关键词：油罐　消防泡沫线　防腐蚀涂层

金陵石化公司油品储运部成品工区230#罐，建于1999年，2001年进行过油罐检修，现储存混二甲苯。目前油罐消防泡沫管线部分腐蚀，个别处出现漏点，影响油罐储存安全。

一、简介

1.1消防泡沫管线的用途及构成

消防泡沫管线一般由20#普通碳钢构成，根据油罐容量的大小，铺设相应数量的消防泡沫管线。230#罐目前有3根消防泡沫管线。另外，管线出口处配有PC16型空气泡沫发生器。泡沫发生器规格见表1。

根据《低倍数泡沫灭火系统设计规范》要求，地上泡沫混合液水平管道，应敷设在管墩或管架上，但不应与管墩、管架固定。与罐壁上的泡沫混合液立管之间宜用金属软管连接。

1.2消防泡沫液的组成

消防泡沫液可选用蛋白空气泡沫液、氟蛋白泡沫液、水成膜（轻水）泡沫液。

消防泡沫液（水成膜泡沫灭火剂）又称“轻水”泡沫灭火剂。由氟碳表面活性剂、无氟表面活性剂(碳氯表面活性剂或硅酮表面活性剂)和改进泡沫性能的添加剂(泡沫稳定剂、抗冻剂、助溶剂以及增稠剂等)及水组成。含氟表面活性剂具有耐高温，化学惰性以及可在气-液界面降低表面张力等性质。烃类表面活性剂则有助于泡沫的生成。与水体积混合比分为3% AFFF(3:97)和6% AFFF(6:94)两种，保质期为六年。

1.3消防泡沫液的灭火原理

水成膜泡沫灭火剂通过泡沫比例混合装置与水混合后，输出的泡沫混合液经泡沫产生喷射设备（泡沫产生器、泡沫发生器、泡沫喷头）产生灭火泡沫，喷射到燃烧的油面时，泡沫层析出的水分能在燃料表面形成一层封闭性很好的水膜，起到隔离燃料与空气的接触，靠泡沫和保护膜双重作用，能迅速、高效率的扑灭油类火灾。

二、腐蚀现状

油罐经过长时间的运行，目前消防泡沫管线腐蚀严重。图1为消防泡沫管线外部腐蚀图。

目前由于生产需要，230#油罐暂时仍无法检修。在日常使用中，必须加强巡检，做好每月油罐附件检查记录。

三、腐蚀原因分析

3.1泡沫液中Cl-、F-等离子对管壁的腐蚀

泡沫液中的氟离子主要来自于氟碳表面活性剂中，当无氟表面活性剂采用碳氯表面活性剂，氯离子对管线也有一定的影响。

泡沫液中主要含有Cl-、F-等对管线腐蚀的离子。为了证实Cl-、F-、SO₄^2-等离子对碳钢的腐蚀作用,包钢公司通过对包钢尾矿水，利用水处理剂缓蚀性能测定旋转挂片法进行不加药空白试验。包钢尾矿水中主要含有Cl-、F-、SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等离子。

试验采用5种水样，1＃～3＃水样为根据现状水样，配置所得。4＃水样为当前尾矿水样，5＃水样为黄河水样。其中，1＃水样为模拟1984～1993年尾矿水样；2＃水样为模拟1994～2004年尾矿水样；3＃水样为模拟预测2010年水样。实验室腐蚀旋转挂片腐蚀试验水样水质，数据如表2。

试验挂片采用20#普通碳钢挂片。试验水温控制25～30℃，精度±1℃。试验结果为表3。 

通过试验可得知，当尾矿水中Cl-、F-等离子的含量显著增高，尾矿水中离子对管线的腐蚀速率也显著加。管线积存泡沫液中Cl-、F-等离子的含量很高时，会增加对管线的腐蚀作用，尤其是Cl-对腐蚀的影响尤为突出，Cl-不仅能对碳钢造成应力腐蚀，而且还容易破坏金属上的氧化膜，Cl-是碳钢发生点蚀的主要原因。

3.2防腐涂料或防腐施工对管线的影响

据资料统计，造成防腐蚀涂层寿命缩短的主要原因有四个，见表4。

3.2.1涂料的影响

消防泡沫管线一般情况下，只需做管线外部防腐，管线内部不需要做防腐处理。消防泡沫管线做为地上设备和管道，管线的防腐涂料一般选择酚醛树脂涂料、醇酸树脂涂料、沥青涂料。其他的涂料由于价格或者施工原因，不宜选用。施工单位若选择不恰当的涂料进行涂刷，也可造成管道外部防腐蚀涂层寿命缩短。

