1、 地上石油储罐罐底衬里 API RP 652 第 4 版， 2014 年 9 月 石油工业标准化研究所翻译出版 Linings of Aboveground Petroleum Storage Tank Bottoms API RECOMMENDED PRACTICE 652 FOURTH EDITION, SEPTEMBER 2014 石油工业标准化研究所翻译出版 API 标准翻译出版委员会 主 任：杨 果 副主任： 高圣平 万战翔 付 伟 邢 公 委 员：（按姓氏拼音为序） 陈俊峰 陈效红 崔 毅 杜德林 范亚民 方 伟 郭 东 韩义萍 何保生 李树生 刘雪梅 马开华 秦长毅 单宏祥 孙
2、娟 王 慧 王进全 王 欣 文志雄 夏咏华 张虎林 张 勇 张 玉 邹连阳 主 编：高圣平 副主编：杜德林 本标准由石油工业标准化研究所组织翻译、出版和发行。 本标准翻译单位：石油工业标准化研究所 本标准校对责任人：丁飞 本标准译 文难免有不妥之处，欢迎各位读者批评指正。 API 授权声明 本标准由 美国石油学会（API ）授权许可，由石油工业标准化研究所（PSRI ）组织翻译。翻译版本不代替、不取代英文版本，英文版本仍为具备法律效力的版本。 API 对翻译工作中出现的错误、偏差、误解均不承担任何责任。在未经 API 书面许可的情况下，不得将翻译版本进行再翻译或复制。 AUTHORIZED B
3、Y API This standard has been translated by Petroleum Standardization Research Institute (PSRI) with the permission of the American Petroleum Institute (API). This translated version shall not replace nor supersede the English language version which remains the official version. API shall not be resp
4、onsible for any errors, discrepancies or misinterpretations arising from this translation. No additional translation or reproduction may be made of the standard without the prior written consent of API. 特别说明 API 出版物只针对一些 共性问题。有关特殊问题，宜查阅地方、州和联邦的法律法规。 API 或 API 的任何雇员、分包商、顾问、委员会或其他受托人，均不担保也不承诺（无论明指还是暗示
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6、何地应当使用这些出版物，仍需要用户依据自身的实践经验而做出明智的判断。 API 标准的制定和出版，无意以任何方式限制任何人使用任何其他操作惯例。 任何按照 API 标准的会标使用要求标志其设备和材料的制造商，对于其产品符合相关 API 标准，负有全部责任。API 不承诺、担保或保证这些产品实际上确实符合该项 API 标准。 本推荐作法用户不宜完全依赖本文件所包含信息。在利用本文件中所含信息时，用户应当有正确的业务、科学、工程以及安全判断。 API 不为雇主、制造商或供应商承担对其雇员的健康、安全风险以及预防措施进行告诫、训练或装备等方面的义务。也不承担其遵守当地法规的责任。 关于特殊材料和工况
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8、 2014美国石油学会 前 言 任何 API 出 版物中的任何内容，均不得被解释为以任何暗示方式或以其他方式赋予任何人制造、销售或使用专利权所涵盖的任何方法、仪器或产品的权力，也不得被解释为担保任何人不会因侵犯专利权而承担责任。 应：在标准中使用时，“应”表示符合该规范的最低要求。 宜：在标准中使用时，“宜”表示推荐或建议，但并不是必须符合该规范。 本文件按照 API 标准化工作程序制定，该程序保证了制定过程的透明度和广泛参与，本文件被认定为 API标准。关于本标准内容解释方面的有关问题，或者关于标准制定程序方面的看法和问题，宜以书面形式提交给API 标准部主任，其地址为：1220 L Str
