汪 濤
(大慶油田工程建設(shè)有限公司油建公司第六工程部,黑龍江 大慶 163000)
在石油化工行業(yè)中,原油儲(chǔ)罐是重要的設(shè)備。在進(jìn)行原油儲(chǔ)罐生產(chǎn)時(shí),所設(shè)計(jì)的使用壽命大約在20年左右,但是在實(shí)際使用過程中,由于受到腐蝕性化學(xué)介質(zhì)的影響,大大的縮短了原油儲(chǔ)罐的使用壽命。因此石油化工企業(yè)越來越重視原油儲(chǔ)罐的防腐處理。
由于我國在投入使用原油儲(chǔ)罐時(shí),沒有高度重視防腐問題。因此,在使用初期,凸顯出十分嚴(yán)重的腐蝕問題,增加了因腐蝕所帶來的泄露問題。原油儲(chǔ)罐所存放的油含有一定量的硫化氫、有機(jī)鹽和無機(jī)鹽等具有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì),再加上原油儲(chǔ)罐在存放時(shí)所處的外界環(huán)境比較復(fù)雜,使得原油儲(chǔ)罐在使用過程中受到內(nèi)外因素的影響導(dǎo)致儲(chǔ)罐的使用壽命一般在5年左右。若原油儲(chǔ)罐的腐蝕較嚴(yán)重時(shí),一年左右的時(shí)間就會(huì)使油罐發(fā)生穿孔。
(1)罐底沉積水
原油儲(chǔ)罐發(fā)生內(nèi)底板腐蝕的主要原因就是罐底的沉積水,而罐底沉積水的主要來源是冷凝水、雨水以及采油的回注水。不同的地區(qū)、不同的原油品種以及采油的時(shí)間等因素都會(huì)使沉積水的成分存在較大的差異。pH值、硫化物含量等都會(huì)影響沉積水引發(fā)的腐蝕,沉積水的pH值主要受沉積水中H+濃度的影響。當(dāng)沉積水中pH值在7左右時(shí),H+的濃度對(duì)腐蝕速度的影響較??;當(dāng)沉積水中鈣離子和鎂離子高時(shí),會(huì)加強(qiáng)礦化程度,出現(xiàn)沉積結(jié)塘,降低氧的擴(kuò)散使其發(fā)生氧濃差電池腐蝕,使沉積水的電導(dǎo)率增加,加速腐蝕[1];
(2) 硫化氫、二氧化碳、氧氣的影響
雖然空氣中存在的二氧化碳以及氧氣不易進(jìn)入到內(nèi)底板的沉積水中,但是儲(chǔ)罐底部所處的環(huán)境也不是厭氧環(huán)境,因?yàn)樵诓捎瓦^程中,出油和付油時(shí)都會(huì)帶入空氣,因此,在分析原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板的腐蝕機(jī)理時(shí),硫化氫、二氧化碳、氧氣的影響不可完全忽略不計(jì);
(3)硫酸鹽還原菌
由于原油儲(chǔ)罐是處于低氧的密封環(huán)境中,這樣的環(huán)境非常適合硫酸鹽還原菌的生存。在硫酸鹽還原菌生長過程中會(huì)產(chǎn)生大量的腐蝕性物質(zhì),例如:酸、堿、硫化物和其他有害離子,這些物質(zhì)會(huì)使原油儲(chǔ)罐所處的環(huán)境發(fā)生改變,使其具有一定的腐蝕性,直接加劇了原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板的腐蝕程度,增加安全隱患的同時(shí)減少原油儲(chǔ)罐的使用壽命。
(1)涂料保護(hù)
通過在原油底罐的內(nèi)部使用特種氰凝防水防腐涂料,可以很好的保護(hù)原油儲(chǔ)罐底板不發(fā)生腐蝕。現(xiàn)階段我國在對(duì)原油底罐內(nèi)底板進(jìn)行圖層時(shí)還使用了環(huán)氧樹脂類涂料,這種涂料可以起到防靜電的作用,具有較好的耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕和較強(qiáng)的附著力。在原油底掛內(nèi)底板進(jìn)行該涂料的涂層可以很好的防止儲(chǔ)罐發(fā)生腐蝕,提高原油儲(chǔ)罐的使用壽命;
(2)陰極保護(hù)和涂層保護(hù)聯(lián)合
對(duì)于大面積基體金屬來講,只使用涂層來對(duì)其進(jìn)行防腐保護(hù)只能起到一定的作用,一旦涂層被破壞或存在缺陷時(shí),不僅不能夠?qū)υ蛢?chǔ)罐內(nèi)底板進(jìn)行防腐保護(hù),反而還會(huì)形成陰陽極來加速破壞處的腐蝕。因此在對(duì)原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板進(jìn)行防腐操作時(shí),單一的防腐技術(shù)在防腐效果上往往是不理想的。如果在原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板防腐操作時(shí),只是單獨(dú)使用陰極保護(hù)的方法,雖然可以在一定程度上起到防護(hù)的作用,但是陰極保護(hù)方法成本高,耗電量大。因此從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),在對(duì)原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板防腐蝕時(shí)可以采用聯(lián)合使用陰極保護(hù)和涂層保護(hù)[2]。這樣可以規(guī)避掉單一使用涂層保護(hù)法的弊端和單一使用陰極保護(hù)成本過高的問題,同時(shí)兩種保護(hù)方法聯(lián)合使用還能夠使防腐效果達(dá)到最佳,因此,涂層保護(hù)和陰極保護(hù)聯(lián)合使用的方法是目前最經(jīng)濟(jì)最有效的防腐保護(hù)措施。
綜上所述,在原油需求量急劇增加的今天,必須要不斷加強(qiáng)原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板防腐技術(shù)。只有充分的掌握原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板腐蝕的機(jī)理才能夠從根本上對(duì)技術(shù)的缺陷進(jìn)行彌補(bǔ),使其得到長足的發(fā)展,并為社會(huì)發(fā)展創(chuàng)造福利;其次,提高原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板涂層防腐技術(shù),還能夠促進(jìn)石油企業(yè)的發(fā)展,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)推動(dòng)我國原油儲(chǔ)罐內(nèi)底板涂層防腐技術(shù)的發(fā)展。