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    圖片

    解決方案

    SOLUTION

    含硫球罐內壁陰極保護
    Cathodic protection of inner wall of sulfur containing spherical tank
    液化石油氣、天然氣、輕烴等危險氣體球罐在使用時,這些危險氣體中混有的少量硫化氫等腐蝕物質經常會對球罐內壁造成腐蝕坑、溝槽、應力腐蝕裂紋、氫損傷和氫脆裂紋等嚴重的腐蝕破壞,從而使球罐基體鋼材的力學性能劣化,最終導致球罐的早期失效。由于存儲介質是危險氣體,具有易燃、易爆等特點,一旦球罐發生腐蝕失效事故,將造成災難性后果和嚴重的經濟損失。

            中國石油化工股份有限公司廣州分公司每年安排一定數量的球罐進行開罐檢驗,每臺球罐每次檢查均能發現相當數量的應力腐蝕裂紋:

                2002年,檢驗了10臺球罐內壁,發現焊縫表面裂紋647處;

                2003年,檢驗了11臺球罐內壁,發現焊縫表面裂紋518處;

                2004年,檢查發現的表面裂紋,G1012液態烴球罐有42處,G612丙烯球罐;

                有101處,G1013球罐有54處。

            雖然每次對裂紋進行處理,但下次均又發現多處新的應力腐蝕開裂。


            碧海云智獨創的含硫化氫球罐內壁的陰極保護是采用電弧噴涂的方式將Zn-Al-Mg-Re(鋅-鋁-鎂-稀土)合金噴涂在球罐內壁,并處以特殊的封閉處理技術,可以有效地阻止球罐內壁的硫化氫應力腐蝕開裂。碧海云智獨創的Zn-Al-Mg-Re合金噴涂技術,可以大大延長球罐的檢驗周期和安全服役壽命。在球罐內壁噴涂Zn-Al-Mg-Re合金涂層的含硫化氫球罐在服役5年之后,球罐內壁沒有發現任何腐蝕裂紋,取得了良好的保護效果。

    圖片1.jpg

            球罐內壁的Zn-Al-Mg-Re犧牲陽極合金層將球罐內壁基體與氣體中的硫化氫有效隔離開來,當合金層有孔隙或局部損壞時,Zn-Al-Mg-Re合金涂層起到犧牲陽極的作用,從而降低了球罐基體的腐蝕。優先腐蝕的Mg元素具有固定床效應,腐蝕產物體積膨脹,將噴涂過程形成的多孔組織堵住,使得涂層更加致密。犧牲陽極合金層中Mg元素的作用可以是形成尖晶石氧化膜,以改善涂層中Al的陰極保護作用和自封閉能力,犧牲陽極合金層中Al元素可以生成一層致密的三氧化二鋁保護膜,具有著一定的耐硫化氫腐蝕的能力。合金層中的稀土可以與硫發生強烈的反應,生成穩定的硫化物,減少硫化氫對鋼鐵基體的腐蝕。犧牲陽極合金層中的稀土元素具有極強的捕獲電子能力,可以阻滯氫離子轉變成吸附氫和應力腐蝕裂紋的形成。

    圖片3.jpg


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