9、eet, N.W., Washington, D.C. 20005。如需要复制或翻译本标准的全部或部分内容，也请与标准部主任联系。 通常， API 标准最长每隔五年会复审一次，对标准予以修订、确认或撤销。该五年复审周期可以延期一次，但延期最长不超过两年。欲查询某出版物的状态，可联系 API，其电话为：（202 ） 682-8000。 API 每年发布出版物目录，其地址为： 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005。 欢迎用户提出修订建议，此类建议应提交给 API 标准部，其地址为： 1220 L Street, N.W., Washington,
10、D.C. 20005，或发送电子邮件： standardsapi.org。 v 目 次 1 范 围 .1 2 规范性引用文件 .1 2.1 规程、标准与规范 1 2.2 其他参考文件 3 3 术语和定义 3 4 腐蚀机制 6 4.1 概 述 6 4.2 化学腐蚀 .6 4.3 浓差电池腐蚀 7 4.4 原电池腐蚀 .7 4.5 微生物诱导腐蚀（MIC ） 7 4.6 侵蚀腐蚀 .7 4.7 与磨损相关的腐蚀 8 5 储罐罐底衬里需求确定 8 5.1 概 述 8 5.2 防腐衬里 .8 5.3 储罐腐蚀历史 9 5.4 储罐基础 .9 6 储罐罐底衬里选择 .9 6.1 概 述 9 6.2 薄膜
11、储罐罐底衬里 9 6.3 厚膜未加筋衬里 11 6.4 厚膜加筋衬里 11 6.5 影响衬里选择的条件 .12 7 表面处理 14 7.1 概 述 14 7.2 预 清理 14 7.3 罐底维修与焊接处理 .15 7.4 表面洁净度 .15 7.5 表面轮廓或底材表面粗糙类型 15 7.6 空气和磨料洁净度 15 7.7 除 盐 15 7.8 除 尘 16 8 衬 里应用 16 8.1 概 述 16 8.2 衬里应用指南 16 8.3 温度和湿度控制 16 8.4 衬里厚度 .16 8.5 衬里固化 .17 9 检查 .17 9.1 概 述 17 9.2 检查人员的资质 17 9.3 推荐的检
12、验参数 17 10 现有衬里的评估与维修 18 10.1 概 述 18 10.2 评估方法 .18 10.3 衬里的评估标准 18 10.4 现有衬里的评估可用性 .19 10.5 衬里退化/ 失效的原因确定 19 10.6 衬里维修与更换 19 11 通过适当的材料选择和规格使衬里使用寿命最大化 .20 11.1 概 述 20 11.2 衬里材料选择 21 11.3 文本规范 .21 12 健康、安全和环境 .21 12.1 概 述 21 12.2 储罐进入 .21 12.3 表面处理和衬里应用 .22 12.4 制造商的材料安全数据表 .22 1 地上石油储罐罐底衬里 1 范 围 本推荐作
13、 法（ RP）通过储罐罐底衬里的应用为地上储罐实现有效的腐蚀控制提供指导，包括现有和新建储罐的衬里材料的选择、表面处理、衬里应用、固化以及储罐罐底衬里的检查。在许多情况下，经证明储罐罐底衬里是一种有效的避免钢制储罐罐底发生内部腐蚀的方法。 本推荐作法旨在提供碳氢化合物应用中地上钢制储罐方面的信息与指导。其中推荐的若干作法可能还适用于其他应用中的储罐。本推荐作法仅用作指南，不包含详细的储罐罐底衬里规范。 考虑到服务环境的多样性，本推荐作法未指定各种情况下分别采用的储罐罐底衬里。 NACE 10 号文件 /SSPC-PA 6 和 NACE 11 号文件 /SSPC-PA 8 是行业公认的储罐罐底和
