陰極保護在原油大罐防腐上的應(yīng)用分析

王昌健

（大慶油田工程建設(shè)有限公司化建公司第二工程部，黑龍江 大慶 163000）

1 大罐腐蝕原因分析

原油本身其實并不具備對大罐的腐蝕性，但是原油當(dāng)中的含硫量以及無機鹽有機酸等等物質(zhì)，這些物質(zhì)再加上水分和氧含量等對大罐的腐蝕性就比較嚴(yán)重。雖然原油當(dāng)中這些物質(zhì)的含量是少之又少，當(dāng)時在一定時間的沉淀以后這些物質(zhì)對大罐的腐蝕性就非常明顯了。尤其是大罐的底部這些物質(zhì)的含量會在沉淀過程中越來越多，所以大罐底部的腐蝕程度也就要相對其他部位的腐蝕程度高很多。在原油的沉淀過程中由于油的質(zhì)量要比水的質(zhì)量輕，所以隨著時間的沉淀大罐底部就會聚集一層水，而水中的氯化物、硫含量以及氧含量都比較高，這也是加劇大罐底部腐蝕的主要原因。

在大罐的內(nèi)壁是與原油直接接觸的部位，原油中的游離水以及各種具有腐蝕性的物質(zhì)通過游離附著在大罐內(nèi)壁上逐漸形成了一個個腐蝕點，腐蝕點一旦形成便會逐漸加劇該處的腐蝕程度慢慢擴大，最終可能會導(dǎo)致大罐漏油事故的發(fā)生。在對大罐進行腐蝕分布和程度上的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大罐內(nèi)壁和大罐內(nèi)底都是腐蝕頻發(fā)帶而且也是腐蝕程度最深的部位。

2 目前原油大罐抗腐蝕保護現(xiàn)狀

在目前大部分的原油大罐都采用涂刷防腐層的方式在進行抗腐蝕性的保護，雖然這種方法能夠有效的將大罐與眾多腐蝕性因子有效的隔離開，而且相對于操作比較簡單而且成本低，但是表面的涂層極易發(fā)生破損的現(xiàn)象，一旦有破損部位出現(xiàn)，就會嚴(yán)重的加劇這個部位的腐蝕程度，嚴(yán)重不利于原油大罐的整體保護。雖然有些地區(qū)在原油大罐的外部加以電流保護，但是目前在原油大罐的腐蝕程度及分布上可以看到多數(shù)都集中在原油大罐的內(nèi)壁和內(nèi)底處。而電流的肌膚效應(yīng)只能使外部電流對原油大罐的外壁進行保護，而無法阻止原油大罐的內(nèi)壁和內(nèi)底繼續(xù)發(fā)生腐蝕，所以沒有辦法起到原油大罐的抗腐蝕保護作用[1]。

3 陰極保護在原油大罐防腐蝕上的應(yīng)用

3.1 保護方法的確定

在原油大罐的底部由于長期的沉積形成了一個水層，該水層內(nèi)含有大量的硫以及氧分等具有腐蝕性的物質(zhì)，加劇了原有大罐底部的腐蝕，而由于這些物質(zhì)的沉積導(dǎo)致原油大罐內(nèi)底呈現(xiàn)出穿孔式的腐蝕情況，長此以往極易發(fā)生穿孔事故。面對這種嚴(yán)重的情況僅僅在原油大罐內(nèi)底采取防腐涂層的形式已經(jīng)起不到作用了，因此采用防腐涂層和陰極保護技術(shù)共同作用來達(dá)到對大罐內(nèi)底的抗腐蝕保護作用。陰極保護的工作原理主要是靠犧牲陽極來達(dá)到對大罐基體的保護，當(dāng)陽極消耗到一定值的時候可以通過清罐更換的方式來繼續(xù)。需要注意的是使用陰極保護的方法時對于原油大罐內(nèi)底的材料應(yīng)當(dāng)盡量選擇絕緣的材料，因為在陰極保護工作中導(dǎo)電材料會加速陽極的分解，這樣就會大大降低陰極保護的效果。

3.2 陽極的選擇

我們在非常熟悉的用于陰極保護的陽極通常有鋅陽極和鎂陽極，但是在原油大罐的陰極保護中這兩種陽極都不能應(yīng)用，因為原油大罐經(jīng)常會出于高溫狀態(tài)，溫度過高時鋅陽極會產(chǎn)生一定的腐蝕極性逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，而鎂陽極的點位過高，原油是極易燃的物體，一旦使用鎂陽極就會有發(fā)生火災(zāi)的危險。因此出于安全考慮這兩種陽極都不適合用于原油大罐的陰極保護工作中。在原油大罐的陰極保護中常用的陽極是鋁合金陽極，它的使用壽命也相對較長，適合長期的陰極保護工作的進行[2]。

3.3 陽極布置與施工

在具體是施工操作前應(yīng)該通過科學(xué)的計算來統(tǒng)計陽極的分布和數(shù)量，從而制定出科學(xué)合理的陽極布置與施工的計劃，需要特別注意的是要保證陽極的分布能夠達(dá)到均勻，另外就是在安裝陽極的過程中必須保證與原油大罐的內(nèi)壁焊接牢固。具體步驟如下：（1）要將原油大罐的罐壁進行清理，不能有銹漬，保證壁體光滑滿足涂刷涂層的要求；（2）按照設(shè)計要求均勻的將陽極塊焊接到罐內(nèi)壁和內(nèi)底處。一般陽極塊可采用焊接和螺栓兩種形式進行安裝，具體采用什么方式需根據(jù)原油大罐的使用時間來決定。

4 結(jié)束語

綜上所述，陰極保護是采用犧牲陽極的工作原理來實現(xiàn)對原油大罐壁體的抗腐蝕保護作用。將防腐涂層和陰極保護二者有效結(jié)合使用，并通過科學(xué)合理的陽極塊安裝可以最大程度實現(xiàn)對原油大罐的抗腐蝕保護，不僅減小事故的發(fā)生率也可以延長原油大罐的使用壽命。