров, подготовленные механическими или химическими методами, а также на ржавые поверхности, предварительно обработанные преобразователями ржавчины. Лучшие физико-механические показатели и наибольший срок службы имеют покрытия, полученные при нанесении материалов на опескоструенные поверхности.
Выбор системы лакокрасочного покрытия (которые сейчас назначаются на основе имеющегося опыта применения) может быть значительно облегчен с использованием математических расчетов. Однако к настоящему времени такой подход при проектировании резервуаров не используется из-за отсутствия как самой модели, так и соответствующего нормативного документа.
Отбраковку покрытий внутренней поверхности резервуаров проводят по степени накопления различных дефектов под действием эксплуатационных факторов. Распространенными типами дефектов покрытий внутренней поверхности резервуаров являются образование пузырей, растрескивание и подпленочная коррозия (рисунок 1), приводящие в конечном итоге к отслоению покрытия от стальной основы и оголению металла, т. е. к потере защитных свойств покрытия.
У проектировщиков отсутствуют данные о влиянии покрытий на скорость коррозионного износа внутренней поверхности резервуара. Это не позволяет
научно обоснованно устанавливать гарантийный срок безопасной эксплуатации резервуара и планировать сроки проведения мероприятий по ремонту или замене защитного покрытия.
По результатам аналитического обзора сформулированы задачи диссертационного исследования.
Во второй главе приведены результаты разработки математических моделей оценки скорости утонения стенок стальных резервуаров по данным толщинометрии.
Хранилища для бензинов представляют более высокую потенциальную опасность, так как легкие нефтепродукты, по данным М. В. Лыкова, способны
растворять гораздо больше кислорода (что актуально при имеющей место коррозии стали преимущественно с кислородной деполяризацией).
В качестве объекта исследования рассмотрены стальные вертикальные резервуары различной емкости и с различными технологическими характеристиками для хранения бензина АИ-92 со стационарными крышами, понтонами и плавающими крышами, с лакокрасочными покрытиями и без них (всего 57 резервуаров на предприятиях нефтепереработки, магистрального трубопроводного транспорта
и нефтебаз).
| а | б | ||
 |
|
