CN105461281A - 石油行业残酸池建设材料及施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油行业残酸池建设材料及施工工艺，将防酸腐蚀砂浆和防酸腐蚀涂料结合用于残酸池建设。防酸腐蚀砂浆以硅酸钾溶液作为添加材料，由水泥、硅酸钾、河砂组成，其质量比为1:0.5:4，硅酸钾溶液的模数为1.8~2.0。或者防酸腐蚀砂浆采用硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液作为添加材料，由水泥、硅酸钠与氟硅酸钠、河砂组成，其质量比为1:0.7:4，硅酸钠与氟硅酸钠的质量比例为1:0.15，硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液的模数为2.2~2.6。本发明能够为残酸池建设提供防酸功能，保证残酸池整体的完整性，减小因酸液腐蚀而造成的防酸池泄漏问题，提升残酸池整体强度和耐用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐酸材料，尤其涉及一种石油行业残酸池建设材料及施工工艺，属于石油化工领域。
背景技术
石油工业的生产方式、产品和生产工艺与装备方面的特点决定了它在安全生产上的一些特殊要求。在生产过程中，稍有不慎，就可能使潜在的危险酿成重大事故。因此，要保证石油工业生产的正常进行，安全生产是不可缺少的前提条件。目前，我国已逐步加大对石油的勘探、采集技术等技术上的革新。技术创新兼顾质量、效率、安全，增加开采、施工过程中的安全性和可靠性。在油气开采前，需要对油气进行测试，在测试的过程当中产生大量的酸液，酸液的随意排放会产生严重的环境污染，因此需要修建残酸池对酸液进行处理。目前残酸池所用的建筑材料主要为砖块、硅酸盐水泥及河沙，在修建后主要用水泥砂浆进行抹面处理，但是一般的水泥砂浆并不具备良好的防酸效果，很容易对残酸池进行腐蚀，出现渗流、泄露等情况，对周围环境产生严重污染。
钻前工程残酸池依据蓄水池标准设计，表面加以隔水涂层以杜绝酸液与残酸池池体直接接触，从而达到防酸防腐防渗漏的目的，其中“三油两布”是残酸池防腐技术的核心环节，不经过任何处理的试块的耐酸碱腐蚀性极差，浸泡后出现结构型破坏，无法维持残酸池原有的功能性；而传统三油两布工艺，在施工完毕后并无法检查是否完全涂刷每个角落如果不能完整涂刷防酸池，则会造成液态酸液渗流进“两布”以内，侵蚀砂浆岩体，由内及外扩大腐蚀面或向深层进行腐蚀，一旦酸液流出，损毁农田、污染地下水，破坏当地生态环境，并且渗漏出现在“两布”以下，不易及时检查，如果不能做好隔水涂层施工则容易产生生产事故。由于现有的“三油两布”技术是上世纪70年代所设计，设计思路与技术条件限制了残酸池的材料选用和使用功能，如何设计新的技术来达到残酸池整体完整功能性的保障成为了现在研究的重点。另外，选取新型材料，保证施工人员生命安全和施工现场生态环境也是进行探索的先决条件。
现有的残酸池采用“三油两布”隔离处理，设计目的是以“三油两布”隔离残酸液与酸池基底接触，防止酸池底部腐化，保持酸池完整性从而杜绝泄露。而在实际操作过程中由于施工人员的作业水平的局限性，加上油布本身质量缺陷，往往并没有达到预期的彻底隔绝酸液与残酸池池体的目的，导致残酸渗漏污染当地环境，破坏生态平衡。
现有的“三油两布”处理技术中的“三油”所指为聚氨酯（全称为聚氨基甲酸酯）沥青涂料，这种涂料漆膜坚韧，耐摩擦、耐酸、耐碱、盐等化学腐蚀；良好的耐溶剂性和附着力，极好的抗渗性和耐湿热性。同时此涂料为易燃物,并含有挥发性易燃溶剂，故必须远离火星和明火；聚氨酯沥青还是有毒化工产品，要求施工场所应尽量保持良好通风。为消除使用过程中的爆炸隐患,应保证足够的通风量以维持气体/空气比例不超过最低爆炸极限的10%,通常每千克溶剂需要200立方米通风量,(与溶剂种类相关)就能维持最低爆炸极限10%的工作环境。残酸池四面封闭不利于空气流通，容易造成生产安全事故。