14、容器安装标准，采用必修语言编制，包含提供储罐和容器衬里文本规范的人员使用的特殊标准。在设计和安装钢制储罐衬里系统时宜考虑该文件。 2 规范性引用文件 2.1 规程、标准与规范 以下引用文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，其引用版本适用于本部分。未注明日期的引用文件，其最新版本（包括任何修改）适用于本标准。 API RP 575， 常压和 低压储罐检验的推荐作法 API Std 620， 大型焊 接低压储罐的设计和建造 API Std 650， 钢制焊 接石油储罐 API RP 651， 地上石 油储罐的阴极保护 API Std 653， 储罐检 验、维修、改建和翻建 API
15、 Std 2015， 石油储 罐的安全进入和清洗要求 API RP 2016， 石油储 罐安全进入和清洗指导原则作法 ASTM D25831， 使用巴 氏硬度计测试硬塑料压痕硬度的标准试验方法 ASTM D4414， 用缺口 式流量计测定湿膜厚度的规程 ASTM D4417， 喷砂清 理钢材表面轮廓现场测量的标准试验方法 ASTM D4940， 喷砂丸 料中水溶性离子污染物的电导率分析标准试验方法 ASTM D5402， 用溶剂 擦除法评价有机覆层的耐溶剂性的标准操作规程 ASTM E96， 材料的水 蒸气渗透性标准试验方法 ASTM G9， 管道涂层 渗水性的标准试验方法 DSTAN 80-
16、972， 散装 燃料储罐和配件内部的中等规模涂料系统 1ASTM 国际 ， 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, Pennsylvania 19428, www.astm.org。 2英国国防 部标准，Room 1138, Kentigern House, 65 Brown Str eet, Glasgow, G2 8EX. www.dstan.mod.uk 2 API RP 652 ISO Std 8502-33， 涂料和 有关产品使用前钢衬底的制备 表面 清洁度的评定试验 第 3 部 分：涂漆钢表面粉尘评定（压敏带法） MIL-PRF-2323
17、6D4， 船舶 结构涂料体系性能规范 NACE 375195， 腐蚀数 据调查 金属 分册 NACE TM0174， 浸 入金属衬底防护涂料和内衬材料的实验室评估方法 NACE RP0188， 在导 电衬底上测试新保护涂料的漆膜不连续处（漏涂点）的建议方法 NACE RP0178， 浸入 式应用中拟加衬里的储罐和容器的详细制造和表面精加工要求以及设计注意事项 NACE RP0287， 磨料 喷射清理钢板表面轮廓现场测量 复制 胶带 NACE 1 号/SSPC-SP 5 ， 白金属喷 砂清理 NACE 2 号/SSPC-SP 10 ， 近白金属 喷砂清理 NACE 5 号/SSPC-SP 12
18、， 联合表面 处理标准：在重新涂装之前利用喷水法对金属进行表面处理和清理 NACE 10 号/SSPC-PA 6 ， 地上碳 钢储罐罐底内涂用玻璃纤维增强材料（ FRP） NACE 11 号/SSPC-PA 8 ， 新造碳 钢工艺容器上使用的薄膜有机衬里 NACE 6A192/SSPC-TR 3， 钢制 储罐、容器和其他封闭空间在表面预处理、喷涂和固化保养过程中的除湿和温度控制 OSHA 29 CFR6， 第 1910 部分 美国 职业安全和健康署职业安全及健康标准 1910.94， 通风 1910.132， 个人防护 设备一般要求 1910.134， 呼吸保护 1910.146， 要求许可
19、证的封闭空间 1910.147， 危险能源 隔离（上锁 /挂牌 ） 1910.1000， 空气污染 物 1910.1200， 危险交通 设备 1926.354， 关于保护 涂层的焊接、切割以及加热 1926.62， 铅 OSHA 出版物 22547， 美国 职业安全和健康署标准的培训要求和培训指南 SSPC 指南 158， 钢制 和其他无孔衬底上可溶盐的现场提取和分析方法 SSPC-PA 1， 钢铁的 车间、现场及维护喷漆 SSPC-PA 2， 确定遵 守干涂层厚度要求的程序 SSPC-PA 10， 涂层符 合挥发性有机化合物（ VOC） 含量要求的规定和测试指南 SSPC-SP 1， 溶剂清
