原油儲罐的腐蝕及綜合防護(hù)

李玉春張學(xué)剛

(1.大慶師范學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院, 黑龍江大慶 163712; 2.大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部外圍物業(yè)管理公司, 黑龍江 大慶 163000)

原油儲罐的腐蝕及綜合防護(hù)

李玉春1張學(xué)剛2

(1.大慶師范學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院, 黑龍江大慶 163712; 2.大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部外圍物業(yè)管理公司, 黑龍江 大慶 163000)

原油儲罐腐蝕是其實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常發(fā)生的問題類型，為了保障工作的順利開展，就需要做好其綜合防護(hù)處理。在本文中，將就原油儲罐的腐蝕及綜合防護(hù)進(jìn)行探究。

原油儲罐；腐蝕；綜合防護(hù)

0 引言

在我國近年來能源需求量不斷提升的情況下，很多煉油廠以及港口位置也具有了較多原油儲罐，對于這部分設(shè)備來說，其運(yùn)行情況以及壽命長短將直接對煉廠的生產(chǎn)安全以及經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響。在油品儲存中，常壓儲罐是經(jīng)常應(yīng)用到的設(shè)備類型，在實(shí)際生產(chǎn)中具有重要的意義。而在實(shí)際應(yīng)用中，卻經(jīng)常因各方面因素的影響使其發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，需要做好綜合防治技術(shù)的應(yīng)用。

1 油罐腐蝕原因

油罐發(fā)生腐蝕的原因主要有兩種：第一，化學(xué)反應(yīng)。該原因即油罐金屬表面同非電解質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在對金屬產(chǎn)生消耗的情況下導(dǎo)致腐蝕情況發(fā)生。如金屬同空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。該類反應(yīng)可以屬于非電解質(zhì)的反應(yīng)類型；第二，電化學(xué)反應(yīng)。在該反應(yīng)類型中，同樣具有兩種類別：首先因水分引起的電化學(xué)反應(yīng)，另外則為因原油當(dāng)中物質(zhì)引發(fā)的電化學(xué)反應(yīng)。對于第一種情況來說，其主要因干涂層受到破壞、水直接同金屬罐體接觸后出現(xiàn)銹跡，當(dāng)鐵變成鐵銹后，則導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，對于該情況而言，其發(fā)展速度相對較慢，但當(dāng)涂層受到破壞后，腐蝕速率將加速提升。而對于第二種情況，即原油本身所帶物質(zhì)同油罐發(fā)生反應(yīng)，例如硫化氫,當(dāng)罐體頂部水膜由混合氣體飽和,進(jìn)而發(fā)生電離解,逐漸對管壁腐蝕,其同樣屬于電化學(xué)反應(yīng)范疇。

2 油罐腐蝕特點(diǎn)

在油罐實(shí)際應(yīng)用中，其主要腐蝕情況有：第一，外表腐蝕。外表腐蝕是油罐應(yīng)用中經(jīng)常發(fā)生的問題類型，主要表現(xiàn)在邊緣板附屬位置。具體表現(xiàn)，即均勻腐蝕減薄，且腐蝕產(chǎn)物將以“千層餅”的方式出現(xiàn)，在板邊緣位置將可以看到明顯的腐蝕縫隙。當(dāng)該情況發(fā)展到一定程度后，將逐漸向罐壁發(fā)展；第二，外浮頂支柱影響。外浮頂也將對罐底造成嚴(yán)重的危害，該種情況的出現(xiàn)，主要原因有：首先，缺少涂層保護(hù)。在儲罐修建中，浮盤支柱位置將同浮板表面具有密切依靠關(guān)系，并使該位置不能夠獲得好的腐蝕處理。其次，支柱將對底板形成明顯的沖擊作用，在儲罐付油過程中，受到庫存方面影響，則將出現(xiàn)油位低于起伏液位運(yùn)行的情況，并因此使支柱對底板產(chǎn)生沖擊；第三，油罐氣相部位。該位置腐蝕情況主要為化學(xué)腐蝕，且具有均勻的腐蝕特點(diǎn)。該種情況的存在，主要是在油料當(dāng)中所揮發(fā)的酸性氣體HCl以及H2S將在油罐上凝結(jié)，在逐漸形成酸性溶液的情況下導(dǎo)致發(fā)生化學(xué)腐蝕問題；第四，儲油部位。在該位置，腐蝕情況產(chǎn)生的速率較低，通常情況下不會產(chǎn)生特殊危險(xiǎn)。而在液相以及氣相交接位置，即干濕交接位置由于富含富氧、且環(huán)境較為潮濕，則更容易導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕問題的發(fā)生；第五，罐底內(nèi)表面。該位置的主要腐蝕方式為點(diǎn)蝕。問題存在的原因，即在罐底位置聚集較多酸性沉淀導(dǎo)致的，同時，在酸性水當(dāng)中也具有數(shù)量較多的負(fù)氧離子，在形成電解質(zhì)溶液的情況下形成化學(xué)腐蝕。再加上油罐腐蝕產(chǎn)物以及油中固體雜質(zhì)在罐底當(dāng)中沉積情況的存在，則使其同罐底間具有不同的電極電位，以此在產(chǎn)生腐蝕電池的情況下導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕情況的發(fā)生。

