原油儲(chǔ)罐底板的腐蝕及陰極保護(hù)探討

王 瑋

（大慶油田工程建設(shè)公司油建二公司，黑龍江 大慶 160000）

0 引言

在運(yùn)輸與加工的過(guò)程中，儲(chǔ)存罐是非常重要的設(shè)備。隨著國(guó)內(nèi)石油儲(chǔ)存設(shè)備的增加，儲(chǔ)罐的數(shù)量也大大增加。在使用的時(shí)候，儲(chǔ)罐就是直接在大自然中，內(nèi)部與原油中的介質(zhì)直接接觸，這可能會(huì)導(dǎo)致腐化。從儲(chǔ)存罐腐蝕的數(shù)據(jù)可以看出，底面板腐蝕的面積是最嚴(yán)重、最常見(jiàn)的，接近腐蝕量的80%。 儲(chǔ)罐的腐蝕和穿孔會(huì)導(dǎo)致泄漏，從而造成經(jīng)濟(jì)損失和潛在的安全隱患。

1 原油儲(chǔ)罐底板腐蝕的原因

1.1 電化學(xué)腐蝕

原油的儲(chǔ)存罐中含有一定量的水分。儲(chǔ)罐中的氣相水在冷凝后也會(huì)變成水滴，并沉入儲(chǔ)罐的底部。原油儲(chǔ)罐底部不均勻和液體流動(dòng)等因素會(huì)導(dǎo)致原油儲(chǔ)罐的底部水含量日益增加。通常，原油儲(chǔ)罐具有排水管，但是排水管的中心位置通常比原油儲(chǔ)罐的底部高約300mm，導(dǎo)致原油儲(chǔ)罐底部的積水約300mm[1]?，F(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，研究所發(fā)明防腐的涂料，可以將原油儲(chǔ)罐中的水和原油與儲(chǔ)罐底部的鋼板隔開(kāi)，有效起到防腐的作用。但是，由于使用的時(shí)間過(guò)久，儲(chǔ)罐底部的水會(huì)逐漸滲透到底面的板子上面，涂層的耐蝕性會(huì)逐漸降低，從而加速原油儲(chǔ)罐底面板子的腐蝕。一旦水在原油儲(chǔ)罐的底面積累過(guò)多，大部分底部接觸將引起大規(guī)模的腐蝕，這將影響原油儲(chǔ)罐的使用壽命。

1.2 沖刷和堆積腐蝕

由于原油儲(chǔ)罐里面的液體不斷地沖刷到金屬的表面，很長(zhǎng)一段時(shí)間地沖刷到金屬的表面就會(huì)嚴(yán)重地破壞其鈍化膜,使得儲(chǔ)罐中的液體直接撞擊到了金屬的表面而發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致對(duì)原油儲(chǔ)罐造成腐蝕。中國(guó)的原油往往被貯藏于大型的原油儲(chǔ)罐中。因此，原油貯藏庫(kù)每日輪班地進(jìn)行原油和出料工作，這種操作會(huì)導(dǎo)致原油儲(chǔ)罐底部出現(xiàn)的沉積水和原油發(fā)生流動(dòng)，儲(chǔ)存在罐子里面的原油是具有流動(dòng)性的，特別是在儲(chǔ)罐出油的階段表現(xiàn)得異常明顯，長(zhǎng)期的清理會(huì)使原油儲(chǔ)罐底部的金屬和保護(hù)膜逐漸脫離，使金屬的表面與原油進(jìn)行直接的接觸，加快了腐蝕的過(guò)程[2]。如果原油中含有較硬的小東西，也會(huì)加速原油儲(chǔ)存罐底面腐蝕的過(guò)程?？偟膩?lái)說(shuō)，油的流動(dòng)越快，流體中的顆粒越多越硬，對(duì)罐子底部的影響越大。

堆積的腐蝕性主要是由于原油中包括的顆粒物和污泥長(zhǎng)期地被沉淀到了原油的貯藏器底部而導(dǎo)致無(wú)法有效地?cái)U(kuò)散出大量的電解氧和水溶性氧,并且由于堆積物的上下分離表面之間存在著一定程度的區(qū)別。主要通過(guò)改變pH值，電位，溶解性氧含量等而形成具有腐蝕性的電池并引發(fā)出來(lái)的電化學(xué)腐蝕。

1.3 防腐措施分析

首先是把底板的厚度加大，用10mm厚度的板來(lái)替代之前8mm厚度的板，減輕腐蝕帶來(lái)的影響。其次，原油儲(chǔ)存罐的防腐涂層要起到一定防腐的作用，避免了腐蝕的電池中兩極性之間產(chǎn)生的腐蝕性電流。然而，防腐的涂層通常具有諸如腐蝕和退化的問(wèn)題，并且有時(shí)在工作中仍然存在一些針孔的現(xiàn)象，影響到整個(gè)防護(hù)的效果。防腐層失效的位置很容易使金屬部分位置腐蝕，從而進(jìn)一步加快了原油儲(chǔ)存罐的底部金屬退化的速度。因此，原油儲(chǔ)罐的底部?jī)H使用一次防腐涂層進(jìn)行防腐并不理想。同時(shí)，如果僅使用單一陰極的保護(hù)與措施，則會(huì)增加能量耗損并增加成本。因此，我們通常在原油儲(chǔ)罐底部采用陰極保護(hù)和防腐涂層保護(hù)相結(jié)合的方法。在腐蝕層損壞最嚴(yán)重的地方采取陰極保護(hù)措施。該方法效果最好，成本最合理。

陰極性防護(hù)技術(shù)的基本原理是把位于儲(chǔ)罐底部的金屬物質(zhì)進(jìn)行陰極性改造，以減輕對(duì)儲(chǔ)存在原油貯藏區(qū)域底部金屬物質(zhì)的腐蝕。對(duì)于陰極的維持通常大致可以劃分為兩種：陽(yáng)極的犧牲和陰極的犧牲；第二個(gè)是對(duì)電流的保護(hù)，應(yīng)用了犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)，這一個(gè)系統(tǒng)和其他采用了傳統(tǒng)犧牲陽(yáng)極的輔助式陽(yáng)極系統(tǒng)相比，犧牲陽(yáng)極的系統(tǒng)更加可靠、電流分散均勻、安裝簡(jiǎn)易、耐用性能高等優(yōu)勢(shì)。

2 結(jié)語(yǔ)

隨著近年來(lái)我國(guó)對(duì)于原油的需求越來(lái)越大，對(duì)于原油儲(chǔ)存罐的需求也正在增強(qiáng)。目前原油正朝著高硫、高氯及其他重質(zhì)氣體的方向進(jìn)一步發(fā)展，這些氣體對(duì)原油儲(chǔ)存罐底部的環(huán)境的腐蝕將會(huì)進(jìn)一步惡化，對(duì)原油儲(chǔ)罐底板的損壞會(huì)影響到原油儲(chǔ)存罐的壽命。因此，有必要進(jìn)一步地研究和分析對(duì)原油儲(chǔ)罐底部銹蝕的原因，采取有效的防護(hù)方案,以提高其使用的壽命，提升其經(jīng)濟(jì)效益。