一种包括阴极保护的低温贮罐测试方法技术

一种在交付使用之前测试低温金属贮罐的方法，其中所述的贮罐（１）填充了水并且在必要的地方进行了适当的测试，该方法的特征在于进行了下面的步骤：　　　　·用海水填充所述的金属低温贮罐（１）；并且　　　　·通过在所述的贮罐内（１）放置阳极并且通过一旦这些阳极被浸湿就向该阳极注入电流，而向所述的主要由裸露钢构成的贮罐（１）的金属底部和侧壁（２，３）提供临时阴极保护。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于液化气体的低温贮罐。具体地，本专利技术涉及一种在低温贮罐交付使用之前，测试低温贮罐泄漏和机械强度的方法。更具体地，本专利技术涉及一种向金属低温贮罐提供阴极保护的方法。在用于液化气体的低温贮罐交付使用之前，通常通过填充淡水来测试其强度和泄漏。该贮罐是优选填充的，以便使该贮罐的内部压力比正常压力大，以致于更加清楚地显示可能出现的任何泄漏。同时，以这种方式填充水用来测试该贮罐受到最高压力部分的机械强度，即该罐的底部的机械强度，由于与液化气(在-170℃下液态甲烷的d＝0.48)相比，水的密度大，这样使其可能施加与当在实施中填充液态气体时该贮罐中最大压力两倍那么大的压力。此外，对于陆地上的贮罐，该测试同时适合测量该罐所立的底座的机械强度，因为它们在那时要经受为正常操作中所经受的2倍的载荷。低温贮罐是由特种钢，尤其是符合标准ASTM A-353或A-353-Type 1称为“9％镍钢”的钢制成的，该钢相应于下面的化学成分·碳(至多) 0.13％；·锰(至多) 0.90％；·磷(至多) 0.035％；·硫(至多) 0.035％；·硅 0.15％-0.40％；·镍 8.50％-9.50％；以及·余量由铁组成。由于这种类型的钢表现出有利于低温应用的特性，尤其是在低温温度下优良的机械性能和优良的韧性，而被应用于低温贮罐。然而，在有水参与的情况下，尤其是当水的pH为不完全中性的时候，如当该水是海水天然应用的时候，其很容易受到腐蚀。所形成的腐蚀现象通常是局部的并且在过渡区域更糟，也就是说，在焊缝处，或在原料铸造中和轧制片材过程中能够发生的材料缺陷处，或者组成所述金属贮罐所述壁的挡板。因而有必要通过进行该水压试验来保证用来限制低温气体的整个金属贮罐的绝对完整性。为了通过用水填充低温贮罐来进行机械强度和泄漏测试，通常的操作是用淡水填充该罐，为了限制腐蚀的目的，该水可能具有包含在其内的钝化化学添加剂。由于仅仅为了水压试验而应用防蚀涂料将构成无法接受的费用。用水填充该贮罐使其可能通过从外侧、特别是它的垂直侧壁以及垂直侧壁与该贮罐底壁相接的位置来观察贮罐壁来测试泄漏。以这种方式用水填充贮罐，还使其可能在相应于基本上两倍于正常情况下填充液化气需要经受的载荷的载荷下，通过测试该结构的全部或局部沉降来测试放置该贮罐的基底的强度。最后，该充水试验用来减轻由于焊接，尤其是位于该贮罐垂直壁与下盘相连区域的焊缝，所带来的应力，这仅仅在由于在贮罐底部所存在的水压产生的加压作用，当贮罐为50米(m)高的时候该压力为大约5巴，接下来由于该罐中没有水产生的松弛作用下发生。通过用水填充贮罐进行机械强度和泄漏试验所需要的时间很长，主要由于填满所述贮罐以及进行各种测试和检验需要的时间，即在实践中可能超过8个星期，当使用特别敏感的钢的时候，其是足够引起腐蚀问题的时间长度。此外，由于可以使用的淡水很贫乏，而与使用的低温贮罐的体积相应的量是150,000立方米(m3)或者甚至是250,000m3，目前使用淡水构成了从经济学说上和生态学说上的主要问题。另外，该体积的水的成本构成了已经完成的贮罐的总成本中非常大的一部分。最后，为了避免明显扰动供水主管，淡水只能以每小时有限的速度放进去，这就导致了装填时间长，从而进一步增加了腐蚀的危险，更不用提安装该装置需要用到的额外时间。在这方面，如果出现氯，还应该填加阻蚀剂，或者为了纠正太有腐蚀性的pH而加入钝化剂。