20、 理 SSPC-SP 11， 裸露金 属表面的电动工具清理 SSPC-VIS 1， 钢结构 表面干喷砂处理指导和照片参考 UFGS 09 97 13.159， 焊接 钢制石油燃料储罐的环氧 /含氟聚氨 酯内部涂层 3国际标准 化组织，1, ch. de la Voie-Creuse, Case postale 56, CH-1211, Geneva 20, Switzerland, www.iso.org. 4可以通 过 http:/assist.daps.dla.mil/quicksearch/ 或 http:/assist.daps.dla.mil 在线获取或标准化文件订货处 700 Ro
21、bbins Avenue, Building 4D, Philadelphia, PA 19111-5094 获取。 5NACE 国际 （原美国腐蚀工程师协会），1440 South Creek Drive, Houston, Texas 77084-4906, www.nace.org 。 6美国联邦 法规可以从以下地址获取：美国政府印刷局， Washington, DC 20402, www.gpo.gov. 7美国劳工 部职业安全与健康管理局，200 Constitution Avenue, NW, Washington, DC 20210, www.osha.gov. 8美国防护 涂料
22、协会，40 24th Street, 6th Floor, Pittsburgh, Pennsylvania 15222, www.sspc.org. 地上石油 储罐罐底衬里 3 2.2 其他参考文件 尽管本文中未引用，以下出版物可能有用或包含相关材料： API RP 2009， 石油和 石化行业的安全焊接、切割和动火作业作法 API Publ 2207，罐底 热作业的预准备 ACGIH10，门 限值（TLVs ）和生物照射指数（BEIs ） NACE 手册 1， 腐蚀形 式 识别和 预防，第 1 卷和 第 2 卷 SSPC-AB 1， 矿石和 矿渣磨料 SSPC-AB 2， 循环使 用的铁金
23、属磨料的清洁度 SSPC-AB 3， 铁金属 磨料 3 术语和定义 在本文件 中，下列定义适用。 3.1 地上储罐 aboveground storage tank 通常指地面上静止的圆柱形容器。该容器由金属顶、罐板、罐底以及支撑结构组成。其总体积中有 90 %以上位于地上。 3.2 底材表面粗糙类型 anchor pattern 从某一边查看时的表面轮廓或喷砂清理或衬底表面的粗糙度，亦称轮廓。 3.3 阳极 anode 氧化反应是主要反应的电解池电极。 注：离子从外电路的阳极开始流动。通常情况下，阳极是发生腐蚀的电极，其金属离子将进入溶液。 3.4 堵缝 caulk 该产品可以使表面平直且光
24、滑，还可以用于密封衬里应用中的缝隙和铆接处。 3.5 阴极 cathode 还原反应是主要反应的电解池电极。离子流入外电路中的阴极。 3.6 阴极保护 cathodic protection 通过故意强加原电池或外加电流使被保护金属变成阴极的腐蚀控制系统（见阳极与阴极）。 9国家建筑 科学研究院（NIBS），1090 Vermont Avenue NW, Suite 700, Washington, DC 20005, www.wbdg.org/ ccb/ccb.php. 10美国政府 工业卫生学家协会，1330 Kemper Meadow Drive, Cincinnati, Ohio 45
25、240-1634, . 4 API RP 652 3.7 煤焦环氧 漆 coal tar epoxy 由环氧基树脂、固化剂以及焦油产品组成的混合物，可以形成防水性极好的防水膜。 3.8 涂层 coating 形成保护层或装饰层的油漆或其他面漆； 3.9 浓差电池 concentration cell 因电解质中部分组分的浓度差异而形成电磁力（EMF ）的电解池。 注：上述差异会导致离散的阴极和阳极区域。 3.10 腐蚀 corrosion 金属等材料与其环境发生化学或电化学反应并导致该材料及其属性退化的过程。 3.11 固化 cure, curing 液态涂料变成硬膜的过程。当衬里可以浸入指定
