原油儲罐防腐失效分析與研究

劉曉斌

摘 要：原油儲罐是石油化工聯(lián)合企業(yè)的龍頭設(shè)備，對實現(xiàn)石化裝置的正常運轉(zhuǎn)有著直接的影響。近些年，國內(nèi)石油用量不斷增加，原油儲罐的在石化企業(yè)中占有的地位也越來越重，然而，原油儲罐的腐蝕問題一直是制約其使用壽命的主要原因，因此，對原油儲罐進(jìn)行防腐措施是一項非常關(guān)鍵的工作。本文就原油儲罐防腐失效進(jìn)行了分析與研究，對原油儲罐的防腐措施提供了一些建議，希望對做好原油儲罐的防腐措施，延長儲罐壽命有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：原油儲罐 防腐 涂層 化工防腐

中圖分類號：TG172 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0081-02

Crude oil Tank Corrosion Failure Analysis And Research

Liu Xiaobin

（Inspection Company of China Offshore Oil Engineering CO，LID.Tianjin，300452，China）

Abstract：Crude oil storage tank is the leading petrochemical joint venture equipment， petrochemical equipment to achieve normal operation has a direct impact. In recent years， increasing domestic oil consumption in the petrochemical enterprise occupies a position increasingly heavy crude oil storage tanks， however， crude oil storage tank corrosion problems has been the main reason for restricting its life， so the crude oil storage tank anti-corrosion measures is a crucial task. In this paper， oil tank corrosion failure analysis and research conducted on the crude oil storage tank corrosion protection measures provided some suggestions， we want to make crude oil storage tank corrosion measures to prolong the life of the tank has a certain reference value.

Key Words：Crude Oil Storage Tanks；Corrosion；Coating；Chemical Preservative

我國的原油儲罐建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時期。在大型港口、石油化工企業(yè)和大型油庫中，原油儲罐是原油儲存的重要設(shè)備之一，但是原油儲罐的腐蝕問題一直是制約原油儲罐使用壽命的主要因素，一旦出現(xiàn)因腐蝕造成的原油泄漏，不僅會嚴(yán)重的危害環(huán)境，還有可能帶來重大火災(zāi)或者爆炸事故，從而影響正常的生產(chǎn)和生活。因此采取有效措施，防止原油儲罐的腐蝕是原油儲罐維修保養(yǎng)過程中非常重要的工作。本文就原油儲罐腐蝕的主要原因進(jìn)行了討論，并且對原油儲罐的防腐措施提出了自己的建議。

1 原油儲罐的腐蝕原因

1.1 罐底上表面腐蝕

在罐底上表面腐蝕的原因主要是電化學(xué)腐蝕和微生物腐蝕。首先，原油沉積液中的氯化物、硫化物等鹽類物質(zhì)及溶解氧能夠?qū)薜咨媳砻嬖斐呻娀瘜W(xué)腐蝕。在含有大量水分的原油中，水和油的比重不同，因此經(jīng)過一段時間的靜置之后，在原油儲罐底部就會有水層形成。在這些原油沉積水中含有大量的氯化物、硫化物、酸類物質(zhì)、氧等等，從而形成的較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液，產(chǎn)生了電化學(xué)腐蝕。另外，在原油中還存在許多的活性硫成分，這些活性硫能夠與溶解在原油中的氧氣發(fā)生電化學(xué)腐蝕，從而加速了對鐵的腐蝕。其次，硫酸鹽還原菌也是產(chǎn)生罐底上表面腐蝕的主要原因之一。我國對于微生物腐蝕的研究已經(jīng)有很多年了，其中最具有代表性的就是硫酸鹽還原菌，其主要特征就是能夠造成孔蝕，主要是利用還原菌生物膜產(chǎn)生的氫將硫酸鹽還原成硫化氫。由于罐底水溶液中的氫逐漸被消耗，因此，導(dǎo)致了具有防腐層的罐底部分脫落，從而促使電化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，提高了罐底鋼板表面的化學(xué)反應(yīng)，從而加速了罐底的腐蝕。

1.2 油罐儲油部位的腐蝕

一般，與原油有直接接觸的罐壁不會出現(xiàn)腐蝕，但是在特殊情況下也會有腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。但是該部分的腐蝕速率比較低，因此，短期不會造成原油儲罐的穿孔。另外，油品內(nèi)核油面上部有一定的氧濃度差，當(dāng)氧濃度差較大時會造成原油儲罐的腐蝕。一般在進(jìn)行油罐倒灌、循環(huán)攪拌時會增加氧濃度差，從而加快原油罐壁的腐蝕。

1.3 油罐氣相部位的腐蝕

油罐氣相部位與原油介質(zhì)沒有直接的接觸，因此，化學(xué)腐蝕是油罐氣象部位的主要腐蝕原因。首先，原油中會有一些揮發(fā)性的酸性物質(zhì)通過呼吸閥進(jìn)入罐內(nèi)，遇到水后形成酸，從而導(dǎo)致化學(xué)腐蝕的發(fā)生。一般，常常造成坑點腐蝕和片狀腐蝕等局部腐蝕的氣體是二氧化碳；原油中的硫和硫化氫則是造成硫腐蝕的主要成分。

