鋼制原油儲罐罐板表面可溶性氯化物現場檢定

劉 偉 大慶油田工程有限公司

鋼制原油儲罐罐板表面可溶性氯化物現場檢定

劉 偉 大慶油田工程有限公司

在鋼制原油儲罐罐板涂刷防腐涂料前，根據驗收質量要求要對現場拋丸處理后的罐板表面進行可溶性氯化物殘留量的測定。檢驗時先劃分好受檢區域，將每臺儲罐分為液體浸潤板和非液體浸潤板兩部分，分別判定液體浸潤板和非液體浸潤板的浸潤面。劃分好受檢區域后即可進行可溶性氯化物的檢驗，可溶性氯化物含量的測量有電導率測定和硝酸銀滴定兩種方法。電導率測定法適合在鋼板除銹場地現場抽檢，能夠快速得出測量值，方便、快捷、數值準確可靠，是主要檢測手段；硝酸銀滴定法是在現場電導率法測量鹽分超標需要精準測定氯離子含量時使用，是輔助檢測手段。該技術圓滿地解決了工程中罐板表面可溶性氯化物殘留量現場無法測定的問題，為拋丸后的罐板能進入下道防腐涂料涂刷工序掃平了障礙。

原油儲罐罐板；可溶性氯化物；現場檢定；電導率測定法；硝酸銀滴定法

引言

在鋼制原油儲罐設計和施工中，根據《鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規范（GB50393—2008）》的要求，必須對表面除銹、除雜質后的罐板進行可溶性氯化物殘留量檢測，以保證罐板防腐涂料的使用性能和壽命。

本研究依托大慶油田工程有限公司承攬的中石油重點工程——中委合資廣東石化2 000×104t/a重油加工工程項目的原油儲罐施工，由大慶油田工程有限公司發起，監理單位、建設單位、質量監督部門等聯合驗證，對檢驗方法、鑒證程序一致認可，圓滿地解決了鋼制原油儲罐罐板表面可溶性氯化物現場檢定技術問題。

1 檢驗范圍的確定

根據《鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規范（GB50393-2008）》[1]中要求“表面可溶性氯化物殘留量不得高于5 μg/cm2，其中罐內液體浸潤的區域不得高于3 μg/cm2”，因此檢驗區域分為液體浸潤區域和非液體浸潤區域。以10×104m3雙盤外浮頂原油儲罐為例，其罐板可溶性氯化物檢測統計見表1。

2 檢驗前準備

檢驗前要做好充分的技術準備和材料準備。技術準備包括以下5個方面：

（1）施工中所檢定的板材必須有材質單、合格證，根據設計要求需要進行理化試驗的板材還應具備二次理化試驗合格的檢驗報告。

（2）檢測器具的計量精度及最大（最小）量程必須滿足本項目測定要求，進場前必須校驗合格且在有效期內，取得校驗報告。

（3）現場要配備固定的測定技術人員。

（4）現場測定技術人員必須熟練掌握測定方法，做到數據準確，過程規范，并要做好現場測定記錄。

表1 單臺儲罐板材氯化物檢測統計

（5）本方案根據《鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規范（GB50393—2008）》中的說明，用《涂敷涂料前鋼材表面處理清潔度的評定試驗第9部分：水溶性鹽的電導儀現場測定方法（ISO 8502.9）》[2]進行檢測，本方案將檢測結果設定為可溶性氯化物的含量值。當結果超出標準值時，立刻封存并在現場實驗室進行硝酸銀滴定法分析，測定氯化物實際含量，測定方法按《水質氯化物的測定硝酸銀滴定法（GB 11896—1989）》[3]執行。

材料準備包括以下3個方面：

（1）測定使用的水采用電導率不大于0.5 mS/m（5 μS/m）的蒸餾水或去離子水，盡量減少其他離子干擾，保證檢定結果科學準確。

（2）測定點區域擦拭采用脫脂棉，使用前進行氯化物含量測定，用以校定試驗結果。擦拭人員佩戴塑料或橡膠手套，確保不會污染擦拭用水。脫脂棉要求質量優異，否則對試驗結果影響很大。

（3）準備燒杯、量筒、錐形量筒、玻璃漏斗、酸式滴定管、酸式滴定管架、鑷子、電導率測量儀、濾紙、百分之一電子稱、硝酸銀粉末100 mg、鉻酸鉀500 mg、3只滴管。計量器具的量程應符合試驗所需的計量精度和量程。