26、应用时，固化完成。 注：固化测试方法包括溶剂擦拭和硬度测试。 3.12 露点 dew point 气态水凝结成液态水所需要降至的温度。 3.13 差异充气电池 differential aeration cell 氧浓差电池 oxygen concentration cell 因电解质中金属表面的氧浓度差异而形成的浓差电池（见 浓差电池）。 3.14 电化电池 electrochemical cell 由通过金属互相接触且浸没在电解质中的阳极和阴极组成的电化学系统。 注：阳极和阴极可以是不同金属或同一金属表面的不同区域。 3.15 电解质 electrolyte 携带电流的非金属物质，或溶解在
27、水中、分解为离子并携带电流的物质。 地上石油 储罐罐底衬里 5 3.16 环氧基树脂 epoxy 能够耐受化学品、摩擦、水分以及酒精（在某些情况下）的极硬、极耐用合成涂层树脂。 3.17 强制固化 forced-curing 通过将温度升高至环境温度以上，并辅以强制空气循环而实现的加速固化。 3.18 漏涂点 holiday 保护性涂层中使未经保护的表面裸露在环境中的不连续之处。小面积区域未敷涂的应用缺陷。 3.19 衬里 lining 容器内表面敷涂的液态涂料，牢固地附着在衬底上，旨在用于特定储存产品的浸入应用或蒸汽空间应用。 注：衬里可以采用为加筋式或无筋式。 3.20 密尔 mil 千分
28、之一英寸（0.001 in. ）。 注：1 密尔= 2 5.4 微米；习惯认为 1 密尔= 25 微米。 3.21 氧化皮 mill scale 在金属热加工或热处理期间形成的厚氧化层，通常表现为在金属表面发现的蓝黑色光滑层。 3.22 酚醛树脂 phenolic 苯酚甲醛型树脂。 注：酚醛树脂和酚醛环氧树脂的耐化学性更强。 3.23 底漆 primer 经过处理的表面上应用的第一层完整的涂层。 注：如果因为运行问题每天均需在喷砂处理表面敷涂涂层，储罐衬里通常会采用保护底漆。 3.24 轮廓 profile 见底材表面粗糙类型。 6 API RP 652 3.25 厚膜衬里 thick-fil
29、m lining 干膜厚度为 20 密尔（500 m）或以上的衬里。 3.26 薄膜衬里 thin-film lining 干膜厚度不超过 20 密尔（500 m）的衬里。 3.27 乙烯基酯 vinyl ester 鳞片涂层和玻璃纤维增强厚膜系统中常用的耐化学树脂。 注：该产品包含苯乙烯，收录在有毒空气污染物清单中，属致癌物质。 3.28 挥发性有机化合物 volatile organic compound VOC 蒸汽压较高【在 25 C 条件下，超过 0.27 kPa（2 mm 汞柱）】且水溶性较低的化合物，不含甲烷。 注： 挥发性有机化合物通常指工业溶剂、含氧燃料或石油燃料组分。涂料中
30、的挥发性有机化合物需严加控制。在指定涂层产品时，规定人员宜充分了解涂层应用地区的司法法规。 4 腐蚀机制 4.1 概 述 碳钢在各种碳氢化合物应用中的腐蚀速率已经确定，详见NACE 腐蚀资料调查 金属分册等各份参考文件。在无加速机制的情况下，上述速率适用。例如：在没有水的情况下，环境温度原油或产品服务可能不会产生腐蚀。然而，当水进入原油、中间产品或制成品储罐底部时，可能会发生腐蚀。随产品一起进入储罐的水、通过密封件进入储罐的水、或储罐“呼吸”过程中进入的水可能包含腐蚀性化合物。例如：原油中可能包含盐水和沉淀在储罐底部的沉淀物。水中包含的氯化物和其他可溶盐可能会提供促进腐蚀的强电解质。内部储罐罐
31、底常见腐蚀机制包括： a） 化学腐蚀； b） 浓差电池腐蚀； c） 原电池腐蚀； d） 微生物诱导腐蚀（MIC ）； e） 侵蚀腐蚀； f） 与磨损相关的腐蚀。 上述机制将在以下章节中详细地讨论。 4.2 化学腐蚀 地上石油 储罐罐底衬里 7 在环保和 产品清理槽以及化学储存设施中可能发生化学腐蚀。例如，在污水处理槽中，将通过加热和/ 或在水中添加浓硫酸的方式分解油水乳液。酸在加入之后立即稀释，腐蚀性变的更强，尤其是酸入口管道处，合理添加时除外。在腐蚀性、硫酸、压载水以及水中和服务等腐蚀性服务中，化学侵蚀也比较普遍。在考虑上述服务类型时，合理的涂层选择非常重要。 4.3 浓差电池腐蚀 当表层堆