1.4 儲罐外壁

大氣腐蝕是儲罐外壁腐蝕的主要成因。在大氣中，一般還有水蒸氣、氧氣、二氧化碳等氣體存在，這些氣體能夠?qū)е聝尥獗诔霈F(xiàn)一定的腐蝕。另外，在煉油廠周圍的大氣中還存在含氮化合物和含硫化合物等有害氣體，這些氣體能夠加速儲罐外壁的腐蝕，嚴(yán)重時還會造成儲罐穿孔。endprint

1.5 罐底下表面腐蝕

一般，造成罐底下表面腐蝕的主要有土壤腐蝕、雜散電流腐蝕、氧濃度差電池腐蝕和不同金屬引起的電偶腐蝕。

2 防止原油儲罐防腐失效的措施

2.1 合理選擇材料

在選擇建設(shè)原油儲罐的材料時，為了將腐蝕的可能性降到最低，首先應(yīng)該選擇更加適合的不易被腐蝕的材料。一般，最好選用含碳量小于0.2，硫、磷含量低于0.5的鋼材。另外，適當(dāng)?shù)脑黾痈g嚴(yán)重部位的厚度，如罐底和罐頂?shù)?，也是一種有效的防腐措施，但是厚度不能超過鋼板總厚度的20%。

2.2 選擇抗靜電涂料做防腐涂層

因為油料在流動、攪拌、過濾、灌注、噴射過程中會產(chǎn)生靜電荷，隨著靜電荷的積累就會引起電位升高。如果不能及時釋放這些靜電荷，就會超過安全極限，非常有可能造成爆炸或者火災(zāi)等事故。因此在進(jìn)行涂層時，要選擇具有抗靜電能力的涂料，并且有著良好的耐油、耐水性以及抗沖擊、老化的性能。

2.3 涂料與陽極保護(hù)相結(jié)合的保護(hù)技術(shù)

盡管單一的涂層能夠保護(hù)大面積的基體金屬，但是對于存在涂層缺陷的地方無法進(jìn)行防護(hù)，并且這些地方還很容易形成大陰極，小陽極，從而加速涂層的破壞和油罐的腐蝕。涂料與陽極保護(hù)相機(jī)和的保護(hù)技術(shù)是克服這一現(xiàn)象的有效手段之一。另外，這種聯(lián)合保護(hù)的形式要比單純的進(jìn)行陰極保護(hù)更加節(jié)省陽極用量，而且有更好的電流分散效率，是一種行之有效的保護(hù)方法。

2.4 熱噴鋁技術(shù)

對于管內(nèi)壁腐蝕比較嚴(yán)重的地方，可以利用金屬火焰噴鍍的方法對罐內(nèi)壁通過熱噴鋁技術(shù)進(jìn)行防腐。因為鋁涂層在大氣中非常容易產(chǎn)生致密的氧化膜，從而能夠提高涂層的穩(wěn)定性。另外，熱噴鋁技術(shù)還能夠避免罐體和氧氣與硫化氫發(fā)生的反應(yīng)，從而阻止油罐的腐蝕。

2.5 添加緩蝕劑

緩蝕劑是通過以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境中時，能夠有效的防止和減緩材料腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或復(fù)合物，因此，緩蝕劑又經(jīng)常被稱作腐蝕抑制劑。少量的緩蝕劑就能夠有很好的防腐蝕效果。在石油化工行業(yè)中，添加緩蝕劑是減輕和防止各類油品儲罐內(nèi)部腐蝕的有效手段之一。一般，根據(jù)用途的不同，能夠?qū)⒕徫g劑分為三類。水溶性緩蝕劑主要是為了防止油罐底部沉積水的腐蝕；油溶性緩蝕劑主要是為了防止與油層接觸的金屬腐蝕；氣象緩蝕劑主要是為了防止油罐上部與空氣接觸的金屬腐蝕。

2.6 合理的結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計

處理需要滿足工藝要求之外，原油儲罐在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時要考慮如何盡量的減少腐蝕條件的出現(xiàn)，從而有效的避免由于出現(xiàn)死角或者因為流通不暢造成的腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)。另外，在進(jìn)口處的設(shè)計上要充分考慮如何降低沖蝕造成的腐蝕。對于新設(shè)計建造的油罐，可以采用外浮頂油罐儲油技術(shù)，這種技術(shù)能夠有效的將硫化氫等含硫氣體去除，從而降低了硫腐蝕的出現(xiàn)概率。

3 結(jié)語

原油儲罐的防腐技術(shù)對石化企業(yè)的發(fā)展有著非常重要的影響。一般涂層防腐是第一道屏障，起著非常重要的防護(hù)作用，因此在進(jìn)行涂層時，要選擇合格的鋼材和涂料，另外還要安裝相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范進(jìn)行涂層施工，從而保障原油儲罐的防腐質(zhì)量。除此之外涂層與陽極保護(hù)相結(jié)合技術(shù)、熱噴鋁技術(shù)、緩蝕劑技術(shù)等對于原油儲罐的防腐都有一定的效果，在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)該考慮現(xiàn)狀，從而選擇合適的防腐技術(shù)，有效的達(dá)到防腐目的，延長原油儲罐的使用壽命。

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