空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)氣罐的設(shè)計(jì),空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)氣罐的設(shè)計(jì),空氣壓縮機(jī),儲(chǔ)氣罐,設(shè)計(jì)
使用揮發(fā)性緩蝕劑保護(hù)儲(chǔ)罐
Boris A. Miksic, Alla Y. Furman, Margarita A. Kharshan 著，周楚 譯
1 摘要
研究和實(shí)地調(diào)查表明，氣相緩蝕劑本身或與VpCIs的組合可用于保護(hù)具有陰極保護(hù)的儲(chǔ)罐底部（AST）。氣相腐蝕抑制劑的化合物是在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中進(jìn)行使用，通過揮發(fā)或擴(kuò)散進(jìn)行腐蝕。VPCI保護(hù)是作用于金屬表面吸附的分子。 VpCIs在保護(hù)金屬表面是特別有用的，傳統(tǒng)方法是很難達(dá)到陰極保護(hù)控制儲(chǔ)罐腐蝕。對(duì)兩個(gè)市售腐蝕抑制劑進(jìn)行了調(diào)查，他們的作用與陰極保護(hù)相符合。對(duì)本研究的結(jié)果進(jìn)行分析后，建議使用該產(chǎn)品。幾種電化學(xué)腐蝕方法證實(shí)了這款產(chǎn)品的性能。
簡(jiǎn)介：金屬腐蝕成本在美國(guó)一年大約是$276億。通過節(jié)約使用耐腐蝕材料和應(yīng)用國(guó)家最先進(jìn)的腐蝕控制技術(shù)，腐蝕的成本約三分之一（約合100億美元）是可以避免的。
氣相腐蝕抑制劑或揮發(fā)性腐蝕抑制劑（VpCIs）屬于有機(jī)類抑制劑。它們吸附在金屬表面上，并抑制金屬的溶解和還原反應(yīng)。這些過程影響到陽(yáng)極和陰極。這類的有機(jī)胺和羧酸鹽是典型的例子，汽相腐蝕抑制劑具有高度的蒸氣壓，并且能防止VPCI腐蝕不直接施加到金屬表面上 。
VpCIs的優(yōu)點(diǎn)是揮發(fā)的分子可以達(dá)到難以到達(dá)的空間。當(dāng)VPCI到達(dá)金屬連接到的活性基團(tuán)。蒸氣壓為VPCI有效性的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。在室溫下，最有利的壓力范圍是—帕。壓力過低 導(dǎo)致建立保護(hù)層比較緩慢，如果壓力過高，VPCI的有效性將被限制在很短的時(shí)間內(nèi)。
VpCIs的有效性也取決于其在金屬上吸附能力。VPCI的胺不同之處是它所形成的保護(hù)層不超過三個(gè)月，并且，作為一項(xiàng)規(guī)則，低分子量的胺是更傾向于解吸較高的分子量的胺。
氣相腐蝕抑制劑能夠防止腐蝕，不僅當(dāng)作包裝輔助工具使用，或使用在電氣和電子產(chǎn)品外殼，還可以使用在被暴露于惡劣大氣條件下的金屬設(shè)備。例如，VPCI保護(hù)可以成功地用于保溫。對(duì)于這個(gè)調(diào)查， VPCI處理覆蓋濕硅酸鈣保溫材料，碳鋼管的截面中的金屬/絕緣界面。試驗(yàn)條件為200°F（93°C）的表面溫度和5帕斯卡蒸汽壓，保持連續(xù)注水5ml/h。6個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)了以下結(jié)果：控制管約80％是覆蓋著積聚的腐蝕而管件上面大約5％的是VPCI兩個(gè)水噴射點(diǎn)腐蝕。，20除塵器和VPCI處理，然后用熱絕緣材料包裹起來，連同相關(guān)的設(shè)備，通過河流運(yùn)輸，存放1年，現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果顯示沒有或很少有腐蝕。
燃料儲(chǔ)存罐的腐蝕保護(hù)是一項(xiàng)非常重要的任務(wù) ，一旦其保護(hù)措施不起效果，損失將是巨大的：虧損的油箱，污染的環(huán)境，維修的高成本，而且還有為達(dá)到效果所依賴的燃油輸送項(xiàng)目。VPCI技術(shù)已經(jīng)提供了可靠的地上儲(chǔ)罐單雙層底的長(zhǎng)期腐蝕保護(hù)。
從1986年開始，在很多情況下，通過添加氣相緩蝕劑防止儲(chǔ)罐底部腐蝕。單底艙和雙層底液艙 - 底之間的空間中VpCIs中加入了砂儲(chǔ)罐定位，。用過的不同方法被開發(fā)為新的技術(shù)，應(yīng)用于儲(chǔ)罐保護(hù)。
儲(chǔ)罐最脆弱的部分為儲(chǔ)罐的底部。VpCIs保護(hù)用于儲(chǔ)罐的底部，是由康菲石油公司油脂有限公司VPCI粉與碎石和沙子混合。在2年間進(jìn)行腐蝕監(jiān)測(cè)，被證實(shí)VPCI防腐蝕保護(hù)采用后那些儲(chǔ)罐底部會(huì)超過15年。這種類型的保護(hù)被納入現(xiàn)有的罐底腐蝕控制標(biāo)準(zhǔn)，未來的標(biāo)準(zhǔn)里它也將被沿用。
陰極保護(hù)（CP）是一種控制金屬表面電的陰極腐蝕技術(shù)。由于腐蝕發(fā)生在電池的陽(yáng)極，陰極表面保持被保護(hù)。目前陰極保護(hù)（CP）被施加在艙內(nèi)，以防止腐蝕。