3 油罐綜合防腐技術(shù)

3.1 儲罐內(nèi)壁防護(hù)

對于油罐內(nèi)壁而言，對其實(shí)施防護(hù)的類型較多，包括有鍍耐腐蝕材料、噴刷防腐涂料以及水泥沙漿襯里等。目前，抗靜電防腐涂料是國內(nèi)實(shí)施油罐內(nèi)壁處理經(jīng)常應(yīng)用的一種方式，這是因?yàn)橛凸拗杏土显谶^濾、噴射、流動以及灌注處理過程中，則可能存在電荷情況，當(dāng)這部分具有靜電荷進(jìn)入到儲罐當(dāng)中之后，則會在積聚電流之后升高電位，而該電位是否超出安全極限值，則同油料當(dāng)中靜電荷的釋放速度具有直接的關(guān)聯(lián)，很可能因靜電荷的不斷積聚導(dǎo)致爆炸或者火災(zāi)事故發(fā)生。對此，在涂料選擇方面，則需要保證其具有較好的附著力、柔韌性、耐水耐油性以及抗沖擊老化性，且同時能夠滿足油罐內(nèi)壁應(yīng)用要求。對于該方式來說，其主要原理即實(shí)現(xiàn)介質(zhì)同金屬的分割，以此實(shí)現(xiàn)金屬材料的保護(hù)，由于涂層自身具有微孔，在老化后則會發(fā)生剝離以及龜裂情況，而如果同時施工不良，則將導(dǎo)致針孔情況的發(fā)生。此時，裸露在外的金屬則將形成小陽極，涂層形成大陰極，以此在局部區(qū)域形成腐蝕電池，以此對漆膜造成更大的破壞。此時，如果單純以涂料涂刷方式進(jìn)行保護(hù)，所獲得的效果則很可能不能夠滿足要求。而如果以涂料同陰極保護(hù)聯(lián)合方式應(yīng)用處理，則能夠使裸露在外的金屬獲得集中保護(hù)電流，在獲得陰極保護(hù)的情況下實(shí)現(xiàn)涂層惡化以及缺陷情況的彌補(bǔ)，對于聯(lián)合防護(hù)方式來說，其僅僅需要較小的電流即能夠?qū)⒈槐Ｗo(hù)的罐體及部件極化至保護(hù)電位，以此有效實(shí)現(xiàn)保護(hù)周期的延長，可以說，該方式是對油罐內(nèi)壁實(shí)施保護(hù)的重要方式。

3.2 油罐邊緣板防護(hù)

對于該方面防護(hù)，玻璃布防水材料同彈性聚氨酯組合是較為有效的防水方案，需要在實(shí)際處理中根據(jù)該方式進(jìn)行控制，其主要方式為：第一，如果邊緣板已經(jīng)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕情況，要想對其進(jìn)行防銹處理，則當(dāng)除銹標(biāo)準(zhǔn)為Sa2時做好防銹底漆的涂抹。當(dāng)腐蝕情況不是很嚴(yán)重時，則可以根據(jù)實(shí)際情況忽略該步驟；第二，在罐基礎(chǔ)以及邊緣板位置做好彈性聚氨酯的涂抹，以此在罐壁上形成一定坡度。在該方式中，其在坡度以及厚度方面并不存在特殊要求，僅僅保證其散水效果能夠蓋住邊緣板即可。而要想提升散水效果，則可以對坡面的彈性進(jìn)行適當(dāng)提升；第三，對兩層玻璃布進(jìn)行鋪設(shè)，保證下層布下方位置同罐基礎(chǔ)間的距離在6～10cm范圍以內(nèi)，且其上層同罐壁緊貼，同聚氨酯斜坡間保持10cm的距離；第四，對彈性聚氨酯繼續(xù)粉刷，保證玻璃布不存在縫隙為止，且罐壁同基礎(chǔ)間附著良好，具有較好的彈性以及平整性。