32、积物、氧化皮或裂缝使局部区域的氧浓度变低时，可能会发生浓差电池腐蚀。表层堆积物下方区域可能被薄薄的一层电解质渗透；随后，氧气很快会耗尽。不可接近区域与大量电解质之间的氧浓度差异会导致原电池的形成。相对于周围储罐围板而言，表面沉积物接触区域将变成阳极。浓差电池腐蚀会导致点状腐蚀，可能造成严重的局部金属损失。裸钢储罐罐底的点蚀可能造成每年高达 80 密尔（2.0 mm）的腐蚀速率。 4.4 原电池腐蚀 热 轧碳钢通常用于建造石油储罐。其上覆盖着一层薄薄的氧化物，即氧化皮。相对于钢基而言，氧化皮是阴极。在腐蚀剂（例如溶解氧）和电解质存在的情况下，在氧化皮断裂处会形成电偶腐蚀，进而使氧化皮断裂处钢材的
33、点状腐蚀加速。通过喷砂清理或酸洗可以清除储罐罐底板两侧的氧化皮。通常情况下下，并未清理钢制储罐罐底下侧的氧化皮。可以考虑清除新钢制储罐罐底下侧的氧化皮，以便使腐蚀更加均匀，并最大程度地控制可能产生的点状腐蚀加速。 在某些情况下，焊接会造成钢罐底板的微观结构产生较大差异，形成内置电偶。在腐蚀剂和电解质存在的情况下，焊缝附近基底金属的热影响区（ HAZ）可能会形成选择性腐蚀。此 类腐蚀会导致大量的局部金属损失。 4.5 微生物诱导腐蚀（MIC ） 细菌【例如：硫酸盐还原菌（ SRB）和产酸菌（ APB）】在石油行业中比较普遍。细菌在腐蚀中的作用已得到公认。但是，人们尚未详细了解其腐蚀机制。总而言之
34、，细菌对裸钢储罐罐底的腐蚀影响可以忽略。然而，在某些情况下，微生物诱导腐蚀已造成严重的影响。菌落在钢材上形成沉积物，可以为溶解氧的扩散提供有效的屏障。因此，仅仅是细菌沉积物的实际存在即会造成 4.3 所述的浓差电池腐蚀机制，进而促使更具攻击性的点状腐蚀。 细菌的新陈代谢对储罐罐底的腐蚀非常重要。石油行业中发现的大部分细菌均为严格意义上的厌氧菌，无法在氧气存在的情况下增殖。然而，即便是存在氧气的情况下，密集的菌落仍然可以形成局部厌氧条件。细菌可以通过创建局部厌氧条件在氧气存在的情况下生存，即便菌落未进一步发展。就硫酸盐还原菌而言，菌落主要通过将硫酸盐还原成硫化物获得能量。然而，该代谢终产物对钢材
35、而言是具有腐蚀性的。此外，如果将溶解氧用作腐蚀剂，硫化铁腐蚀产品相对于钢基而言是阴极，可以通过 4.4 所述的原电池腐蚀使点状腐蚀加速。在柴油或燃料油服务环境中的储罐通常会发现此类腐蚀。 4.6 侵蚀腐蚀 在存在土壤或细小骨料的污水处理或混合储罐中，可能会发生侵蚀腐蚀。原油储罐中罐式混合器中发生侵蚀腐蚀的几率略小。在水处理罐中，在被污染的水中混入化学品，以分解油水乳液。在搅板之后，从储存产品到储罐钢板表面之间会形成溶解氧等腐蚀剂，进而使腐蚀更加严重。在湍流中，细骨料会移动并形成摩擦环境，8 API RP 652 其 中附着的半保护性腐蚀产品会发生移动，进而使底层钢暴露在腐蚀环境中。严重的侵蚀条
36、件可能会直接冲刷基底金属。侵蚀腐蚀会以一定的形式导致极为局部的金属损失。在产品流动的储罐入口和出口处可能会发现侵蚀腐蚀。 4.7 与磨损相关的腐蚀 在碳氢化合物应用中外浮顶储罐的罐底可能会发生与磨损相关的腐蚀。当储罐排空时，浮顶通常由开口管制造的罐顶支柱支撑。大部分罐底设计要求在各条罐顶支柱下方设置“挡料板”。当浮顶卸下时，管式支柱安放在支撑浮顶重量的挡料板上。挡料板与管式支柱开口端之间的重复、频繁地接触会清除挡料板表面可能形成的任何锈皮保护层。当浮顶再次浮起时，任何留在储罐罐底的水分会造成挡料板上涂层和/ 或任何保护性锈皮受损的地方产生腐蚀。经验表明：在较长一段时间内频繁的卸下浮顶会导致严重
37、的局部腐蚀，像饼切一样在挡料板和底板上开孔。 5 储罐罐底衬里需求确定 5.1 概 述 地上储罐底板容易发生内部腐蚀和外部腐蚀。地上储罐罐底通常由 0.25 in.（6 mm ）厚碳钢板型材制造。通常情况下，储罐环形底板一般采用厚度在 0.25 in. 到 1.0 in.之间的（6 mm 到 25 mm）较厚板材。罐底板型材和附属圆角搭接焊旨在用作避免泄漏的薄膜。底板下方均匀的土壤支撑将最大程度地控制底板中的应力。 通常情况下，根据下列若干因素考虑地上储罐是否需要内部储罐罐底衬里： a） 防腐； b） 储罐设计； c） 储罐历史； d） 环境因素； e） 减少将来储罐清理所需时间和工作的程度；
