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Tanques de almacenamiento de protección contra la corrosión

1. Corrosión

La corrosión es un fenómeno natural, definido como la destrucción de sustancias, generalmente metales, o el deterioro de sus propiedades debido a las influencias ambientales. Al igual que otros fenómenos naturales, como los desastres naturales graves, la corrosión puede causar daños peligrosos y costosos.

La corrosión es el proceso de destrucción de un metal durante su interacción fisicoquímica o química con el medio ambiente. La corrosión generalmente se divide en:

  • químico - sin corriente eléctrica;
  • electroquímico: acompañado de corriente eléctrica (corriente de corrosión);
  • mecánico-químico (desgaste por corrosión-mecánico), lo que implica que los dos primeros tipos de proceso actúan junto con el impacto mecánico: fricción, carga de flexión cíclica, vibración, etc.)

Durante el funcionamiento, los tanques sufren corrosión tanto en el exterior como en el interior.

El lado externo del tanque se mancha bajo la influencia de la humedad atmosférica y los vapores de sustancias agresivas contenidas en el aire.

La corrosión interna depende básicamente de la frecuencia de carga del tanque con productos derivados del petróleo, de la composición química de los productos, de la presencia de agua en el combustible. El tempo y las características del proceso de corrosión son más evidentes en la superficie interior de los tanques en los puntos de separación de dos estructuras: producto de petróleo - agua de fondo, producto de petróleo - mezcla de gas y vapor.

La humedad y la temperatura de la atmósfera externa, así como la resistencia a la corrosión del acero, influyen en la intensidad de la corrosión.

2. Pintura industrial de la superficie exterior del tanque

Pintura industrial de tanques. Superficie exteriorPintura industrial de tanques. Superficie exteriorPintura industrial de tanques. Superficie exteriorPintura industrial de tanques. Superficie exterior

De acuerdo con las reglas de instalación de tanques de acero cilíndricos verticales para petróleo y productos derivados del petróleo, la superficie de las estructuras metálicas expuestas al aire libre debe pintarse con materiales de pintura lacados. Al elegir el color del revestimiento de protección contra la corrosión para el acero, se debe considerar el factor de reflexión de la luz.

El estado del revestimiento de protección contra la corrosión de la superficie exterior de los tanques sobre el suelo debe controlarse periódicamente. El control está destinado a verificar defectos en la capa externa del recubrimiento protector, la continuidad del recubrimiento en toda la superficie externa, la velocidad de adhesión del recubrimiento a la superficie metálica del tanque.

2.1. Preparación de la superficie externa de un tanque vertical para aplicar recubrimiento de protección contra la corrosión para acero:


Chorro de arena del tanque antes de pintar

Mientras se prepara la superficie externa para los servicios de pintura industrial, la capa desgastada de la capa protectora vieja, los rastros de corrosión y la suciedad se eliminan manualmente o mediante chorro de arena mecánico del tanque antes del método de pintura.

La mancha se elimina con almohadillas de limpieza № 25, 16 y 12 o cepillos de alambre, o con un método químico, usando un limpiador, que contiene 35% de ácido ortofosfórico, 20% de alcohol etílico, 5% de alcohol butílico, 1% de hidroquinona y 39 % de agua.

El limpiador se aplica sobre la superficie manchada durante 3-5 minutos, después de lo cual se lava con agua caliente junto con los productos de corrosión. Después de esto, se limpia la superficie.

La limpieza mecánica y el desengrase se realizan para toda la superficie exterior del tanque.

La superficie preparada debe limpiarse y secarse completamente.

2.2. Proceso tecnológico de aplicación del recubrimiento industrial:

Tecnología de recubrimiento de tanques

Se aplica un revestimiento industrial de cebado sobre la superficie del tanque preparado con una pistola de pulverización neumática. Es muy importante evitar las gotas de pintura. Este proceso está destinado a proteger el metal de la corrosión y asegurar la adherencia del recubrimiento de pintura con el metal.

Una vez finalizado el trabajo, se aplica el revestimiento de protección contra la corrosión de la pintura de color claro en la superficie exterior. Proporciona un efecto reflectante del calor y características anticorrosivas.

La superficie pintada terminada debe tener el mismo grosor de capa sin saltos de pintura y otros defectos.

