Рекомендации по повышению надежности стального вертикального цилиндрического резервуара

Захаров Н.М., Бахарев Ю.А.
Уфимский государственный нефтяной технический университет Филиал УГНТУ в г. Салавате

В настоящее время в эксплуатации находится обширный парк стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, вспомогательных реагентов. Как правило, резервуары, срок службы которых более 10 лет, изготовлены из низкоуглеродистых сталей, обладающих недостаточной коррозионной стойкостью.

Корпус резервуара подвержен интенсивному коррозионному воздействию как с наружной стороны (атмосферная коррозия), так и с внутренней (различные виды коррозии, проявление которых определяется активностью хранящихся продуктов).

Проблема защиты наружной поверхности решается путем нанесения антикоррозионных покрытий. Более сложной является проблема защиты внутренней поверхности, т. к. разрушение резервуаров происходит не в результате развития общей, т.е. равномерной коррозии, а, как правило, по причине развития локальных коррозионных процессов. В большинстве случаев это проявляется в виде язвенной коррозии, что приводит к возникновению внезапных аварийных ситуаций.

Язвенная коррозия является видом местного коррозионного разрушения, в результате которого на отдельных участках поверхности металла образуются характерные углубления- язвы. При этом остальная поверхность оказывается про- корродировавшей весьма незначительно.

Несмотря на то, что язвенная коррозия сопровождается сравнительно небольшой потерей массы металла, она является одним из наиболее опасных видов разрушения. Ее очень трудно обнаружить из-за небольших размеров язв и заполнением последних продуктами коррозии. Практически проявление язвенной коррозии наблюдается только в момент наступления аварийной ситуации. Образование сквозных трещин в стенках резервуаров свидетельствует о нарушении их герметичности.

Скорость общей коррозии может изменяться в пределах от 0,1 до 1,1 мм/год, а скорость язвенной коррозии составляет 5 мм/год и более. Это приводит к тому, что межремонтный период эксплуатации стальных вертикальных резервуаров не превышает трех лет и в отдельных случаях достигает 15 лет.

Для увеличения срока службы резервуаров, увеличения межремонтного пробега и сокращения расходов на капитальные ремонты разработан и широко применяется большой ассортимент лакокрасочных покрытий, химически стойких к агрессивным средам. Основой таких покрытий являются, как правило, композиции на основе полимеров – эпоксидных смол, винилхлорида, глифталевых смол.

В товарном парке ОАО “Салаватнефтеоргсинтез” находится в эксплуатации стальной вертикальный цилиндрический резервуар объемом 2000 м3 , срок службы которого составляет 37 лет. Таким образом, назначенный при проектировании нормативный срок службы резервуара (20 лет) превышен на 17 лет.

Состояние корпуса резервуара можно оценить по фотографиям внутренней поверхности резервуара и результатам ультразвукового замера толщины стенки.

Наглядность фотографий, а также статистика замеров свидетельствуют о том, что состояние резервуара критическое. Причем, отмечается локализация очагов коррозии на 1, 2 и 3 поясах, а пояса 7 и 8 практически полностью подвержены коррозионному воздействию с образованием раковин и изъянов.

Анализируя приведенные данные, можно сделать вывод, что, если в ближайшее время не будут предприняты экстренные меры по защите резервуара от коррозии, то его необходимо будет выводить из эксплуатации и демонтировать.

Для продления срока службы вертикального резервуара для нефтепродуктов предлагается на внутреннюю поверхность нанести защитное антикоррозионное покрытие ЗП-К. Состав покрытия ЗП-К разработан на кафедре ОПНН филиала УГНТУ в г. Салавате (авторы Н.М. Захаров, Т.В. Алушкина) и сочетает в себе оптимальные физико-механические и физико-химические характеристики – хорошую адгегию, эластичность, высокую механическую прочность, стойкость к воздействию агрессивных сред.

Нанесение покрытия позволит уменьшить скорость коррозии металла, т.к. нефтепродукт не будет иметь непосредственного контакта с основным металлом корпуса резервуара.

В соответствии с требованиями ПБ 03-605-03 “Правила устройства стальных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов” минимальная толщина элементов настила стационарных крыш должна составлять 4 мм. Толщина настила обследованного резервуара составляет 2,5 мм, что меньше требуемого. Поэтому во время капитального ремонта предлагается также произвести замену кровли, в частности, смонтировать усиленные фермы с толщиной настила 4 мм. Фермы и кровлю также рекомендуется покрыть защитным покрытием ЗП-К.

Применение покрытия ЗП-К существенно не повысит затраты на ремонтные работы, т. к. для его приготовления используются компоненты, вырабатываемые на предприятиях региона и его стоимость ниже стоимости промышленно выпускаемых покрытий.

Технология нанесения покрытия — традиционная (кистью и разбрызгиванием). характеристики – хорошую адгегию, эластичность, высокую механическую прочность, стойкость к воздействию агрессивных сред.