探討原油儲罐底板的防腐設(shè)計及應(yīng)用

劉建平

摘要：在石化單位的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)，原油儲罐都是十分重要的管理對象，其管理重點在于原油儲罐底板防腐?；诖?，本文以提高原油儲罐底板防腐性能為目標(biāo)，結(jié)合原油儲罐底板腐蝕類型和成因，對底板防腐設(shè)計與應(yīng)用要點加以探討，并提出原油儲罐底板防腐的實踐策略，希望能為相關(guān)工作人員帶來參考。

關(guān)鍵詞：原油儲罐底板;原油儲運;防腐設(shè)計;防腐技術(shù)

前言：經(jīng)過長時間使用，原油儲罐底板容易被腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致原油泄漏。一旦發(fā)生此類問題，不僅會讓石油石化企業(yè)蒙受巨大經(jīng)濟(jì)損失，還會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，對于石化企業(yè)而言，加強(qiáng)原油儲罐底板設(shè)計十分必要。在實踐中，企業(yè)不僅要保證設(shè)計合理，更應(yīng)強(qiáng)調(diào)技術(shù)支持，從而切實提升原油儲罐底板的防腐性能。

1原油儲罐底板的防腐層設(shè)計和應(yīng)用

原油儲罐底板腐蝕是影響石化企業(yè)生產(chǎn)、運輸經(jīng)濟(jì)效益的重要因素，也是企業(yè)生產(chǎn)管理的重點。通常來說，原油儲罐底板腐蝕的影響因素可分為三種類型：（1）底板材料，制作原油儲罐底板的材料耐腐蝕性、強(qiáng)度、抗沖擊力等性能低就容易被腐蝕;（2）罐內(nèi)物質(zhì)，原油品質(zhì)以及罐內(nèi)的物質(zhì)成分（油品物性與沉積水）都是造成內(nèi)部腐蝕的主因，而可溶性鹽、溶解氧、微生物則是底板腐蝕的元兇;（3）外部因素，原油儲罐底板所處環(huán)境將會深刻影響其腐蝕情況溫度、濕度以及pH值異常都會加速底板腐蝕，而散雜電流、腐蝕產(chǎn)物的存在也會影響原油儲罐底板腐蝕性能。鑒于原油儲罐底板的腐蝕成因特質(zhì)，采取上下表面涂層防腐方式十分可行，為此技術(shù)人員必須明確原油儲罐底板防腐層的設(shè)計和應(yīng)用要點。

1.1設(shè)計思路

設(shè)計原油儲罐底板防腐層時，相關(guān)工作人員必須從保障防腐層隔離、緩蝕、電化學(xué)保護(hù)作用的角度出發(fā)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計方案科學(xué)性。通常來說，原油儲罐底板的防腐層應(yīng)該具有化學(xué)穩(wěn)定性，并具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度、耐水性、抗壓性、抗老化性、韌性、粘結(jié)性與電絕緣性;而且，防腐層也應(yīng)該具備易修復(fù)性和無害性。在選用防腐層時，應(yīng)該充分踐行因地制宜原則，強(qiáng)調(diào)防腐材料的適用性、靈活性與經(jīng)濟(jì)性，從而在防腐涂層使用環(huán)節(jié)實現(xiàn)利益最大化。所以，原油儲罐底板防腐層設(shè)計人員應(yīng)該綜合考慮環(huán)境、施工、運輸業(yè)、地理位置，人為操作等多種影響因素。需要注意的是，防腐涂層選用必須做好土壤腐蝕性評價，在這一環(huán)節(jié)土壤對原油儲罐底板的腐蝕性可分為四個階段，若采用評價指數(shù)機(jī)制反應(yīng)腐蝕性，則實際不腐蝕的土壤評價指數(shù)大于0;弱腐蝕土壤評價指數(shù)為-4～0;中等腐蝕土壤評價指數(shù)為-5～-10;強(qiáng)腐蝕土壤評價指數(shù)大于-10。

1.2應(yīng)用要點

在下文中，筆者將分別闡述不同類型的原油儲罐底板防腐涂層的使用要點。

1.2.1環(huán)氧防腐涂料

環(huán)氧涂料十分常見的金屬防腐涂料，在原油儲罐底板內(nèi)外防腐層施工中，相關(guān)工作人員可以選擇采用環(huán)氧樹脂類涂料或環(huán)氧玻璃鱗片作為防腐層原料。以環(huán)氧玻璃鱗片為例，這種涂料由環(huán)氧樹脂、玻璃鱗片、防沉劑、增韌劑等多種材料制成，主要用于地下或水下金屬材料防腐和鋼質(zhì)油、汽、水儲罐內(nèi)外壁防腐。通常來說，環(huán)氧玻璃鱗片中的固體成分高達(dá)80%，單次涂刷形成的防腐層厚度超過100μm[1]。在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，可將其與其他防腐涂料混用，從而進(jìn)一步提升防腐層的穩(wěn)定性和使用壽命。在實踐中，基于環(huán)氧玻璃鱗片的復(fù)合防腐層耐溫上限高達(dá)230℃，使用壽命為5-10年。使用時，相關(guān)工作人員應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)實需求，確定是否采用復(fù)合型防腐涂料，并確定環(huán)氧玻璃鱗片的涂刷道數(shù)和厚度。