2.3. Protección contra la corrosión del suelo del fondo del tanque:

El problema de la corrosión del fondo del tanque es muy grave. Por ejemplo, la destrucción penetrante de los tanques por corrosión en el fondo, utilizada para el asentamiento de petróleo y las líneas de flujo puede provocar derrames de petróleo que contaminan el medio ambiente. Además, parece necesario reemplazar los fondos del tanque después de 5-6 años de operación, lo cual es complicado, dado que el diámetro del fondo es igual a casi 50 m (para un tanque de acero vertical de 20 000).

La corrosión del suelo puede evitarse colocando una capa a prueba de agua y utilizando protección electroquímica, cuando los protectores galvánicos están conectados al fondo del tanque. Aparte de esto, el fondo puede protegerse eficazmente por medio de protección catódica.

Cuando las compañías de protección contra la corrosión trabajan con la superficie exterior del fondo del tanque, deben cumplir con los siguientes requisitos:

  • La disposición de los cimientos y el sótano del tanque debe proporcionar drenaje del agua subterránea y precipitación desde el fondo;
  • No es necesario aplicar una capa protectora en la superficie exterior del tanque cuando se dispone una capa hidrófoba de arena-betún (a una velocidad de 1: 9 en la densidad de masa). La arena y el betún aplicados no deben contener elementos activos contra la corrosión.

Es importante tener en cuenta las normas de protección del medio ambiente, los requisitos de prevención de accidentes e instrucciones de seguridad y otras normas que controlen la realización de este tipo de trabajo.

2.4. Protección contra la corrosión electroquímica:

La protección anticorrosiva del tanque de almacenamiento electroquímico se basa en la capacidad de los metales para detener las manchas bajo la influencia del flujo de corriente continua.

La superficie de cualquier metal no es homogénea en lo que respecta a las características galvánicas, y esta debe ser vista como la razón principal por la cual el metal sufre corrosión en las soluciones de los conductores electrolíticos, entre los que se encuentran el agua de mar, el agua local y el agua de fondo. En este caso, solo se destruyen las áreas con el potencial más negativo (ánodos). Mientras que las áreas de superficie con el potencial más positivo (cátodos) no muestran destrucción.

El esquema de efecto de la protección electroquímica implica que toda la superficie de la estructura metálica se convierte en un gran cátodo indestructible. Los ánodos están representados por electrodos de material más electronegativo, conectados al fondo de la construcción protegida. Se llaman protectores galvánicos.

La corriente protectora aparece como resultado del funcionamiento del par galvánico: protector galvánico - construcción protegida. Los protectores tienden a desgastarse gradualmente, dando protección al metal original, es por eso que a menudo se los llama "ánodos de sacrificio".

La protección contra la corrosión del tanque de almacenamiento electroquímico es el único método eficaz contra los tipos más locales de corrosión metálica (corrosión por picaduras y huecos, corrosión por contacto, corrosión intergranular y grietas). Al mismo tiempo, ayuda a evitar un mayor desarrollo del proceso de corrosión en curso, por lo que es igualmente efectivo para tanques y equipos en construcción y para aquellos que ya están en funcionamiento.

El método de los protectores galvánicos generalmente se aplica en combinación con recubrimientos de pintura y laca. Dicha combinación de protección pasiva (pintura) con protección activa (electroquímica) permite reducir el gasto de los protectores galvánicos y prolongar su vida útil, para garantizar una distribución más uniforme de la corriente de protección eléctrica sobre la superficie de las construcciones protegidas. También ayuda a equilibrar los defectos del revestimiento, derivados de su daño en el curso del montaje, el transporte y la operación, incluidos los resultados del envejecimiento natural (hinchazón, pandeo, grietas, agrietamiento).

La corriente protectora va exactamente a esas áreas metálicas, donde la densidad del recubrimiento está dañada. Alcanza todas las áreas sombreadas, huecos, espacios huecos, evitando que el metal desnudo se manche. Cabe señalar que en el curso de la polarización catódica, el agua local y del fondo muestra cierto gel de sal que contiene sales insolubles de Ca y Mg y desempeña el papel de un recubrimiento adicional.

Junto con esto, la protección electroquímica puede proporcionar total seguridad contra la corrosión sin pintar también. En este caso, se debe proporcionar una mayor densidad de corriente protectora para la superficie de acero sin pintar, lo que exigirá un aumento en el número de protectores galvánicos y exigirá su gasto. Sin embargo, si tenemos en cuenta la intensidad de trabajo de aplicar el recubrimiento protector, especialmente para tanques en operación, este método de protección preventiva contra la corrosión parece ser potencialmente productivo.

