鋼質原油罐的腐蝕分析及防護措施

徐利霞(勝利石油化工建設有限責任公司山東東營256600)

隨著石油、石化行業(yè)的加速發(fā)展，我國已成功建造了許多大型的儲油罐，據了解最大的浮頂罐容積達20萬立方米。同時在油罐維修中，發(fā)現(xiàn)油罐的腐蝕情況比較嚴重，使儲罐的使用壽命大大降低。因此需要從油罐的腐蝕部位、造成腐蝕的原因，采取的防腐蝕措施分析，有效的提高油罐的使用壽命。

1 儲罐的主要腐蝕部位分析

1.1 拱頂原油罐

拱頂原油罐的腐蝕包括內腐蝕和外腐蝕。外腐蝕包括罐底板外腐蝕、罐頂外腐蝕和罐壁外腐蝕。內腐蝕部分可分為大氣腐蝕和儲存介質腐蝕。儲罐內腐蝕最嚴重的部位是罐底板。拱頂原油罐不同部位的腐蝕有以下特征：

（1）拱頂罐外腐蝕。原油罐帶有保溫的，由于量油管、呼吸閥等附件的存在，雨水會從保溫層下滲漏進去，形成一個潮濕密閉的空間，是罐頂外腐蝕的主要原因。

（2）罐底內腐蝕。原油罐底板內表面和內壁下部腐蝕情況較復雜。因為來油油品中含有一定比例的水，罐底部內側通常會有一定高度的沉積水和原油沉淀物，水中含有一定的氯離子、H2S和溶解氧等介質及含有一定的砂粒，這些都是加重罐底腐蝕的因素。時間積累導致防腐蝕涂料層發(fā)生脫落，使油罐底部發(fā)生腐蝕，油罐罐底板內側一般多為局部腐蝕，也有點腐蝕的現(xiàn)象，一般出現(xiàn)在人孔附近。罐壁與罐底的角焊縫的腐蝕是最嚴重的部位。

（3）罐壁內腐蝕。罐壁接觸的腐蝕較輕，一般為均勻腐蝕。當罐壁和油溫下降，油內溶解的水分析出而附在儲油罐罐壁時，水和水中氧一起與金屬發(fā)生腐蝕反應，形成腐蝕層。

（4）罐頂內腐蝕。由于儲油安全高度的原因，一般罐頂板和最上層壁板沒有與油浸泡過，所以該部位的腐蝕主要是罐內原油揮發(fā)的酸性氣體氯化氫、硫化氫及從呼吸閥進入罐內的氧氣、水蒸氣、二氧化碳、二氧化硫等腐蝕性氣體在油罐上凝結形成酸性溶液導致化學腐蝕的發(fā)生，基本上為均勻腐蝕。

1.2 浮頂原油罐

外邊緣板和罐底板外側是浮頂罐外腐蝕最嚴重部位。一方面油罐的基座由于罐體底板結合的部位，隨著環(huán)境主要是溫度的變化時底板徑向發(fā)生伸縮；另一方面由于油罐裝卸油量的變化引起油罐的變形，使油罐產生水平變位，在邊緣板處發(fā)生變形塑性變形而向上翹曲，，從而在外邊緣板與基座間形成較大的縫隙空間，順著罐壁流下來的雨水進入罐底板與基座間、也會到達罐底板的中心部位，引起腐蝕。雖然罐底板外側是瀝青砂，瀝青砂具有良好的隔水效果，但經過投入使用后檢查發(fā)現(xiàn)它的耐老化性能差，粘結強度不夠，所以也會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

單盤板的外腐蝕主要是因為浮頂受力變形，表面凹凸不平，凹陷處長期積水發(fā)生電化學腐蝕。腐蝕一般呈現(xiàn)為連片的麻點，如果嚴重時會出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。

2 儲罐腐蝕的原因分析

近年來防腐蝕技術得到了發(fā)展，但儲罐局部腐蝕現(xiàn)象依然嚴重，儲罐設計壽命15年的油罐只能使用5-8年，使用壽命達不到預期效果，原因是多方面的。

2.1 設計方面原因

在設計罐內的附件及工藝管線、距離罐底和罐壁之間的距離有時太小，在進行防腐施工時比較困難，容易被疏忽掉。在設計說明中防腐涂料如果選用不當會發(fā)生腐蝕加重的現(xiàn)象。比如罐底板不應采用導電涂料，否則會起相反效果。