3.3 支柱底板防護(hù)

為了能夠?qū)Φ装鍏^(qū)域的腐蝕問題進(jìn)行有效解決，則可以在檢修工作中在碳鋼墊板上做好不銹鋼板的設(shè)置，之后再通過鋼板材料以水平的方式在支柱底部進(jìn)行焊接。通過該方式的應(yīng)用，則能夠?qū)χе装彘g的接觸面積進(jìn)行有效擴(kuò)大，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)支柱對底板應(yīng)力的降低。此外，在對油罐進(jìn)行管理時，需要保證相關(guān)人員能夠?qū)Σ僮饕?guī)程進(jìn)行嚴(yán)格遵循，盡可能減少油管低于起伏液位的運(yùn)行頻率，避免導(dǎo)致嚴(yán)重沖擊情況的出現(xiàn)。

3.4 罐底內(nèi)側(cè)處理

從目前油管防腐技術(shù)發(fā)展情況看來，涂料同犧牲陽極間的聯(lián)合防護(hù)具有較好的發(fā)展勢頭，并已經(jīng)成為了目前對油罐進(jìn)行處理的有效方式。根據(jù)我國規(guī)定，原油罐底板防腐需要滿足附著力好、抗陰極剝離和耐存儲溫等條件，且需要使用導(dǎo)靜電涂料。而對于部分企業(yè)而言，其在實(shí)際處理中卻存在沒有對導(dǎo)靜電涂料進(jìn)行應(yīng)用的情況，而選擇了具有絕緣特征的涂料。該種情況之所以存在，即是在原油罐底部位置，其具有較好的陳積水電導(dǎo)率，當(dāng)對犧牲陽極塊進(jìn)行安裝時，則使其在同底板進(jìn)行焊接的同時從犧牲陽極中導(dǎo)出靜電，進(jìn)而對犧牲陽極塊的工作年限進(jìn)行了減少。在問題面前，則需要及時做好犧牲陽極塊安裝流程的制定：第一，需要在底板噴砂除銹工作開展中進(jìn)行犧牲陽極塊的焊接工作；第二，將罐底板同極塊直接進(jìn)行焊接，保證其電性能夠滿足要求；第三，通過砂紙以及鋼絲刷方式的應(yīng)用做好陽極塊表面焊渣以及臟污情況的清除，并通過適合涂料的應(yīng)用封閉焊縫。

4 結(jié)語

腐蝕是原油儲罐應(yīng)用中不可忽視的一項(xiàng)問題。在文中，我們對原油儲罐的腐蝕原因進(jìn)行了分析，并對腐蝕及綜合防護(hù)進(jìn)行了一定的研究，可以認(rèn)識到，油罐在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，導(dǎo)致其發(fā)生腐蝕情況的因素有很多，在實(shí)際工作開展中，需要能夠在充分把握油罐腐蝕區(qū)域的基礎(chǔ)上，以針對性方式做好處理，且需要在日常工作中加強(qiáng)不同區(qū)域的腐蝕防護(hù)，以科學(xué)防護(hù)工作的開展最大程度避免腐蝕問題的發(fā)生。

[1]辛艷萍.鋼制油罐腐蝕機(jī)理及防護(hù)措施的改進(jìn)[J].中國石油大學(xué)勝利學(xué)院學(xué)報(bào).2011,(01)：21-23.

[2]韓文禮.儲油罐腐蝕及其防護(hù)措施[J].石油工程建設(shè).2010,(05)：41-47.

[3]張琦.大型原油儲罐設(shè)計(jì)中主要安全問題及對策[J].化工管理.2014,(06)：52-52.