4
储罐边缘板主要是指底座外围与水泥基座接触的一圈罐壁,是整个罐体与水泥基座连接、承压部位,较易存水,发生腐蚀。储罐腐蚀中80%发生在储罐底板,在底板腐蚀中,边缘板的腐蚀占60%。沿海地区地基多位于软土层,罐底基础由于载荷和环境温度的影响易产生沉降变形,同时,北方地区冬季储罐**部的坠冰冲击以及高紫外光、高盐雾等条件造成罐底边缘板防腐材料开裂破损严重,失去对罐底部位的保护。
目前,国内常见的储罐边缘板防腐方法包括涂覆CTPU弹性聚酯、防水涂料,缠绕防水胶带、矿脂油带等方法。这些材料大体可以分为韧性较好的柔性材料和有较高机械强度的刚性材料两种。对于刚性材料来说,储罐边缘板自身的变形使得防腐层易发生开裂、翘起等问题;对于柔性材料,外来冲击容易破坏防腐层。因此,设计出一种柔性材料与刚性材料的复合结构以解决大型储罐沉降变形易造成防腐材料开裂、脱落的问题。
本文详细介绍了一种新型复合结构防腐层**在北方沿海10×104m3储罐上的实际应用情况,对大型储罐边缘板的保护具有重要指导意义。
1 工程概况
周长为251.2m,主要用于储存进口。外部采用保温结构,边缘板原有防腐层为“矿脂材料+防水卷材”结构,底部为水泥层。该防腐层出现了明显的起层脱落、塌陷积水、未包覆完全等防腐层失效现象,而且防水卷材耐老化性差,可轻易剥落。
储罐边缘板防腐层的失效主要是由载荷和温度变化造成的储罐变形。储罐底部边缘板主要是指罐体的底座与水泥基座结合的部位,罐体底部材质是碳钢,基座材质是混凝土,材质不一样,膨胀系数也不一样。随着外部环境温度的变化,经常发生较大膨胀和收缩,产生水平位移。储罐在满载和空载时,罐体受液柱压力的作用会发生一定的变形,边缘板部位也随之一起变形。同时,沿海罐区地基属于易发生沉降的软土层,冬季高寒环境下的坠冰冲击、高盐分化学介质的渗入等苛刻环境条件,都会造成储罐边缘板防腐层翘边、脱落、起壳、材料失效等现象。见图1。
图1 储罐现场照片
2 施工方案
2.1 储罐边缘板防腐方案
大型储罐边缘板部位长期受到暴晒、淋雨的现实情况,所用的防腐材料必须具备防水和防紫外线特性。同时,考虑储罐随载荷和温度的变化会产生形变的情况,所用的材料必须具有弹性和韧性且具有很好的可塑性。为了防止日常检修和冬季坠冰对防腐层造成磕碰损坏,防腐材料还必须具备抗机械冲击特性。针对储罐边缘板受到环境影响和破坏,采用了新型的防腐层结构,具体防腐方案如图2所示。
储罐边缘板复合结构为“内层防腐层+外层防护层”复合结构。内层防腐层从内到外依次设置有防腐底漆层、中间填充层、防腐带层,外层外护层包括聚乙烯夹克外护主体、法兰及配套的安装螺栓。
矿脂底漆层主要是采用底漆均匀涂敷在储罐壁板、储罐边缘板、水泥基座上表面、水泥基座侧面上,用来改善混凝土基台和储罐钢板的表面质量。中间填充层是在罐壁凹角处自里向外用矿脂胶泥填充过渡,在混凝土基台上形成斜坡,引导雨水流出。油带层是用两层矿脂油带紧密贴覆在矿脂油和矿脂胶泥施工区域,形成致密的油性防腐层。夹克外护紧密覆盖在矿脂带上面,为防腐层提供可靠的机械保护。
2.2储罐边缘板复合结构材料
(1)矿脂底漆
矿脂底漆是一种人造的淡褐色油性膏状缓蚀化合物,含锈转化剂,可将金属表面的锈层转化为坚硬的螯合化合物,形成保护性封闭层,可以起到除锈、防锈双重作用。施工时,将材料直接涂抹于钢结构表面,在潮湿环境中具有很好的防腐蚀性能,能够长期高效稳定地使钢结构物在严酷的腐蚀环境下免遭腐蚀。
(2)矿脂胶泥
惰性矿脂、缓蚀剂、填料和增强短纤维组成的胶泥状混合物,组成稳定,不硬化、不固化,具有优异的柔性、可塑性、绝缘性和防腐蚀性能,用作填充嵌缝材料,并形成一定的坡度。
(3)矿脂油带
矿脂油带是以无纺布为载体,在含有复合防锈剂、稠化剂、润滑剂、填充剂等的特制矿物脂中浸渍制成的带状防蚀材料。对于腐蚀钢铁表面凹凸不平情况,矿脂油带能够全面覆盖在钢铁表面并完全吻合,同时致密性好。矿脂油带和矿脂底漆是同一系列的防腐蚀材料,两者兼容,相互之间粘结为一体,可以完全地隔绝基材与空气、水的接触,从而保护基材。矿脂油带是一种柔性材料,不需要固化,施工方便,可以连续施工。
全部施工完成后储罐边缘板防腐层从图中可以看出,该复合结构
防腐层为黑色,表面光滑平整,外护层机械强度高,能有效防止罐**坠冰冲击,外护与储罐罐壁粘接严密,无缝隙,能有效起到防护效果。