Como la mayoría de las estructuras metálicas están hechas de acero, los protectores galvánicos pueden estar hechos de metales con más potencial eléctrico negativo, en comparación con el acero. Los básicos son zinc, aluminio, magnesio.

Debe tenerse en cuenta que si el cambio potencial hacia una dirección negativa excede cierto límite, existe la amenaza de la llamada "sobreprotección", relacionada con la liberación de hidrógeno, cambios en la composición de la capa cercana al electrodo y otros efectos. , eso puede conducir a un aumento de la corrosión.

3. Pintura industrial de la superficie interna del tanque

Pintura industrial de la superficie interna del tanquePintura industrial de la superficie interna del tanquePintura industrial de la superficie interna del tanquePintura industrial de la superficie interna del tanque

Los servicios de revestimiento industrial para superficie interna requieren mucha mano de obra. Esto está relacionado con procedimientos complicados de preparación de superficies y aplicación de recubrimiento de protección contra la corrosión para acero.

3.1. Procesamiento de metales antes de pintar:
Chorro de arena en la superficie interna del tanque

El proceso tecnológico de preparación de la superficie interior del tanque difiere mucho del de la superficie externa. Podemos dividirlo en varias etapas:

  1. Descarga de productos petrolíferos;
  2. Corte interno de la superficie (pelado);
  3. Desgasificación del tanque;
  4. Desengrasado de la superficie interior;
  5. Chorro de arena;
  6. Limpiar la superficie interior de arena y suciedad;
  7. Aplicando el limpiador a las áreas de corrosión;
  8. Lavar la superficie interna con agua caliente;
  9. Secado desde el interior a 5-20 ° С durante 2-3 días (las placas de acceso y las válvulas de compuerta se mantienen abiertas);
  10. Comprobación de la calidad del trabajo de preparación y la idoneidad para la aplicación de revestimiento protector.

3.2. Proceso tecnológico de aplicación del recubrimiento de protección contra la corrosión:

Se aplica una capa de imprimación sobre la superficie interior del tanque preparada con una pistola de pulverización neumática. Es muy importante evitar las gotas de pintura. Este proceso está destinado a garantizar la adherencia del revestimiento de pintura con el metal.

La superficie interior de los tanques subterráneos y sobre el suelo están cubiertos con pintura y materiales de laca en 2-4 capas con el secado sucesivo de cada capa por separado.

Una vez finalizado el trabajo, se firma el certificado de aceptación, que debe ir acompañado de certificados de los materiales utilizados.

4. Métodos de protección contra la corrosión de los tanques de almacenamiento

4.1. Aproximación a la pintura industrial de tanques verticales:

Para reducir el peligro de daños por corrosión en las estructuras metálicas, que pueden hacer que el tanque deje de funcionar, es esencial proporcionar un cierto sistema de medidas de protección contra el óxido y la corrosión, que incluya la aplicación de una capa protectora y (o) aumentar el grosor del placas de metal (tolerancia a la corrosión), que tiene como objetivo considerar la posible pérdida del grosor de los detalles como resultado de la corrosión.

Además, debe realizar un examen periódico de la superficie completa del tanque no menos de una vez cada 5 años para revelar daños por corrosión y las áreas de la superficie con recubrimiento de dolor dañado. Si es necesario, se restaura la capa protectora.

Si las estructuras metálicas del techo del tanque y los anillos superiores de la carcasa muestran un ritmo extremadamente alto del proceso de corrosión, es posible utilizar una atmósfera de gas inerte como método adicional de protección contra la corrosión.

4.2. Teniendo en cuenta el nivel de impacto agresivo del producto almacenado y la atmósfera:

Al elegir el método de protección contra el óxido y la corrosión y determinar las tolerancias de corrosión, se debe considerar el nivel de impacto agresivo del medio ambiente en los detalles metálicos dentro del tanque y en su superficie exterior, expuestos al aire libre. El nivel de impacto agresivo del producto almacenado en los elementos estructurales internos se muestra en la Tabla a continuación.

El nivel de influencia de la atmósfera externa sobre los elementos al aire libre está determinado por los parámetros de temperatura y humedad del aire y la carga de gas activo por corrosión en el aire de acuerdo con las normas y reglamentos de construcción.