38、 f） 联邦、州和地方法规； g） 产品质量； h） API Std 653 中涉及下一个检验间隔的因素。 5.2 防腐衬里 储罐罐底衬里的正确选择、应用以及维护可以避免钢制储罐罐底的内部腐蚀。除非土壤侧采取防腐措施，储罐罐底仍然可能发生穿孔。 钢制储罐罐底的最低厚度宜按照 API 653 确定。如果在下一次定期检查之前，钢材可能发生腐蚀且可能达到其最低厚度 0.100 in.（ 2.5 mm），则可能需要内部储罐罐底衬里。 如果在运行服务期结束，根据计算得知储罐最低厚度低于 API 653 中给出的最低罐底更换厚度，或者低于按照 API 653 中 RBI 评估确定的保证可接受的风险的最低罐
39、底更换厚度，则罐底应当加衬、维修、更换或应缩短下一罐底检验间隔。 地上石油 储罐罐底衬里 9 当利用 API 653 确 定地上储罐的相关内部检验间隔时，宜考虑衬里的预期寿命以及衬里过早故障时预计的腐蚀率。 5.3 储罐腐蚀历史 在确定是否需要内部衬里时，宜考虑该储罐的腐蚀历史。此外，还宜考虑储罐在类似应用中的腐蚀历史。待考虑事项根据具体情况而定。部分比较重要的考虑事项如下所示： a） 腐蚀发生位置在哪儿（产品侧和/ 或土壤侧）？ b） 内部和土壤侧腐蚀率分别是多少？ c） 腐蚀率是否发生了重大变化？ d） 腐蚀是全局性的还是局部性的？ e） 腐蚀是否造成钢制储罐罐底穿孔？ f） 储罐之前装载
40、何种产品？产品的腐蚀性有多高？ 5.4 储罐基础 基础必须能够避免储罐发生过度沉降。若未提供均匀的基础支撑，当储罐充满或排空时，储罐罐底可能发生挠曲。所有钢底板均可能发生挠曲；然而，钢制罐底的过度挠曲可能会导致内部罐底衬里破裂。 钢制罐底的储罐基础材料会严重地影响底边腐蚀的可能性。如果污染基础（例如：含岩石、粘土堆、焊头、纸、塑料、木材等）与钢制底边接触，在污染物与储罐罐底接触的地方会形成差异充气电池或其他腐蚀电池，而且还可能造成严重的腐蚀（见 API 651）。在储罐底板下方采用木材会促进细菌活性，造成腐蚀加速，不建议使用。 6 储罐罐底衬里选择 6.1 概 述 储罐衬里通常可以分为两类：薄
41、膜衬里【干膜厚度低于 20 密尔（500 m）】和厚膜衬里【干膜厚度等于或大于 20 密尔（ 500 m）】。衬里可 以在储罐罐底建造之时安装或在储罐应用一段时间之后安装。一般来说，新储罐和腐蚀较小的储罐的罐底可以采用薄膜衬里。薄膜和厚膜储罐罐底衬里的优缺点将在本章予以讨论。 起初，大部分储罐罐底衬里材料将根据耐化学性或与储存产品的兼容性选择。然而，鉴于大部分储罐均会在地面与水接触，当长期应用时，耐水分渗透性宜视为一个重要考虑因素。所有衬里均会吸收水分，最终会导致衬里故障。可以利用 ASTM E96 、ASTM G9 或其他等效测试标准比较测试各种衬里材料的水蒸汽传输情况。鉴于储罐罐底会在运行
42、期间弯曲，在涂层选择之前宜按照 ASTM 标准进行待选涂层材料的弯曲试验。 近年来，科技进步使零挥发性有机物涂料成为可能。上述 100 %固体涂料可以减少应用期间的安全问题，能够作为单涂层应用，并降低储罐周转时间。尽管在无需较高厚度的情况下 100 % 固体涂料可以用作薄膜衬里，通常情况下上述涂层被划分为厚膜衬里，特殊情况除外。 6.2 薄膜储罐罐底衬里 10 API RP 652 6.2.1 概 述 薄膜储罐罐底衬里系统通常以环氧或异分子聚合树脂为基础。在保护储罐罐底时采用的所有衬里还必须具有防水功能。因为储罐罐底发生电化学腐蚀时肯定存在水。在钢制储罐罐底的薄膜衬里系统设计和安装时，宜考虑
43、NACE 11 号/SSPC-PA 8。 储罐内表面通常会采用无机锌（硅酸锌）。上述涂层的干膜厚度（DFT ）一般在 3 密尔到 5 密尔之间。在API 653 计算中，上述衬里不属于薄膜衬里。 6.2.2 薄膜衬里的优点 薄膜衬里系统通常应用在新储罐罐底的产品侧。新钢板拥有光滑的表面，便于应用衬里。裸钢储罐罐底通常会产生不均匀的腐蚀。通常情况下，浸没曝光会使表面粗糙和点蚀，因此难以用薄膜衬里系统彻底敷涂和保护腐蚀的钢制罐底。薄膜系统的主要优点如下所示： a） 其初始成本通常低于厚膜加筋衬里的初始成本； b） 与厚膜加筋衬里相比，薄膜衬里更容易敷涂； c） 经验表明，在合理选择、应用和保护的情