陰極保護(hù)有兩種方式可以實(shí)現(xiàn)：通過犧牲金屬陽(yáng)極（鋅，鋁，鎂）或金屬設(shè)備的電源 - 外加電流陰極保護(hù)陰極電位。在這兩種情況下，是通過控制金屬的腐蝕，使電化學(xué)電勢(shì)保持在一定的水平時(shí)，電子從腐蝕結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移，并移動(dòng)到陽(yáng)極。
在石油/天然氣中，CP是用來保護(hù)儲(chǔ)罐外部表面的毛刺和水下管道，油井套管，罐底，離岸結(jié)構(gòu)和處理儲(chǔ)罐內(nèi)的液體和容器的內(nèi)表面。
陰極保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)電化學(xué)電勢(shì)，應(yīng)該是：-0.85V銅/硫酸銅，或-0.80 V，-0.78V和-0.25V氯化鉀飽和甘汞電極，銀/氯化銀，高純度的鋅。CP故障的常見原因是連接不良或犧牲的陽(yáng)極表面鈍化。
本文的目的是：分析使用VPCI保護(hù)儲(chǔ)罐的底部的優(yōu)勢(shì)，PR代替了陰極保護(hù)。
2 實(shí)驗(yàn)
2.1 戶外實(shí)驗(yàn)
進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，VPCI的使用，找到最大距離。準(zhǔn)備地面上一個(gè)裝滿沙子的箱子。這箱空間的尺寸分別為：
3（長(zhǎng)）×3（寬）×2（直徑）（90×90×60厘米）。
一個(gè)塑料管，含有VPCI緩蝕劑。這條管道是埋在沙里1英尺（0.3048米）的深度和預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)超過30天的期限。預(yù)處理在30天之后，放置在砂箱中的測(cè)試券沿著從管道的距離范圍從0到60英寸（0 - 150厘米）的長(zhǎng)度，深度為3-5英寸（7.5-10.5厘米）（圖1）。腐蝕速率的測(cè)定，根據(jù)下式：
腐蝕速度（米/年）=（K×W）/（A×T×Δ），
其中K=常數(shù)，3.45×106
W =質(zhì)量損失，克;
A =面積的金屬券，平方厘米;
t =時(shí)間，小時(shí);
Δ=的金屬的密度，克每立方厘米。
2.2 室內(nèi)試驗(yàn)
2.2.1 型砂試驗(yàn)：
VPCI腐蝕抑制劑和常規(guī)的陽(yáng)極抑制劑，測(cè)試中進(jìn)行了陰極保護(hù)。來控制數(shù)據(jù)的陰極保護(hù)，在不腐蝕抑制劑的作用下，對(duì)其中的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較。
制備混合物：
型砂 - 70.0％;
自來水 - 29.4％
氯化鈉 - 0.3％;
VPCI - 0.3％;
塑料容器都充滿了這種混合物。前面板由5厘米×9厘米大小的碳鋼（SAE1010），1厘米×5厘米大小的鋅（99.9％），插在沙中相距10厘米的距離。每個(gè)容器中的鋼和鋅板通電連接。斯佩里有限公司制造的AW萬用表DM-860經(jīng)過12天測(cè)量鋼和鋅板之間的電流，板從沙土中取出，并確定他們的增減（表1）。
2.2.2 評(píng)價(jià)VPCI和CP電化學(xué)的作用：
當(dāng)CP提供外加的電流，使用以下的方法進(jìn)行了研究：
? 由EG＆G公司制造恒電位儀'Versastat'與軟件'352 SoftCorr111，“三電極電化學(xué)電池，飽和甘汞電極（SCE）作為參考;高密度石墨作為對(duì)電極，和被利用的碳鋼材SAE1018的工作電極研究。
? 根據(jù)通常的做法，陰極電位為-900毫伏（SCE），適用于碳鋼電極，和對(duì)應(yīng)到該電位電流進(jìn)行了測(cè)量。
? 為了評(píng)估在不同的抑制劑與CP組合，動(dòng)電位極化曲線和腐蝕電位測(cè)定鋅與碳鋼。電化學(xué)腐蝕測(cè)試在3％氯化鈉電解液中進(jìn)行;中加入濃度為0.5％（重量）的抑制劑。用掃描速率為0.5毫伏/秒電位進(jìn)行研究。
2.3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
VPCI技術(shù)減少腐蝕速率實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的防腐蝕現(xiàn)有罐底的底部的雙層底和用高密度聚乙烯（HDPE）保護(hù)一個(gè)單底箱二級(jí)容器襯墊。
用電阻腐蝕速率探針測(cè)量的結(jié)果分析：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，VPCI制備漿料通過混合的600磅VPCI粉與900加侖的水。歧管組件的建立是為了讓泥漿流入指示管。在使用過程中漿料分布完全被控制。
VPCI應(yīng)用程序腐蝕速率測(cè)定數(shù)據(jù)，然后每2周應(yīng)用，直到實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用VPCI的腐蝕速率逐漸減小，最后，在56天之后，減少到67-76％的初始腐蝕速率。
3 結(jié)果
3.1 室外測(cè)試
VPCI的使用出現(xiàn)較低的腐蝕速率。人們可以看到比位于上面的距離大60英寸（150厘米），到氣相緩蝕劑源的距離為48英寸（125厘米），腐蝕速率較低。
可能在所描述的條件下，在氣相緩蝕劑遷移通過型砂距離（L）為：
45英寸（125厘米）
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