3.2.2除锈施工的影响

管道在涂刷前，应按要求对管道表面进行除锈处理，符合要求后，方可进行涂装。

钢材表面的锈蚀等级分为A、B、C、D四个等级。根据不同的锈蚀等级，可以采取相应的除锈方法及除锈等级。针对采用酚醛树脂涂料、醇酸树脂涂料、沥青涂料等底层涂料，当发生中等腐蚀或弱腐蚀时，宜采用St3除锈等级。除锈之后，钢材表面无可见的油脂和污垢，且没有附着不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物，底材显露部分的表面应具有金属光泽。因此，当管道表面的陈旧漆皮没有处理干净，不符合除锈等级要求的话，使防腐蚀涂层出现固化不良、失光、缩边等现象，造成管道外部防腐蚀涂层寿命缩短。

3.2.3涂层总厚度的影响

按照《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》，见表5。对于地上设备和管道的防腐蚀涂层厚度，在弱腐蚀或中等腐蚀的情况下，涂层干膜总厚度大于120μm。重点部位如管架与管道连接处，涂层干膜总厚度应有所增加，达到150μm。

造成涂层厚度不够的原因主要有：设计规定不明确；施工检测和控制不严；涂料的产品质量问题（如固体含量太低等）。

3.2.4温度、湿度、干燥时间等控制不当的影响

如温度过高或过低，低于5℃时，仍进行涂装。湿度过大，相对湿度大于80%时，进行施工。每层涂装之间需要有一定的间隔时间，若在表面实干前，即进行下道工序的施工，也会影响防腐蚀涂层的施工效果。

3.2.5其它原因

除了以上分析的原因外，防腐蚀涂层涂刷的不到位，个别地方没刷到，尤其是管托与管线之间的缝隙，也可造成管道局部出现腐蚀，进而影响防腐蚀涂层的寿命。

3.3泡沫管线贯通的影响

出于安全需要，消防泡沫管线每年度需要进行2次管线贯通试验。贯通试验结束后，由于管线布置或者施工单位责任心的原因，部分管线内会积存水分，对管线造成内部腐蚀。水分对管线的腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀。对于泡沫管线来说，金属管壁为阴极，水作为电解液为阳极。在管壁的某一部位发生腐蚀生成铁离子进入电解液内，释放的电子通过管壁移动到阴极，生成氢氧离子。水中的氢氧离子与铁离子发生反应，生成氢氧化亚铁。在水中，被氧化为氢氧化铁，形成铁红色铁锈，沉积于管内表面，呈凹凸不平的铁锈。积水在管内长期不流动时，腐蚀现象加剧。

 具体反应式为：

3.4所处环境的影响

230#罐地处长江边，空气中水汽多，相对湿度大。20世纪80年代，我国在北京市郊，青岛小麦岛，武汉市郊，四川江津，广州鹭江，海南万宁等地相继建设了常用钢铁材料的大气环境腐蚀试验站。南京处于长江下游，与武汉气候相似，可参考武汉试验站实验结果。

试验中，把环境中对钢铁腐蚀的因子主要分为三类：湿润因子f1，腐蚀因子f2，雨水酸度因子f3。大气环境腐蚀性综合因子N=f1+f2+f3。设定碳钢腐蚀速率为R,R=AlogN+B。

其中R-第一年碳钢腐蚀速率；

N-大气环境腐蚀性综合因子；

A,B-待定系数。

武汉地区，针对20#普通碳钢，A为42.093，B为74.968，N为1.0214，经过计算，可知第一年碳钢腐蚀速率为75.355µm/a。经过回归计算，可知第二年碳钢腐蚀速率。以此类推，可知南京地区每年的碳钢腐蚀速率。

四、建议

（1）加强施工管理，严格按照施工方案施工，控制施工程序。防腐蚀涂层涂装前，应对管道表面锈蚀的处理情况进行检查，满足规范要求后，方可进行涂装。根据空气中相对湿度的不同，每道涂层之间留有一定的间隔时间，等表面实干后，方能进行下道工序。

（2）保持良好的施工环境。当空气阴冷潮湿，相对湿度大于80%时，在南方的梅雨季节，尽量减少防腐蚀涂层的施工；温度过低或过高；遇雨、雪等恶劣天气时不在室外施工。强烈光照下，也不得在室外施工。

（3）做好冬季防冻防凝工作。冬季来临前，确保每条泡沫管线与消防水线内无残余水。日常巡检中，及时检查泡沫管线与消防水线。

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本文主要内容来自于：陈战涛

(中国石化股份有限公司金陵分公司，江苏南京210033)

中图分类号：TE988.2文献标识码：A文章编号：1008-7818(2012)05-0019-04版权归属于原作者。

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