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摘 要 蘭州石化公司含硫污水處理裝置均質(zhì)罐由于環(huán)境、腐蝕介質(zhì)、溫差疲勞及應(yīng)力作用影響，內(nèi)襯玻璃鋼產(chǎn)生脆性開裂，罐體整體腐蝕，罐底部減薄甚至腐蝕穿透，本文分析了腐蝕開裂原因，并提出了防護措施。
關(guān)鍵詞 內(nèi)襯玻璃鋼；含硫污水均質(zhì)罐；腐蝕開裂；防護
環(huán)氧玻璃鋼材質(zhì)具有特殊防腐蝕性能，整套煉油污水處理裝置污油罐、污水罐及聚合鋁罐等工藝設(shè)備均采用內(nèi)襯環(huán)氧玻璃鋼進行防腐，使用效果良好。但近年來含硫污水均質(zhì)罐出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，影響到裝置安全生產(chǎn)。
1 腐蝕罐體檢查分析
在含硫污水預(yù)處理裝置大檢修時我們看到，均質(zhì)罐內(nèi)襯玻璃鋼出現(xiàn)開裂，罐體金屬內(nèi)壁與污水直接接觸，腐蝕相當嚴重。經(jīng)過分析，含硫污水均質(zhì)罐內(nèi)表面腐蝕主要是污水中H2S、SO2電解質(zhì)溶液造成。其過程如下：
H2S腐蝕：
1）H2S分步電離：H2S→H+ + HS-
HS-→H+ + S 2-
2）電解質(zhì)與金屬反應(yīng)：
陽極反應(yīng)：Fe→Fe2++2e
陰極反應(yīng)：2H+→H2?
Fe2+與S2-結(jié)合：Fe2++ S2-→FeS?
SO2腐蝕：
二氧化硫與氧、鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵：
SO2 + O2 + Fe→FeSO4
FeSO4水解生成氧化物和游離性的硫酸：
4FeSO4 + O2 + 6H2O→4FeOOH + 4H2SO4
硫酸又腐蝕鐵：
2H2SO4 + 2Fe + O2→2FeSO4 + 2H2O
在這里二氧化硫的存在被稱為“酸的再生循環(huán)作用”。
另外，二氧化硫溶于水生成亞硫酸也可與鐵反應(yīng)，使金屬腐蝕溶解，其反應(yīng)如下：
SO2 + H2O + Fe→FeSO3
2 內(nèi)襯玻璃鋼開裂原因分析
1）在污水的作用下，玻璃鋼出現(xiàn)降解現(xiàn)象，使玻璃鋼中的玻璃纖維在微裂紋和界面作用下被侵蝕、溶析，加快老化進程，降低強度。
2）由于溫差變化、熱脹冷縮等因素影響，玻璃鋼出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，玻璃鋼內(nèi)部殘留的空隙、氣泡在氣溫變化的條件下擴展，加快玻璃鋼結(jié)構(gòu)的損壞，降低強度。
3）罐內(nèi)儲存含硫污水含有大量H2S、SO2氣體，活動劇烈，長期運行滲入玻璃鋼內(nèi)，在缺陷處聚集使應(yīng)力集中。同時儲罐液位變化頻繁，處于彈性變化狀態(tài)下，使內(nèi)襯玻璃鋼受著交變應(yīng)力作用，使內(nèi)襯玻璃鋼出現(xiàn)鼓包。
以上3個原因造成儲罐內(nèi)襯玻璃鋼產(chǎn)生裂縫，污水對罐體腐蝕相當嚴重，管壁厚度由原來6 mm變成2 mm～3 mm左右，局部出現(xiàn)腐蝕穿透現(xiàn)象，造成泄露，對裝置環(huán)境造成侵害，必須采取有效措施進行維護。
3 腐蝕防護措施
對腐蝕減薄的罐體進行更換，針對環(huán)氧玻璃鋼襯里存在的缺陷，對罐體內(nèi)部采用聚脲（SPUA）防腐技術(shù)，聚脲防腐技術(shù)具有以下突出特點：
1）力學(xué)性能：SPUA材料具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，見下表：
2）耐介質(zhì)性能：SPUA耐介質(zhì)性能十分突出，可耐絕大部分介質(zhì)的長期浸泡。見下表：
3）附著力：SPUA材料與金屬、混凝土、塑料及木材有良好附著力，通過適當?shù)呐浞胶Y選，可以得到附著力強度超過自身強度的體系。
4）聚脲彈性體涂層，可在-45℃～120℃下長期使用，并能承受160 ℃的短時熱沖擊。
具體施工如下：1）將罐內(nèi)表面采用機械除銹，去除表面的氧化皮、鐵銹等，達到無銹、無污、無塵、表面干燥的標準。2）采用手工涂刷聚脲專用底漆，底漆均勻涂刷至罐體內(nèi)壁上。3）底漆固化4小時后，進行聚脲噴涂3 mm以上，噴涂1小時候，對涂層進行檢測，厚度不達標、人為破壞點、氣孔和針眼處及時進行修補，確保內(nèi)襯層表面均勻、連續(xù)、無折皺、無汽泡或鼓包。
4 結(jié)論
采用聚脲（SPUA）防腐技術(shù)，通過1年的監(jiān)測，該儲罐使用效果良好，證明上述材料及方法具有良好的抗腐蝕、抗應(yīng)力作用及熱沖擊的性能，值得廣泛推廣應(yīng)用。