综上，现有材料存在对施工现场环境危害大、使用效果不稳定、不易找出残酸池破坏位置的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种石油行业残酸池建设材料及施工工艺。本发明能够为残酸池建设提供防酸功能，保证残酸池整体的完整性，减小因酸液腐蚀而造成的防酸池泄漏问题，提升残酸池整体强度和耐用性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种石油行业残酸池建设材料，其特征在于：将防酸腐蚀砂浆和防酸腐蚀涂料结合用于残酸池建设。
所述防酸腐蚀砂浆以硅酸钾溶液作为添加材料，由水泥、硅酸钾、河砂组成，其质量比为1:0.5:4，硅酸钾溶液的模数为1.8~2.0。
所述防酸腐蚀砂浆采用硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液作为添加材料，由水泥、硅酸钠与氟硅酸钠、河砂组成，其质量比为1:0.7:4，硅酸钠与氟硅酸钠的质量比例为1:0.15，硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液的模数为2.2~2.6。
所述水泥为强度标号为325-425的普通水泥，常温下采用P32.5级普通硅酸盐水泥，当气温低于10℃时，采用P42.5R硅酸盐水泥。
所河砂为0.25~0.5的中细砂,使用前用5mm孔径的筛子过筛。
一种石油行业残酸池建设材料的施工工艺，其特征在于，工艺步骤如下：
a、在生产现场所建造的残酸池施工完成后，进入残酸池防酸处理程序；
b、残酸池建造完毕后上灰阶段，采用防酸腐蚀砂浆涂刷；
c、防酸砂浆涂抹完成后，等待池壁自然风干，保证涂抹防酸涂料时池壁干燥；
d、池壁自然风干后，涂抹防酸腐蚀涂料。
所述步骤b中，防酸腐蚀砂浆搅拌过程中，水泥和河砂应先严格按照1:4比例拌匀，再添加硅酸钾溶液和水，水的加量根据河砂含水率确定，待所拌制的砂浆不能析出水份时为止，砂浆搅拌过程在15分钟内完成。
所述步骤b中，防酸腐蚀砂浆搅拌过程中，水泥和河砂应先严格按照1:4比例拌匀，再添加硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液和水，水的加量根据河砂含水率确定，待所拌制的砂浆不能析出水份时为止，砂浆搅拌过程在15分钟内完成。
所述步骤b中，防酸腐蚀砂浆涂刷过程要求做到池壁池底平整，砂浆要覆盖到残酸池池体内所有部分。
所述步骤d中，防酸腐蚀涂料涂抹完成后自然风干，风干后残酸池不可暴晒，应根据天气状况适时对残酸池喷洒少量的水，进行保养，直至投入生产使用。
采用本发明的优点在于：
1、本发明结构简单合理，施工方便，操作简单，设计分为保护残酸池池体功能稳定性的防酸腐蚀水泥砂浆与保证残酸酸液不会渗漏入残酸池体的防酸腐蚀涂料两部分，加大残酸池在生产使用过程中的安全保障，从不同角度杜绝生产事故发生的可能，减小残酸池在使用过程中的安全隐患。
2、本发明中，新型防酸腐蚀砂浆的原材料易获取且成本低廉，经酸液长时间浸泡前后均具有合适的粘接强度和抗压强度，稳定性好，施工工序简单，既能保证建设过程中的施工安全，又能满足存放酸液的需要，并不会给后期拆除造成困难，在有效消除残酸池渗漏安全隐患的同时又控制了施工成本。
3、采用本发明后，即使在由于不可预知因素而发生残酸泄漏事故时也便于发现泄漏位置，以便及时补救，不至造成大规模的生产事故。
4、本发明所使用的材料安全环保，在保证了施工现场环境不受材料因素的污染以外也利于施工工人及当地居民的健康不受威胁。
综上，本发明符合生产实际的防酸处理，彻底消除因材料选用不当引起的防酸池渗漏无法找出渗漏位置以及因材料选取不当导致施工条件恶劣和对施工现场环境的污染，为维持残酸池的整体结构提供防酸保护。
具体实施方式
实施例1
本发明适用于石油气田钻前工程残酸池建设材料及其施工工艺，共包括防酸腐蚀砂浆和经室内实验检验达到生产使用需要强度的防酸腐蚀涂料两部分，其中防酸腐蚀砂浆保证在残酸池池体与完成作业后现场排出的残酸直接接触而不引起残酸池池体发生破损、泄漏、腐蚀等情况发生从而引起的由于残酸池功能性失效所造成的生产事故，防酸腐蚀涂料经实验验证其质量达到使用要求，可以保证残酸池内部残酸不会从池体渗漏入地基下土体造成环境污染。
