原油儲(chǔ)罐的腐蝕機(jī)理及防腐蝕措施分析

鄧晨園

摘要：加強(qiáng)原油儲(chǔ)罐的腐蝕防護(hù)措施，選擇合適的防腐技術(shù)方法，可以有效地提高原油儲(chǔ)罐的使用壽命，減少原油儲(chǔ)罐安全事故的發(fā)生率。本文對(duì)原油儲(chǔ)罐腐蝕的部位進(jìn)行了分析，闡述了原油儲(chǔ)罐發(fā)生腐蝕的機(jī)理，并會(huì)對(duì)原油儲(chǔ)罐的內(nèi)部腐蝕和外部腐蝕提出了具體的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：原油儲(chǔ)罐；防腐；腐蝕

原油儲(chǔ)罐是煉油化工企業(yè)儲(chǔ)存原油和中間產(chǎn)品的重要設(shè)備之一，對(duì)于原油管道運(yùn)輸業(yè)來講，更是必不可少的設(shè)備。腐蝕是煉油化工企業(yè)安全生產(chǎn)的重大隱患之一，嚴(yán)重影響著煉油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在內(nèi)部腐蝕性介質(zhì)的作用和外部環(huán)境的影響下，原油儲(chǔ)罐腐蝕會(huì)相當(dāng)嚴(yán)重，如果不能及時(shí)掌握原油儲(chǔ)罐的腐蝕程度，采取必要的腐蝕防護(hù)措施，將會(huì)引起各種惡性安全事故的發(fā)生。

一、原油儲(chǔ)罐腐蝕部位分析

原油儲(chǔ)罐很容易受到內(nèi)部腐蝕介質(zhì)和外界環(huán)境介質(zhì)的腐蝕。內(nèi)部腐蝕為石油儲(chǔ)罐內(nèi)部存儲(chǔ)原油介質(zhì)、內(nèi)部積水、以及儲(chǔ)罐內(nèi)部凝結(jié)水汽所導(dǎo)致的腐蝕影響，由于原油儲(chǔ)罐內(nèi)部接觸的介質(zhì)中含有腐蝕性物質(zhì)，因此腐蝕程度比較嚴(yán)重。原油儲(chǔ)罐外部腐蝕為雜散電流干擾腐蝕、大氣腐蝕以及保溫層結(jié)垢吸水后的腐蝕等因素影響，外部腐蝕由于儲(chǔ)罐與外界所處的環(huán)境不同，其腐蝕程度也不盡相同。原油儲(chǔ)罐的腐蝕嚴(yán)重的部位主要集中發(fā)生在罐頂、罐底內(nèi)側(cè)、罐底外側(cè)等三個(gè)區(qū)域。

二、原油儲(chǔ)罐腐蝕機(jī)理分析

（1）原油儲(chǔ)罐的內(nèi)部腐蝕情況

原油儲(chǔ)罐內(nèi)部腐蝕主要是由于原油中含有的硫化物、無機(jī)鹽、環(huán)烷酸以及微生物等對(duì)鋼材內(nèi)表面造成的腐蝕。罐底水相部分是腐蝕最嚴(yán)重的部位，腐蝕特征是產(chǎn)生坑蝕、斑點(diǎn)甚至穿孔。

1）氣相部位腐蝕機(jī)理分析：主要以化學(xué)腐蝕為主，基本上為均勻腐蝕。因?yàn)橛土现袚]發(fā)出的酸性氣體H2S、HCI、外加通過呼吸氣閥進(jìn)入罐內(nèi)的水分、空氣等混合腐蝕氣體在原油儲(chǔ)罐內(nèi)上部凝結(jié)成酸性溶液，以致發(fā)生化學(xué)腐蝕。

2）儲(chǔ)油部位腐蝕機(jī)理分析：原油儲(chǔ)罐內(nèi)部儲(chǔ)油部位腐蝕速率低，一般不會(huì)造成特殊危險(xiǎn)。但是在儲(chǔ)油部位與氣相和液相交界處，環(huán)境潮濕富氧，具備了電化學(xué)腐蝕的兩個(gè)基本要素，交界處腐蝕相對(duì)比較嚴(yán)重。