Elementos estructurales del tanque: El alcance del impacto agresivo de los productos almacenados:
  petróleo crudo aceite negro, combustible diesel, queroseno gasolina
La superficie interna del fondo y el cinturón inferior de la carcasa a una altura de 1 m desde el fondo medio agresivo medio agresivo débilmente agresivo
el cinturón central del caparazón, las partes inferiores de los pontones y los techos flotantes débilmente agresivo débilmente agresivo débilmente agresivo
la zona superior del caparazón (zona de humectación periódica) medio agresivo débilmente agresivo medio agresivo
techo, superficies superiores y laterales de pontones y techos flotantes medio agresivo medio agresivo débilmente agresivo

Siempre que el nivel de disulfuro de hidrógeno en el petróleo crudo sea superior a 10 g / lo contenga disulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono en cualquier proporción, la tasa de impacto agresivo en la superficie interna del fondo, el anillo inferior, el techo, la parte superior y Los bordes de los pontones y los techos flotantes aumentan en un nivel.

Mantener el grosor de las estructuras metálicas expuestas a una influencia levemente agresiva se logra solo mediante tolerancias por corrosión.

Si los marcos están sujetos a un impacto moderadamente agresivo y altamente corrosivo, los servicios de pintura industrial garantizan el funcionamiento seguro del tanque, además de los márgenes de corrosión.

Este método ayuda a aumentar la fiabilidad de los marcos metálicos en caso de destrucción local de la capa protectora antes del examen planeado del estado de corrosión del tanque.

La tasa de tolerancia a la corrosión se establece en función del tiempo del proceso de daño por corrosión, que está determinado por el tipo de agresividad ambiental:

  • Ligeramente agresivo: tasa de deterioro no superior a 0,05 mm por año;
  • Moderadamente agresivo: tasa de deterioro de 0,05 a 0,5 mm por año;
  • Altamente corrosivo: tasa de deterioro de más de 0,5 mm por año.

La protección contra la corrosión electroquímica de los elementos estructurales del tanque se lleva a cabo mediante unidades de protección catódica y de tierra. El método se elige en función de los parámetros técnico-económicos.

4.3. Requisitos para la preparación de superficies antes de los servicios de pintura industrial:

Las superficies de las estructuras metálicas, preparadas para la protección contra el óxido y la corrosión, no deben tener:

  • Residuos de babosas, salpicaduras de soldadura, vueltas frías, irregularidades en las juntas de soldadura;
  • Corte y rastros de corte de gas;
  • Bordes afilados con un radio de menos de 3.0 m en el interior y 1.5 m en la superficie exterior del cuerpo del tanque y el techo flotante;
  • Elementos auxiliares, utilizados en el curso de montaje, instalación, transporte, trabajos de elevación y los rastros de su soldadura;
  • Contaminación química (residuos de fundente, sustancias utilizadas para la detección de defectos en las juntas de soldadura) que se encuentran en la superficie de las costuras y cerca de ellas;
  • Aceites (grasientos), mecánicos y otros contaminantes.

Las juntas de soldadura deben tener una conexión suave con el metal base sin cortes ni vueltas frías.

Todos los elementos internos del tanque, soldados a la carcasa, el fondo o el techo, deben escaldarse a lo largo de los bordes para evitar la aparición de espacios huecos y espacios de separación.

Aparte de esto, todos los elementos expuestos al aire libre bajo la influencia de un entorno moderadamente agresivo, también deben escaldarse a lo largo de los bordes para evitar la aparición de espacios huecos y espacios de separación.

Antes de aplicar el recubrimiento de protección contra la corrosión para el acero, todas las superficies deben desengrasarse al segundo grado, limpiarse de óxidos al primer grado para aplicar metal rociado y recubrimiento de pintura o al primer y segundo grado para aplicar el recubrimiento de pintura. El polvo también debe eliminarse de la superficie.

4.4. Elección del tipo de recubrimiento anticorrosivo:

El recubrimiento de pintura metalizada se usa para la protección contra la corrosión de elementos metálicos dentro de un tanque. Para los elementos de estructuras metálicas en el aire libre se debe usar revestimiento de pintura.

El período operativo de efectividad para el recubrimiento protector no debe ser inferior a 10 años.

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