44、况下，薄膜衬里的寿命可以超过 20 年。 d） 大部分薄膜环氧衬里的弹性较好。 e） 通常情况下，磁通泄漏（MFL ）底板扫描更加准确。 f） 薄膜衬里在使用寿命到期之时更容易清除。 g） 根据钢制衬底的条件，在避免内部腐蚀时可能只需要薄膜衬里即可。 6.2.3 薄膜衬里的缺点 薄膜衬里的缺点如下所示： a） 如果采用薄膜加筋衬里，在 API 653 中要求在下一次内部检查之前，罐底板至少应当满足 0.050 in.（1.3 mm ）最低厚度要求。厚膜加筋衬里可根据特定的储罐检查结果和计算延长检查间隔。 然而，对于薄膜衬里而言， API 653 要求在下一个保养周期结束之时罐底板厚度至少应当达
45、到 0.100 in.（2.5 mm ）。 b） 与厚膜衬里相比，薄膜衬里更容易受到机械损伤。 c） 粗糙的焊接表面和焊接飞溅物会穿透完工的衬里，产生漏涂点。因此，在应用衬里之前，焊接表面宜相对光滑，焊接飞溅物宜予以清除。如果无法通过打磨或其他工艺清理焊接飞溅物而获得相对光滑的焊接表面，为了确保薄膜无漏涂点的薄膜，可以考虑采用堵缝或厚膜涂层。焊接表面质量要求最好能够成为焊接规范的组成部分，而非衬里承包商的责任范围。对加筋厚膜系统而言，在合理的安装时可能需要采用堵缝技术。关于堵缝的详细信息，见 NACE 10/SSPC-PA6， 室外碳 钢储罐罐底内涂用玻璃纤维增强材料（ FRP） 。 d） 部
46、分薄膜衬里可能需要应用多层涂层。 e） 大部分薄膜衬里通常采用溶剂型涂层。在溶剂从薄膜中蒸发之后，实现合理的固化。如果储罐或容器中仍然存在溶剂蒸汽，鉴于溶剂密度大于空气，溶剂蒸汽会盘旋在底板处，影响固化进度。在规定薄膜涂层时，应当考虑挥发性有机化合物规定。 地上石油 储罐罐底衬里 11 f） 在固化期间空气中的水分会导致雾浊，在后续喷涂之前必须清理。如果未妥善处理，涂层之间的胺红可能导致涂层间粘附。 6.3 厚膜未加筋衬里 6.3.1 概述 在新储罐和现有储罐中，厚膜未加筋衬里均可以用作储罐罐底衬里。然而，值得注意的是，经证实只有纤维增强衬里具有穿孔连接能力。 6.3.2 厚膜未加筋衬里的优点
47、 厚膜未加筋衬里的优点如下所示： a） 对部分厚膜衬里而言，单层高度可能高达 100 mils （2540 m）。 b） 粗糙表面上敷涂效果更好； c） 单个涂层无重叠或薄层交替或雾浊问题。 d） 高固体分可能实现更好的边缘保留并减少材料收缩。 e） 通常情况下，在正常环境温度下可以实现快速固化和并能够在 24 小时之后投入服务。 f） 在“漏涂点”测试之后很少或几乎没有间断点需要修补。 g） 与多层薄膜或劳动密集型加筋厚膜衬里相比，人工成本较低。 h） 有利于降低储罐周转时间。 i） 长期服务 可能超过 20 年，实现低生命周期成本。 j） 通常情况下，具有更强的防水性。 6.3.3 厚膜无
48、筋衬里的缺点 厚膜无筋衬里的缺点如下所示： a） 通常情况下，需要利用双组份喷涂设备； b） 因双组份的利用，难以在复杂的几何形状上安装厚膜无筋衬里； c） 宜考虑承包商经验水平； d） 可能只有厚度较高的衬里才需要进行磁通泄漏底板扫描检查。 e） 根据树脂类型和厚度，可能需要考虑因底板弯曲产生的破裂。 6.4 厚膜加筋衬里 目前，在修复严重腐蚀和点蚀的储罐罐底时可以采用两种系统：玻璃钢（FRP ）夹层板和加筋厚膜衬里。在更换钢制储罐罐底时，玻璃纤维增强材料（FRP ）夹层板和加筋厚膜衬里均属可行的选择方案。 玻璃纤维增强材料系统由 1.5 盎司玻璃纤维毡或聚酯树脂、乙烯酯树脂或环氧树脂中嵌入的短切玻璃纤维纱组成。 玻璃纤维毡手工敷层系统无需 特殊设备，通过“倾倒与滚动法”即可完 成。玻璃纱“短切系统”需要加热的双组份喷涂设备和切割机，以便切断玻璃纱，并在其喷涂至底板上时将其分散到树脂之中。考虑到应用12 API RP 652 人 员拥有和控制的设备必须能够设置树脂混合物正确的组分比以及正确的纤维和树脂比，短切系统需要专门的应用人