本发明在石油工程领域属于新型生产技术，工程建设操作简单，减小人工作业工作量，保证施工人员工作环境安全，能有效残酸池建设生产效率，所使用材料环保无毒，不会造成环境污染，适用于石油工业生产所用残酸池建设。
以下对本发明进行说明：
一种石油行业残酸池建设材料，包括：将防酸腐蚀砂浆和防酸腐蚀涂料结合用于残酸池建设。
本实施例中，所述防酸腐蚀砂浆以硅酸钾溶液作为添加材料，由水泥、硅酸钾、河砂组成，其质量比为1:0.5:4，硅酸钾溶液的模数为1.8~2.0。
或者，所述防酸腐蚀砂浆采用硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液作为添加材料，由水泥、硅酸钠与氟硅酸钠、河砂组成，其质量比为1:0.7:4，硅酸钠与氟硅酸钠的质量比例为1:0.15，硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液的模数为2.2~2.6。
本实施例中，所述水泥为强度标号为325-425的普通水泥，常温下采用P32.5级普通硅酸盐水泥，当气温低于10℃时，采用P42.5R硅酸盐水泥。
本实施例中，所河砂为0.25~0.5的中细砂,使用前用5mm孔径的筛子过筛。
本实施例中，所采用的防酸腐蚀涂料为“佳帝”牌S110型水池涂料，可直接使用或配比后使用。
一种石油行业残酸池建设材料的施工工艺，工艺步骤如下：
a、在生产现场所建造的残酸池施工完成后，进入残酸池防酸处理程序；
b、残酸池建造完毕后上灰阶段，采用防酸腐蚀砂浆涂刷；
c、防酸砂浆涂抹完成后，等待池壁自然风干，保证涂抹防酸涂料时池壁干燥；
d、池壁自然风干后，涂抹防酸腐蚀涂料。
所述步骤b中，防酸腐蚀砂浆搅拌过程中，水泥和河砂应先严格按照1:4比例拌匀，再添加硅酸钾溶液和水，水的加量根据河砂含水率确定，待所拌制的砂浆不能析出水份时为止，砂浆搅拌过程在15分钟内完成。
所述步骤b中，防酸腐蚀砂浆搅拌过程中，水泥和河砂应先严格按照1:4比例拌匀，再添加硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液和水，水的加量根据河砂含水率确定，待所拌制的砂浆不能析出水份时为止，砂浆搅拌过程在15分钟内完成。
所述步骤b中，防酸腐蚀砂浆涂刷过程要求做到池壁池底平整，砂浆要覆盖到残酸池池体内所有部分。
所述步骤d中，防酸腐蚀涂料涂抹完成后自然风干，风干后残酸池不可暴晒，应根据天气状况适时对残酸池喷洒少量的水，进行保养，直至投入生产使用。
实施例2
本发明为残酸池材料，包括防酸腐蚀水泥砂浆、经验证符合使用要求的防酸腐蚀涂料，在残酸池建设施工过程使用防酸腐蚀水泥砂浆对残酸池进行抹平，在残酸池建设完成后使用防酸腐蚀涂料涂抹，处理完毕即可投入生产使用。
防酸腐蚀水泥砂浆达到设计使用抗压强度，在此基础上保证即使残酸池池体与残酸液直接接触的情况下仍能保持残酸池整体功能性完整，不会受到酸液腐蚀产生池体破坏发生大面积泄漏，并具有一定的防渗效果。
防酸腐蚀涂料在残酸池使用过程中保证残酸池内残酸液不会渗入池体内部，维持残酸池作为残酸液的容器整体，完成生产使用需要，如因施工不当造成残酸液渗漏，亦可及时发现渗漏点且易于修补处理。
本发明施工工艺步骤如下：
1、在生产现场所建造的残酸池施工完成后即可进入残酸池防酸处理程序，考虑到残酸酸液对环境的特殊影响，施工过程必须做到严谨负责，每个残酸池进行防酸处理过程必须由至少1名掌握本项工艺的技术人员进行现场施工监督，避免由于施工人员素质参差不齐而造成的施工质量不达标，也可减少在施工完成后现场检验不合格而造成重新施工的成本浪费。
2、由于材料的特殊物理化学性质，施工现场的天气条件必须严格控制，禁止在雨天或雨后立即施工，不得以任何理由简省施工步骤。
3、残酸池建造完毕后上灰阶段即可采用防酸腐蚀水泥砂浆，防酸腐蚀水泥砂浆搅拌过程应先严格按照水泥和河砂质量比1:4比例拌匀，再添加硅酸钾溶液和水，为避免出现砂浆结块，切忌加入过多水而导致材料浪费，砂浆搅拌过程要在15分钟内完成，建议每次搅拌的砂浆不要过量。