3 檢驗區域的劃分及檢驗判定原則

檢驗時先劃分好受檢區域，將每臺儲罐分為液體浸潤板和非液體浸潤板兩部分，分別判定液體浸潤板和非液體浸潤板的浸潤面。將每臺儲罐的液體浸潤板和非液體浸潤板分別劃分成獨立不斷開的每10 m2為一個區的區域，每部分受檢區域的面積總和不小于該部分總面積的5%。將切割預制后的液體浸潤板和非液體浸潤板分垛碼放，每垛不超過200 m2（正反兩面面積和），每垛選擇一個10 m2抽檢區域。受檢區域要選擇銹蝕較為明顯或嚴重的位置，測定點面積為100 cm2。

劃分好受檢區域后即可進行可溶性氯化物的檢驗，檢驗原則為：①每垛切割預制好的鋼板，在拋丸前進行初次可溶性氯化物含量的抽檢，拋丸后進行最終測定，以拋丸后的測定值為判定值和歸檔資料數據值；②每臺罐按液體浸潤板的總平數和非液體浸潤板的總平數進行分類測定。

對受檢鋼板批次的判定原則如下：

（1）總則。若抽檢中發現可溶性氯化物不滿足“表面可溶性氯化物殘留量不得高于5 μg/cm2，其中罐內液體浸潤的區域不得高于3 μg/cm2”的要求時加倍復檢。復檢結果仍不合格判定為不合格。

（2）液體浸潤板。若抽檢點的可溶性氯化物含量≤3 μg/cm2，判定該垛罐板可溶性氯化物含量合格，不用水沖洗；當抽檢點的可溶性氯化物含量大于3 μg/cm2且≤5 μg/cm2，判定該垛罐板可溶性氯化物含量單面合格（不與液體接觸面），單面需要水沖洗，將沖洗面與非沖洗面做好標識，鋼板預制時予以區分；當抽檢點的可溶性氯化物含量大于5 μg/cm2，判定該垛罐板可溶性氯化物含量不合格，必須用水沖洗。

（3）非液體浸潤板。若抽檢點的可溶性氯化物含量≤5 μg/cm2，判定該垛罐板可溶性氯化物含量合格，不用水沖洗；當抽檢點的可溶性氯化物含量大于5 μg/cm2，判定該垛罐板可溶性氯化物含量不合格，必須用水沖洗。

4 鋼材表面可溶性氯化物的移取

對罐板表面可溶性氯化物移取是影響檢定結論的關鍵，移取方法直接關系到下一步檢測結果的準確性，因此要嚴格制定移取步驟。移取步驟如下：

（1）用直尺和記號筆對每垛鋼板進行區域劃分，并確定受檢位置。

（2）檢測前，用蒸餾水洗凈燒杯、量筒、滴管、鑷子等試驗用具，反復三次。

（3）用百分之一電子稱稱量兩塊質量為250 mg的脫脂棉。

（4）用量筒量出50 mL水，將一塊250 mg脫脂棉放入量筒中并記下體積V1；將另一塊250 mg的脫脂棉封存。

（5）將量筒內的水和脫脂棉一起倒入50 mL燒杯中，將脫脂棉在水中完全展開、浸潤充分，用電導率測量儀測量，待測量結果穩定后記錄結果（A）。

最后，在現行管理中，教學督導、教師教育教學的獎勵和違規處理、學生評教等方式方法各自獨立行事，沒有一個有機的結合，而教師本身是獨立完整的，教師的教育教學工作也是一個綜合的情況，不能由某一個單一的方面來確定。

（6）用鑷子將脫脂棉夾出，輕輕擠出脫脂棉中的水后擦洗整個測定區域，不允許從脫脂棉上滴出或溢出試驗區域[4]。

（7）用脫脂棉移取測定區域表面的水，擠回50 mL燒杯中。在拋丸后的鋼板表面移取時應輕擦、輕輕沾取，避免錨紋摩擦脫脂棉而掉落碎屑。從不同方向反復擦洗，擦洗過程至少3 min。

（8）擦洗完成后將脫脂棉置于量筒中，并將燒杯中的溶液也倒入量筒中。

（9）若量筒內體積不足V1，則用滴管加水補足。

（10）再次將量筒內的水與脫脂棉通過濾紙倒回50 mL燒杯。

（11）將鑷子與脫脂棉接觸的部分，在燒杯溶液中清洗。

（12）將脫脂棉在溶液中完全展開、浸潤充分，用電導率測量儀測量，待測量結果穩定后記錄結果（B）。

5 可溶性氯化物含量的檢測

可溶性氯化物含量的測量有電導率測定和硝酸銀滴定兩種方法。電導率測定方法較為方便、快捷，為主要檢測方法，同時也是《鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規范（GB50393—2008）》中推薦的方法。但是，電導率測定的結果值一定大于可溶性氯化物的實際含量值，因為其結果包含了所有可溶性鹽分的含量，若電導率測定結果在允許范圍內則可溶性氯化物含量一定在允許范圍內；若電導率測定結果大于允許范圍，則用硝酸銀滴定法，在現場實驗室進行滴定分析氯化物實際含量。