在这些情况下，除了由于加入添加剂而带来的附加成本外，环境规章对将水排放到自然环境中的方式制定了限制条款，而在测试的结尾排空该贮罐，特别是排放到所述的自然环境，必需以能够吸收的速度进行。这就是为什么在测试的结尾必需缓慢地倒空贮罐的原因，从而在这样的装置能够使用之前，进一步增加了时间。因而，本专利技术的第一个目的是提供一种在低温金属贮罐交付使用之前对其对进行机械强度和泄漏测试的新方法，该方法不存在上述的缺点，并且特别是比较便宜并且在避免所述的金属贮罐腐蚀中更加有效。根据本专利技术的独创的特征，这样的测试低温金属贮罐的方法是使用海水进行的。由于液态气体的贮存终端设备通常是位于码头区，使得直接利用海水表现出可以免费使用的优点。另外，以高时速组织一个用以提取所需要量水的取水点是非常简单的，然而当从供应网络或直接从河里取入淡水的时候，为了避免在无法接受的程度上扰乱环境或网络，通常对能够提取的速度有相当大的限制。使用海水进行填充能够比使用淡水快10-20倍，从而获得了该贮罐容纳水的时间的相应减少，并且由于测试的持续时间相应减少，从而缩短了可以得到该贮罐之前的时间。在海水存在的情况下，马上发生严重的腐蚀并且特别集中于受钢板之间的焊缝热影响的贮罐区域，更具体地如上面所提及的贮罐底部。然而，本专利技术通过有利地使用海水而不是淡水，使其可能测试低温贮罐，并且不管海水的高腐蚀作用，仍然保证该贮罐底部和该贮罐垂直侧壁上所有金属贮罐壁的完整性。因而本专利技术的另一个目的是提供一种在低温金属贮罐交付使用之前经过充水试验的时候，向其提供高度防蚀保护的方法，并且优选为了达到该目的，不使用任何防护漆，也就是保持裸露的金属。美国专利No.3 855 102公开了通过使用用线连接的并且垂直悬挂于所述的内部容纳了大量水的贮罐内侧的阳极，并且将电流注入到这些阳极，而在盛放淡水的金属贮罐中长期阴极抗蚀保护的原理。这样的阴极保护对由金属壁与水的接触所形成的腐蚀提供了保护，该保护是除通过油漆型防蚀涂层之外所提供的保护。阴极保护的原理在于人工减少将被保护的金属的自然电化学电位(E)，从而引起具有氧化能力的环境水介质被电子饱和，从而避免金属的任何溶解，所述的用电子饱和是借助于浸入到所述水介质的金属阳极，形成了特定pH的电解液，并且通过向所述阳极中注入直流电(DC)进行的。惯例上考虑所谓的Pourbaix图，其给出作为pH和电解液类型的函数的相关金属具有耐腐蚀性的电化学势值，也就是说，在该电化学势以下该金属是阴极保护的，也就是说，在该值其被完全极化。该极化不是瞬时发生的，而是在达到该期望值之前在所述阳极起作用的整个表面，围绕该阳极缓慢地并且逐渐地增加起来的。在通常实施的阴极保护体系中，在极化作用完全生效之前，一般花几个星期乃至几个月来极化将被保护的金属表面。在通常实施的阴极保护体系中，由于在该结构的整个使用期限内需要保持该电流不变，因而希望将电量消耗限制到合理的数值。在实践中，除了提供有效保护的防蚀涂层之外，还通过提供一种包括阳极和能够产生约50毫安每平方米(mA/m2)电流密度的电流馈电的装置来提供阴极保护，其中，该电流密度足以随着时间的过去在任何防蚀涂层可能受到损坏的区域中提供有效的阴极保护，该区域通常被估计为构成与水接触的整个油漆面积的10％或20％。美国专利No.4936969公开了一种阴极保护体系，该体系在于保持电缆悬挂于淡水贮罐内的一半高度处，该电缆担当用于连续注入强加电流的阳极，该电缆是通过线路从飘浮物上悬挂的。该电缆形式的阳极装置表现出低的电流注入能力，但是其足以在很长的持续时间内保护这样的淡水贮罐。相反，起始的极化过程非常慢，在由对腐蚀高度敏感的裸露钢制成的低温贮罐上所进行的水压试验中，不能提供适于防止任何腐蚀开始的有效阴极保护。所注入的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：阿方斯·伯雷弗，
申请(专利权)人：塞佩姆股份公司，
类型：发明
国别省市：