1.2.2富鋅防腐涂料

這是一種粉末狀防腐涂料，產(chǎn)品中鋅粉含量保持在85-95%之間。富鋅涂料分為有機(jī)涂料和無機(jī)涂料兩種，前者以環(huán)氧富鋅涂料為代表，屬于成膜基料;后者水性和溶劑型富鋅涂料為主，水性無機(jī)富鋅涂料應(yīng)用廣泛，有自固化和后固化之分。在實際應(yīng)用環(huán)節(jié)，富鋅涂料具有多種防腐價值：其一為屏蔽作用;其二為鈍化作用;其三為電化學(xué)防護(hù)作用;其四為涂膜自修復(fù)作用。在原油儲罐底板內(nèi)外層防護(hù)中，使用富鋅涂料必須保證涂料用量和使用方式選用合理。通常來說，此類型防腐涂料以底漆的形式出現(xiàn)在防腐層應(yīng)用環(huán)節(jié)，基于富鋅涂料與環(huán)氧防腐涂料的配套使用可制成重防腐長效涂料。當(dāng)富鋅涂料充當(dāng)原油儲罐底板表面防腐層底漆時，涂刷道數(shù)一般為1道，涂層厚度則為75μm。

2原油儲罐底板的陰極保護(hù)設(shè)計和應(yīng)用

陰極保護(hù)設(shè)計同樣是原油儲罐底板的主要防腐設(shè)計方法，其主要原理是基于外加電動勢，推動電極的腐蝕電位朝著氧化性較低的電位轉(zhuǎn)移，從而降低腐蝕速度實現(xiàn)有效防腐。在陰極保護(hù)防腐設(shè)計環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員可以采用外加電流陰極保護(hù)、犧牲陽極陰極保護(hù)、直流排流保護(hù)和交流排流保護(hù)等幾種設(shè)計思路。其中，最為常見的是外加電流陰極保護(hù)和犧牲陽極陰極保護(hù)兩種，若采用前一種設(shè)計思路實現(xiàn)原油儲罐底板防腐，就必須保證儲罐附近存在便利電源且沒有不受保護(hù)的金屬構(gòu)筑物;若采用后一種設(shè)計思路實現(xiàn)原油儲罐底板防腐，則無需關(guān)注外部電源、金屬構(gòu)筑物等影響因素，只需做好犧牲陽極材料的選用即可[2]。

原油儲罐底板的陰極保護(hù)防腐設(shè)計，必須保證輔助陽極與儲罐的設(shè)計壽命相配，二者使用年限都不應(yīng)低于20年;而且，常用電源必須配備整流器，為強(qiáng)調(diào)電流保護(hù)還應(yīng)該做好防護(hù)措施。在使用陰極保護(hù)方法時，相關(guān)工作人員應(yīng)該關(guān)注儲罐性能保障。此時，儲罐應(yīng)具備良好的電連續(xù)性與絕緣性，內(nèi)外表面皆涂有完整且厚度適中的防腐涂層。原油儲罐底板的陰極保護(hù)防腐過程中，儲罐底板的實測最小和最大保護(hù)電位應(yīng)該分別控制在-0.85V和-1.25，鋼板電阻率為0.224Ωm/m2。需要注意的是，陰極保護(hù)設(shè)計和實施時，相關(guān)工作人員必須做好散雜電流源調(diào)查，以免影響實踐效果。

結(jié)論：綜上所述，原油儲罐底板腐蝕將會造成非常巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良影響，所以保證防腐有效性至關(guān)重要。在進(jìn)行原油儲罐底板防腐設(shè)計時，技術(shù)人員需要綜合考量底板腐蝕的內(nèi)因和外因，突出防腐層與陰極保護(hù)作用，完善原油儲罐底板的日常維護(hù)管理，從而讓該裝置的防腐性能得到切實提升。

參考文獻(xiàn)

[1]武剛，徐帥，張庶鑫，等.Q235B鋼原油儲罐底板腐蝕穿孔原因[J].理化檢驗（物理分冊），2021，57（02）：57-59+66.

[2]汪濤.原油儲罐內(nèi)底板腐蝕機(jī)理分析與涂層防腐蝕技術(shù)分析[J].全面腐蝕控制，2020，34（02）：110-111.