電導率測定法如下：①用校驗合格的電導率測量儀對50 mL燒杯中的氯化物含量PNaCl進行檢測；②做好每次可溶性氯化物測量記錄。

硝酸銀滴定法如下：

（1）采用0.01 mol/L硝酸銀溶液滴定。滴定在室內進行。

（2）指示劑采用10%濃度的鉻酸鉀溶液。

（3）滴定時準備一個盛水燒杯，滴入幾滴濃度為10%鉻酸鉀溶液，作為比色溶液。

（4）空白滴定。將封存的250 mg的脫脂棉放入50 mL蒸餾水中充分浸泡，過濾后取V體積倒入錐形瓶中進行硝酸銀滴定檢測。當被滴定溶液顏色發生變化時，記錄硝酸銀溶液消耗量V。

（5）移取液滴定。用量筒取現場封存的溶液V1體積，倒入錐形瓶中進行硝酸銀滴定檢測。當被滴定溶液顏色發生變化時，記錄0.01 mol/L硝酸銀溶液消耗量V2。

6 可溶性氯化物含量的計算

（1）用電導率測定值計算方法。擦拭液中可溶性氯化物含量為測量結果C減去測量結果A，即PNaCl=C-A。根據《鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規范（GB 50393—2008）》附錄E.3，將鋼板表面可溶性氯化物設定為NaCl，因此可溶性氯化物含量計算公式

式中P為氯化物含量（μg/cm2）；PNaCl為擦拭液中可溶性氯化物含量（mg/L）。

（2）用硝酸銀滴定值計算方法。移取液可溶性氯化物含量的計算公式如下

式中CNaCl為移取液中可溶性氯化物含量（mg/L）；V為滴定計量的樣品體積（mL）；V1為空白滴定樣品消耗AgNO3體積（mL）；V2為移取液樣品滴定消耗AgNO3體積（mL）。

7 現場測定結果的認定

現場罐板可溶性氯化物含量檢驗時，由施工承包方向監理單位、建設單位提出現場檢測，檢驗過程由多方見證，計算取得的鋼板可溶性氯化物含量測定結果，各方確認是否符合《鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規范（B50393—2008）》中的質量驗收要求，檢測結果由各見證方簽字認可，檢驗合格的結果存檔作為工程合格的依據。

8 結論

鋼制原油儲罐罐板表面可溶性氯化物殘留量的測定，其中電導率測定法適合在鋼板除銹場地現場抽檢，能夠快速得出測量值，方便、快捷、數值準確可靠，是主要檢測手段；硝酸銀滴定法是在現場電導率法測量鹽分超標需要精準測定氯離子含量時使用，其方法科學、適用，是輔助檢測手段；多方見證，施工記錄多方簽認，過程合規、有效。該技術圓滿地解決了工程中罐板表面可溶性氯化物殘留量現場無法測定的問題，為拋丸后的罐板能進入下道防腐涂料涂刷工序掃平了障礙。

[1]王菁輝，陳光章，郭鵬，等．鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規范：GB 50393—2008[S].北京：中國計劃出版社，2008：14.

[2]傅建華，劉冰揚，宋艷媛，等．涂敷涂料前鋼材表面處理清潔度的評定試驗第9部分：水溶性鹽的電導儀現場測定方法：GB/ T 18570．9—2005/ISO 8502—9：1998[S]．北京：中國標準出版社，2005：1-3.

[3]魯光四．水質氯化物的測定硝酸銀滴定法：GB 11896—1989[S]．北京：中國標準出版社，1989：202-203.

[4]傅建華，劉冰揚，宋艷媛，等．涂敷涂料前鋼材表面處理清潔度的評定試驗第5部分：涂敷涂料前鋼材表面氯化物測定（離子探測管法）：GB/T 18570.5—2005/ISO 8502—5：1998[S]．北京：中國標準出版社，2005：2.

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.9.041

劉偉：工程師，2004年畢業于齊齊哈爾大學化學工程與工藝專業，從事石油化工建設方面工作。

2015-07-02

13634666033、940577626@qq.com