2.2 建造過程施工質量方面原因

由于罐基礎施工過程中土質密度不達標，油罐投產使用后由于油罐負重經常變化及大氣環(huán)境等因素的影響，導致油罐發(fā)生不均勻沉降，使罐底積水無法排出，容易導致底板腐蝕。

施工中表面處理過程及涂料涂敷過程。油罐在防腐蝕施工時未按照規(guī)定噴砂除銹，表面處理等級達不到要求，導致罐防腐涂層出現(xiàn)“氣泡”、“起皮”和“脫落”現(xiàn)象，從而引起油罐腐蝕。所用涂料的質量要求不統(tǒng)一，在具體操作上各行其是，造成涂裝質量差別很大。

2.3 管理維護方面。

在使用后，一方面忽視浮頂油罐中央排水管日常維護，使雨、雪直接排入儲油罐內，從而增大了油罐內的水分。另一方面，在放水過程中，由于放水不徹底使油罐長期泡在酸性水溶液中而引起腐蝕。在維護方面要增加重視程度，使受到破壞的涂層得到及時適當的修理，從而延長油罐的使用壽命。

3 油罐防護措施

原油儲罐防腐蝕工程主要包括涂層保護和陰極保護兩種手段。原油罐內部的腐蝕程度以罐底內表面和與底板“T”形相交的地一、二圈板最嚴重，罐頂次之，罐壁最輕，所以罐底板的涂層厚度大于罐頂，罐壁因腐蝕輕微，一般不進行涂裝。

3.1 原油儲罐的涂層保護：

原油儲罐底板內表面和油水分界線以下的壁板內表面，一般采用絕緣型防腐蝕涂料。底漆采用環(huán)氧類涂料，中間漆采用厚漿型環(huán)氧玻璃鱗片、厚漿型環(huán)氧云母類等防腐蝕涂料，面漆采用耐酸堿、耐鹽水、耐硫化物、耐油和耐溫的防腐蝕涂料；涂層干膜厚度不宜低于300μm。

拱頂罐內壁頂部應采用絕緣性防腐蝕涂料，底漆宜采用富鋅類防腐蝕涂料，面漆應采用耐水、耐油的防腐蝕涂料；涂層干膜厚度一般不低于200μm。

有保溫層的地上原油儲罐外壁采用耐水性防腐蝕涂層，底漆采用富鋅類防腐蝕涂料，面漆采用耐水性防腐蝕涂料，涂層干膜厚度不低于150μm。

無保溫層的地上原油儲罐外壁底漆采用富鋅類防腐蝕涂料，面漆可采用氟碳類、丙烯酸-聚氨酯等耐水耐候性防腐蝕涂層；涂層干膜厚度不低于200μm。

浮頂罐因浮盤始終與原油接觸并處于活動狀態(tài)下，有產生靜電的傾向，所以浮頂底板外表面和浮頂側板外表面采用耐油的導靜電防腐蝕涂料，涂層干膜厚度不宜低于250μm。

浮頂罐內壁上部和浮頂外表面采用耐水耐候性防腐蝕涂料，底漆宜采用富鋅類防腐蝕涂料，面漆可采用氟碳類、丙烯酸-聚氨酯等耐候性防腐蝕涂料，涂層干膜厚度不宜低于200μm；內壁上部的涂裝高度宜為1.5～3.0m。

3.2 陰極保護

原油儲罐底板內表面應采用犧牲陽極法，犧牲陽極的陰極保護法是一種長效防腐蝕措施.根據具體情況儲罐底板外表面可采用強制電流法陰極保護措施，或采用犧牲陽極法。一般是在儲油罐底板上安裝鋁基合金陽極，使罐底板得到保護。罐內犧牲陽極與罐鋼板連接采用焊接或螺栓固定的方式，一般建議采用焊接方式安裝。

4 結束語

儲油罐的腐蝕是多方面原因造成的，經過系統(tǒng)分析了造成原油儲罐腐蝕的現(xiàn)狀及原因，并提出了現(xiàn)實、可行的防護措施，通過實施和效果監(jiān)測，原油儲罐腐蝕情況得到了有效的控制。

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3.林建，朱秀峰，王慶峰等，油田儲罐防腐涂料的設計與施工[J].油氣田地面工程，2001,20(6):50,63.

4.SY/T 0320-2010，鋼質儲罐外防腐層技術標準