3）罐底內(nèi)表面腐蝕機(jī)理分析：罐底內(nèi)表面腐蝕形貌主要為點(diǎn)蝕。主要是因?yàn)楣薜追e聚了酸性沉淀，酸性水中含有大量的富氧離子，形成了電解質(zhì)溶液，產(chǎn)生了化學(xué)腐蝕。加上原油中固體雜質(zhì)和儲(chǔ)罐腐蝕產(chǎn)物大量沉積于罐底，與儲(chǔ)罐底部有不同的電極電位，形成了腐蝕電池，以致產(chǎn)生了電化學(xué)腐蝕。

（2）原油儲(chǔ)罐罐頂外腐蝕

原油儲(chǔ)罐罐頂外表面長期與空氣接觸，容易受到空氣的氧化作用，但是在常溫下，干燥空氣對(duì)金屬表面的腐蝕是很輕微的，而且大氣腐蝕的產(chǎn)物可以在罐頂表面形成不可見的保護(hù)性氧化膜，起到減緩腐蝕的作用。但是在原油儲(chǔ)罐罐頂凹陷處、罐頂焊縫部位、焊縫凹陷處和其它易積水的部位，大氣腐蝕是比較嚴(yán)重的。

（3）原油儲(chǔ)罐壁外腐蝕

原油儲(chǔ)罐罐壁板外部都包有一層保溫層和保護(hù)層，一般始終處于非常干燥的環(huán)境中，在防銹涂料的保護(hù)下，不易發(fā)生腐蝕。但是因于上部遮雨效果差或者保溫層和保護(hù)層出現(xiàn)損壞，漏進(jìn)雨水或者中部滲進(jìn)雨水，在潮濕部位就會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，引起壁外腐蝕。特別是在罐壁底部，由于積水不能及時(shí)排走，而保溫層又具有很強(qiáng)的吸水性，致使水分積聚在底部保溫層中，導(dǎo)致原油儲(chǔ)罐罐壁底部外側(cè)鋼板長期處于潮濕而充滿腐蝕性介質(zhì)中，致使發(fā)生電化學(xué)腐蝕，引起壁外發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。

三、原油儲(chǔ)罐防腐蝕措施分析

（1）采用涂層防護(hù)

為了避免原油儲(chǔ)罐與腐蝕性介質(zhì)直接接觸，一般使用耐腐蝕涂料在儲(chǔ)罐表面做涂層保護(hù)?？紤]到原油進(jìn)罐后會(huì)產(chǎn)生靜電積聚，為了防止發(fā)生火災(zāi)爆炸的安全事故，在原油儲(chǔ)罐內(nèi)壁使用導(dǎo)靜電防腐蝕涂料。目前，原油儲(chǔ)罐的內(nèi)部防腐蝕大都采用導(dǎo)靜電防腐蝕涂料和環(huán)氧樹脂涂料。

涂層防護(hù)方法如下：在罐頂和罐壁上都不經(jīng)常接觸原油的易腐蝕部位采用導(dǎo)靜電涂料涂敷；罐壁底油層以下以及罐底板采用耐油、耐蝕、防水，附著性能優(yōu)異的環(huán)氧樹脂涂料涂敷；罐壁中間段由于經(jīng)常接觸原油（低含硫原油），腐蝕相對(duì)比較輕微，因此采取一般的防銹涂料防護(hù)即可。

（2）采用熱噴鋁技術(shù)進(jìn)行防護(hù)

原油儲(chǔ)罐內(nèi)壁是腐蝕最為嚴(yán)重的部位，而采用熱噴鋁技術(shù)能夠較好地解決腐蝕問題，熱噴鋁涂層能夠起到隔絕作用，避免罐內(nèi)的H2S、氧氣等腐蝕性物質(zhì)與原油儲(chǔ)罐進(jìn)行反應(yīng)，能夠較好地避免出現(xiàn)原油儲(chǔ)罐腐蝕的情況。儲(chǔ)罐內(nèi)壁采用熱噴鋁技術(shù)與其它噴涂方法相比較，對(duì)人體健康的危害較小，而且相對(duì)節(jié)省投資，噴涂的鋁與鋼材結(jié)合強(qiáng)度大，能夠延長原油儲(chǔ)罐的使用壽命。

