技术文章

油罐内壁导静电防腐涂层中存在的问题

油罐内壁导静电防腐涂层中存在的问题

最近，导静电涂料在油罐中使用频频出现问题，问题主要集中在储油罐底部。即在导静电涂层使用几年后，开罐检查发现罐底部穿孔严重，罐壁离罐底高２００毫米范围内，点腐蚀严重，罐底及罐壁３００毫米高以下的涂层破坏严重，且涂层破坏点集中的点蚀坑处，未发生点蚀处的涂层基本上完好。由此可见，导静电防腐涂料"导电不防腐"了。

我国自１９９５年开始，在原油及成品油储罐上强令实行"储油罐内壁涂刷导静电防腐涂料"的文件，并明确规定导静电防腐涂层的面电阻要小于１０８Ω，体电阻小于１０９Ω。为此，导静电防腐涂料开始成为涂料领域中开发的热门课题，并相继开发出了添加型导静电防腐涂料及聚合物型导静电防腐涂料。由于聚合物型导静电防腐涂料开发较晚（国内还没有生产），加之价格昂贵，所以在油罐导静电防腐领域中很少使用。

目前，油罐内壁导静电防腐涂料基本上全是 化而丧失导电性；炭黑有导电炭黑和不导电炭黑之分，导电涂料用导电炭黑，其优、缺点是：电位较高，无阴极保护作用，粉粒较细导电性能好，价格便宜，但易从涂层中脱离而污染油品。

最新开发的添加型导静电防腐涂料主要有导静电专用铝粉浆及导电云母组成。其特点是：色浅不易污染油品，电位接近或低于铁的电位有阴保作用，导电填料均是鳞片型的，可提高涂层的抗渗防腐性能，但价格较高。算起来，导静电涂料的应用已有７年历史，现在该是问题暴露的时候。尽管新开发的导静电防腐涂料在涂料的配方设计上已较传统先进了许多。但对上述的问题如未给予足够重视，并在理论上给予明确解释的话，导静电防腐涂料的"导电不防腐"依然会成为我们未来的忧患。在此方面，笔者从电化学腐蚀方面对该问题进行了理论研究，提出了一套有针对性的理论模型，并进一步打算与有关单位联合，深入研究。

２．对问题的理论解释
油罐，尤其是原油储罐，原油中的水经过一定时间的沉淀之后，沉于罐底，使罐底部大量含水（高达９８％），且偏酸性。腐蚀集中在罐底，正说明该腐蚀是酸性水系统中的电化学腐蚀。对上述的导静电防腐涂料"导电不防腐"的问题，我们认为应主要在油罐内壁导静电防腐涂层的结构设计上找原因。而在导电涂料的选择上，应尽可能考虑使用与铁的电位接近或低于铁的电位的添加型导电防腐涂料。假设，在导静电涂层中存在着孔隙。这一假设在实际中是必然存在的，尤其是对导静电涂料。因为在现行的国家颁布的有机防腐层的检漏标准中，未规定适合于导静电涂层的检漏方法，而规定的方法对导静电涂层不适用，为此目前的油罐内壁导静电防腐工程中，不存在有效的漏点检测方法。虽然有些厂家根据电阻法原理提出并使用了一些自研的检漏方法，但谁又能保证这些方法的有效性？而根据复合材料理论（导电涂料属于一种复合材料），复合材料的某项性能指标等于其各组成相该项性能指标的加权平均值。

在电化学腐蚀中，要考虑的是电极电位。电极电位就是体系中电极材料的离子化程度。离子化程度高，电极电位低；离子化程度低，电极电位高。电极材料的电极电位与其各组成物质的电极电位有关，符合上述的复合材料理论，并与腐蚀体系有关。我们根据复合材料理论可以定性地判断某一导静电涂料在酸性水中的初始电极电位值。而导静电涂料的初始电极电位值与铁在酸性水体系中的初始电极电位值的差，就是导静电涂料中孔隙所发生的电化学腐蚀的原动力。显然，电位差越大，腐蚀得就越快，导静电涂料中的导电填料的电极电位越高，且其含量越大，则电位差就越大，电化学腐蚀的原动力就越大，腐蚀就越快。

现在另一个更为重要的问题是：由于导静电防腐涂料本身是一个导体，所以就能够与孔隙中暴露于酸性水中的基底金属构成腐蚀电池，且严重的是：在这个腐蚀电池中，如果导静电涂料是阴极的话（事实也就如此，现在的所有添加型导静电防腐涂料的电极电位都高与铁的，只是高的程度有差别），那么阴极的面积远远大于阳极的面积，构成大阴极小阳极的局面，使阳极的腐蚀明显地加速，点蚀和穿孔就是这么产生的。

发布日期：2008-6-14　【返回】