淺談油罐及管道防腐材料選用

李廣 陳煒 董品

摘 要：原油的儲存和輸送作為化工建設(shè)的一項重要的工作，它的防腐工作一直是一個重要的研究課題，因此做好油罐和管道的防腐工作對于國家財產(chǎn)和人員安全有著十分重大的意義。本文詳細(xì)分析油罐外部和內(nèi)部以及管道的腐蝕機理，進行防腐材料的選用，望對相關(guān)人員起到一定參考作用。

關(guān)鍵詞：油罐；管道；防腐

隨著我國經(jīng)濟的強勢崛起，石油被人們稱為“黑色黃金”，成為拉動我國經(jīng)濟增長的動力源點，但有數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，每年我國因腐蝕造成的損失占到了國民生產(chǎn)總值的3%，而對于石油化工行業(yè)，腐蝕帶來的損失更是高達6%。除了經(jīng)濟損失之外，腐蝕還帶來巨大的安全隱患。為了防止進一步的經(jīng)濟損失，消除安全隱患，就必須對油罐和管道的防腐進行研究。

一、金屬腐蝕的類別

金屬與周圍環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的變異和破壞稱為金屬腐蝕。金屬腐蝕按腐蝕過程中的作用機理大體可以分為三大類：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和在機械因素或外部因素作用下的腐蝕。

（1）化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕指腐蝕介質(zhì)同金屬直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在此過程中沒有電流產(chǎn)生。這種腐蝕過程只是一種氧化還原的純化學(xué)反應(yīng)，帶有價電子的金屬原子直接與氧化物的分子相互作用。

（2）電化學(xué)腐蝕

該種腐蝕是金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)過程中有電流產(chǎn)生。電化學(xué)反應(yīng)是最為普遍也是最主要的腐蝕方式。它的反應(yīng)條件在常溫和日常生活環(huán)境中非常容易滿足，而且其腐蝕速度特別快，一旦發(fā)生，稍不注意就會產(chǎn)生很大破壞。

（3）在機械因素或外部因素作用下的腐蝕

在機械因素或外部因素作用下的腐蝕是指金屬結(jié)構(gòu)在環(huán)境和機械因素聯(lián)合作用下的破壞。聯(lián)合因素給金屬設(shè)備帶來的危害遠(yuǎn)比單個因素分別作用再疊加起來還要嚴(yán)重得多。該種腐蝕的主要應(yīng)力有：腐蝕開裂、腐蝕疲勞、磨損腐蝕、摩擦腐蝕及雜散電流腐蝕和細(xì)菌腐蝕等。

二、油罐的防腐材料選用

（1）油罐外壁的腐蝕機理

油罐外壁的腐蝕與油罐所處的環(huán)境有很大關(guān)系。對于埋地油罐，它主要受土壤腐蝕，而且隨土壤的性質(zhì)不同，腐蝕的程度有較大差異，但通常埋地油罐的腐蝕程度均比較嚴(yán)重。對于非埋地油罐，如地面油罐、軍隊的洞庫油罐等，其罐頂、罐壁和罐底外壁的腐蝕類型也是不一樣的。這類油罐的罐頂和罐壁外表面，主要是受潮濕大氣的腐蝕，而罐底外表面更多的是受地下水的直接腐蝕。潮濕大氣對金屬表面的腐蝕，是由于大氣中含有水蒸氣、鹽類、二氧化硫等物質(zhì)。而影響潮濕大氣腐蝕速度的主要因素是空氣的相對濕度和空氣中所含雜質(zhì)成分的多少。非埋地油罐通常是放置在鋪有瀝青的砂墊層上，罐底外表面并不直接與土壤或巖層接觸，但含鹽的地下水會因為毛細(xì)管作用而上升，與罐底外表面直接接觸，而發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

（2）油罐內(nèi)壁的腐蝕機理

油罐內(nèi)壁的腐蝕程度，主要取決于所盛油品的性質(zhì)、油罐周圍大氣的濕度以及油中含水和雜質(zhì)的多少等。不同部位，所進行的腐蝕形式也不同。

①罐壁腐蝕：罐壁腐蝕主要是由于罐壁上的水和儲存油中溶解氧濃度分布不同而造成的。

②罐底部腐蝕：油罐罐底內(nèi)表面直接與油罐底水層相接觸，這是遭受腐蝕的危險部位。

③氣體空間部分內(nèi)壁腐蝕：油罐氣體空間部分內(nèi)壁（是指罐頂內(nèi)壁和不與油面接觸的罐身上層體圈內(nèi)表面）的腐蝕常常很嚴(yán)重。