熱噴鋁技術(shù)方法如下：噴涂金屬鋁，涂層表面務(wù)必要做到均勻，不能出現(xiàn)掉塊、裂紋、起皮、大溶滴、鼓泡的現(xiàn)象，金屬涂層厚度應(yīng)該控制在0.1～0.3mm。為了將噴鋁層表面微孔消除掉，應(yīng)該在熱噴涂金屬鋁涂層表面噴涂一層封孔底漆。

（3）通過添加緩蝕劑進(jìn)行防護(hù)

緩蝕劑能夠有效地減緩原油儲(chǔ)罐受腐蝕的程度，減慢腐蝕速率，其用途主要有三類：一是用于氣相部分；二是用于防止油層接觸儲(chǔ)罐金屬材質(zhì)；三是用于防止底部沉積水的腐蝕。

（4）原油儲(chǔ)罐外防腐蝕

一般對(duì)于原油儲(chǔ)罐罐頂表面采用涂敷防銹底漆和銀粉面漆的方法，就能起到保護(hù)鋼板免受腐蝕的作用。該種防腐層具有耐酸、耐水、抗?jié)B、抗光老化的優(yōu)良性能。對(duì)有保溫結(jié)構(gòu)的罐壁采用“上遮，下斷、中防滲”的防護(hù)方法，即：在儲(chǔ)罐上、中部鋼板表面涂刷防銹涂料，并將保溫層外鐵皮密封，防止雨水進(jìn)入保溫層。對(duì)罐壁底部防腐蝕時(shí)，需先將罐壁底部打開20 cm高（拆除底部保溫層，使罐壁底部和罐外邊緣板暴露于大氣中），然后噴砂除銹，再在罐壁和邊緣板上刷涂熱石油瀝青進(jìn)行防護(hù)。這樣，使罐壁始終處于一個(gè)干燥環(huán)境中，即使有雨水進(jìn)入保溫層，也可以很快排出。如果油罐基礎(chǔ)比四周地面低，則還應(yīng)在油罐周圍設(shè)集水槽，及時(shí)將雨水通過排水溝排走，保持干燥環(huán)境。

（5）采用陰極保護(hù)防腐蝕

陰極保護(hù)法是用電極電勢比被保護(hù)金屬更低的金屬或合金做陽極，固定在被保護(hù)金屬上，形成腐蝕電池，被保護(hù)金屬作為陰極極化，降低腐蝕速率從而得到保護(hù)。在石油儲(chǔ)罐底部進(jìn)行安裝高效鋁犧牲陽極塊，陽極塊的密度及數(shù)量應(yīng)該基于儲(chǔ)罐內(nèi)犧牲陽極塊的型號(hào)、污水電導(dǎo)率、所需保護(hù)面積等情況來進(jìn)行合理布置，同時(shí)，采用焊接方式進(jìn)行連接，為了確保焊接牢固，焊縫長度應(yīng)該不小于10cm，在安裝完畢后，還應(yīng)該補(bǔ)涂焊接部位的涂料。

結(jié)束語

加強(qiáng)原油儲(chǔ)罐的腐蝕防護(hù)措施，選擇合適的防腐技術(shù)方法，可以有效地提高原油儲(chǔ)罐的使用壽命，減少原油儲(chǔ)罐安全事故的發(fā)生率。涂料防護(hù)是用涂層將金屬與介質(zhì)隔開，起到保護(hù)金屬的作用。但由于涂層本身有微孔，老化后又出現(xiàn)龜裂、剝離等現(xiàn)象，再加上施工不良，產(chǎn)生針孔，裸露的金屬成為陽極，涂層形成大陰極而產(chǎn)生局部腐蝕電池，進(jìn)而使涂層遭到更嚴(yán)重的破壞。因此，采取單獨(dú)的涂料保護(hù)，其防護(hù)效果并不十分理想，應(yīng)加強(qiáng)原油儲(chǔ)罐的陰極保護(hù)工作，采取原油儲(chǔ)罐防腐主要采用了陰極保護(hù)與防腐涂層兩種方法。涂層與陰極保護(hù)聯(lián)合防護(hù)，使裸露的金屬獲得集中的電流保護(hù)，消除局部腐蝕電池，彌補(bǔ)涂層防護(hù)的不足，從而延長原油儲(chǔ)罐防護(hù)層及原油儲(chǔ)罐的使用壽命。

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