4、砂浆涂刷过程要求做到池壁池底平整，砂浆要覆盖到残酸池池体内所有部分，需要特别注意墙角、池壁与池底接触面的砂浆涂刷，杜绝出现坑洼、阶梯、漏洞。
5、防酸腐蚀水泥砂浆涂抹完成后，等待池壁自然风干，保证涂抹防酸涂料时池壁干燥，如此可以避免涂料因池壁内水分蒸发造成的鼓胀破裂，导致残酸池丧失整体功能。
6、防酸腐蚀涂料生产厂家在产品出厂时已经按照使用比例对涂料进行包装，使用时需按产品说明书比例配制即可，配制过程要减少材料中颗粒的比例。保证在涂料上墙时已经过充分搅拌均匀。
7、防酸腐蚀涂料涂抹完成后自然风干，风干后残酸池不可暴晒，应根据天气状况适时对残酸池喷洒少量的水，进行保养，直至投入生产使用。
8、材料选取标准：
硅酸钾溶液：采用模数为1.8~2.0的硅酸钾溶液；
或者，硅酸钠溶液：采用模数为2.2~2.6的硅酸钠溶液；
采用的水泥为强度标号为325-425的普通水泥，常温下一般宜采用P32.5级普通硅酸盐水泥当气温低于10℃时，采用P42.5R硅酸盐水泥，不同品种的水泥不得混合使用；
采用河砂为0.25~0.5的中细砂,含泥量不超过5%，不得含有草根等杂物，使用前用5mm孔径的筛子过筛；
采用“佳帝”牌S110型水池涂料为防酸腐蚀涂料。
Claims (10)
1.一种石油行业残酸池建设材料，其特征在于：将防酸腐蚀砂浆和防酸腐蚀涂料结合用于残酸池建设。
2.根据权利要求1所述的石油行业残酸池建设材料，其特征在于：所述防酸腐蚀砂浆以硅酸钾溶液作为添加材料，由水泥、硅酸钾、河砂组成，其质量比为1:0.5:4，硅酸钾溶液的模数为1.8~2.0。
3.根据权利要求1所述的石油行业残酸池建设材料，其特征在于：所述防酸腐蚀砂浆采用硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液作为添加材料，由水泥、硅酸钠与氟硅酸钠、河砂组成，其质量比为1:0.7:4，硅酸钠与氟硅酸钠的质量比例为1:0.15，硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液的模数为2.2~2.6。
4.根据权利要求2或3所述的石油行业残酸池建设材料，其特征在于：所述水泥为强度标号为325-425的普通水泥，常温下采用P32.5级普通硅酸盐水泥，当气温低于10℃时，采用P42.5R硅酸盐水泥。
5.根据权利要求4所述的石油行业残酸池建设材料，其特征在于：所河砂为0.25~0.5的中细砂,使用前用5mm孔径的筛子过筛。
6.一种石油行业残酸池建设材料的施工工艺，其特征在于，工艺步骤如下：
a、在生产现场所建造的残酸池施工完成后，进入残酸池防酸处理程序；
b、残酸池建造完毕后上灰阶段，采用防酸腐蚀砂浆涂刷；
c、防酸砂浆涂抹完成后，等待池壁自然风干，保证涂抹防酸涂料时池壁干燥；
d、池壁自然风干后，涂抹防酸腐蚀涂料。
7.根据权利要求6所述的石油行业残酸池建设材料的施工工艺，其特征在于：所述步骤b中，防酸腐蚀砂浆搅拌过程中，水泥和河砂应先严格按照1:4比例拌匀，再添加硅酸钾溶液和水，水的加量根据河砂含水率确定，待所拌制的砂浆不能析出水份时为止，砂浆搅拌过程在15分钟内完成。
8.根据权利要求7所述的石油行业残酸池建设材料的施工工艺，其特征在于：所述步骤b中，防酸腐蚀砂浆搅拌过程中，水泥和河砂应先严格按照1:4比例拌匀，再添加硅酸钠与氟硅酸钠的混合溶液和水，水的加量根据河砂含水率确定，待所拌制的砂浆不能析出水份时为止，砂浆搅拌过程在15分钟内完成。
9.根据权利要求8所述的石油行业残酸池建设材料的施工工艺，其特征在于：所述步骤b中，防酸腐蚀砂浆涂刷过程要求做到池壁池底平整，砂浆要覆盖到残酸池池体内所有部分。
10.根据权利要求9所述的石油行业残酸池建设材料的施工工艺，其特征在于：所述步骤d中，防酸腐蚀涂料涂抹完成后自然风干，风干后残酸池不可暴晒，应根据天气状况适时对残酸池喷洒少量的水，进行保养，直至投入生产使用。
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