（3）油罐防腐材料的選用

油罐外壁：根據(jù)油罐外壁腐蝕機理，油罐外壁防腐用環(huán)氧煤瀝青漆做加強級防腐。環(huán)氧煤瀝青漆為雙組份自干涂料：甲組分漆料由環(huán)氧樹脂、煤焦瀝青、顏料、助劑和稀釋劑等組成；乙組份是特種環(huán)氧固化劑。該漆具有優(yōu)良的附著力、耐沖擊性、耐水性、耐油性、耐磨性以及高防銹性、良好的抗化學(xué)品性和超群的干燥性。涂漆時，表面要潔凈，保證無油污、灰塵等污物。使用本涂料的注意事項：

①施工前需仔細(xì)閱讀使用說明：

②使用前將漆料與固化劑按要求配比調(diào)好，用多少配多少，攪拌均勻后使用，確保8小時內(nèi)用完；

③施工過程保持干燥清潔，配漆后固化劑包裝桶必須蓋嚴(yán)，以免膠凝；

④施工及干燥期間，相對濕度不得大于85%，涂裝后需7天后方能交付使用。

油罐內(nèi)壁：根據(jù)油罐內(nèi)壁腐蝕機理，油罐內(nèi)壁防腐不宜采用導(dǎo)靜電涂料，應(yīng)當(dāng)選用非導(dǎo)靜電涂料。由于導(dǎo)靜電涂料（限制其電阻率的上限）與不導(dǎo)靜電涂料相比價格高、防腐質(zhì)量差、且使用壽命（相對不導(dǎo)靜電涂料）短。對于輸送航煤來說，除特殊情況外，盡可能不采用導(dǎo)靜電涂料。合格航煤均采用加抗靜電添加劑的方法，使其電導(dǎo)率超過50PS/m，不會聚集靜電荷而放電。因此對于航煤儲罐內(nèi)壁噴涂非導(dǎo)靜電涂料不會構(gòu)成靜電危害。

三、管道的防腐材料選用

（1）管路的腐蝕機理

不同敷設(shè)形式的管路，它的腐蝕形式和腐蝕程度也是不同的。對于地面管路和管溝管路，它的外表面主要受大氣腐蝕，其腐蝕程度也與大氣的濕度和空氣中所含雜質(zhì)的多少息息相關(guān)。通常，管溝管路因長期處在陰暗、潮濕的管溝內(nèi)，其腐蝕程度遠(yuǎn)大于同一地區(qū)地面管路；對于地下管路（埋地管路），由于直接埋在土壤中，除受到土壤的直接侵蝕外，還可能受到外部因素的作用，如細(xì)菌腐蝕和雜質(zhì)電流腐蝕等，促使腐蝕加劇。

（2）管路防腐材料的選用

地面管路：結(jié)合管道腐蝕機理，地面管路防腐材料可以選用紅丹漆。地面或比較干燥環(huán)境下的油罐和管路外壁常常用紅丹防銹漆作為底漆，銀粉漆或調(diào)和漆作為面漆。

紅丹漆對鋼材有很強的防銹能力，常用的有紅丹油性防銹漆、鐵紅油性防銹漆、紅丹醇酸防銹漆、紅丹酚醛防銹漆等。這種漆質(zhì)量重，易沉淀，容易皂化，最好隨用隨調(diào)配。紅丹漆不能用在鋁金屬上，因為它不僅不能使鋁防銹，反而促進鋁的腐蝕。

管溝管路：根據(jù)管溝管路腐蝕的特點，由于其腐蝕類別與埋地油罐類似，因此管溝管路的防腐材料也應(yīng)采用環(huán)氧煤瀝青漆做加強級防腐，除此之外，對于管溝管路的腐蝕之處，應(yīng)當(dāng)采用粘鋼膠將麻點處填平的方法修補。粘鋼膠不僅工藝性能良好，而且抗老化及耐酸堿性、耐水性非常好，特別適合做各種金屬的修補用。

四、結(jié)語

通過對油罐以及管路腐蝕機理的分析，大氣腐蝕、土壤腐蝕是威脅油罐和管道安全主要原因。根據(jù)我國目前的能源形勢來看，石油已經(jīng)成為制約經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，如何將現(xiàn)有資源應(yīng)用合理化、利用最大化，成為解決我國現(xiàn)有能源問題的途徑之一。因此做好油罐以及管道的防腐工作，符合建設(shè)資源節(jié)約型社會的要求，也是社會經(jīng)濟發(fā)展的要求。

作者簡介

李廣（1996.06-）男，重慶璧山，中國人民解放軍陸軍勤務(wù)學(xué)院，二大隊八隊學(xué)員，專業(yè)：油料管線指揮；

陳煒（1993.10-）男，福建龍巖，中國人民解放軍陸軍勤務(wù)學(xué)院，二大隊八隊學(xué)員，專業(yè)：油料管線指揮；

董品（1995.09-）男，貴州安順，中國人民解放軍陸軍勤務(wù)學(xué)院，二大隊八隊學(xué)員，專業(yè)：油料管線指揮。

（作者單位：中國人民解放軍陸軍勤務(wù)學(xué)院）