石油储罐内外防腐技术

石油储罐内外防腐技术摘要：随着我国石油战略储备的实施，以及石油能源地位的进一步提高，石油储罐的防腐越来越受到人们的重视，有效地利用腐蚀与防护技术对储罐进行保护也越来越重要。主要就石油储罐的内外壁的腐蚀环境、腐蚀机理、腐蚀状况以及相应的防腐措施做了详尽的分析，得出在储罐选用防腐措施时，应根据腐蚀机理选用防腐措施。关键词：石油储罐；腐蚀机理；防腐措施一、石油储罐的内防腐技术1、石油储罐的内防腐机理1.1油罐气相部位油罐气相部位包括罐顶、罐壁上部及气液交界处。这个部位不直接接触油品，属于气体腐蚀。气相中的介质包括油品中挥发出来的硫化氢、二氧化硫、氯化氢等酸性气体，还有当油罐进油、转油以及呼吸阀吸气时带进的氧气、水蒸汽、二氧化碳等。这样，硫化物、氧气、水三者在罐顶就构成了电化学腐蚀，这个反应主要依靠了氧的去极化作用。即由于水蒸汽与油气的存在，加上日照的影响，昼夜温差较大，从而水蒸气会在钢板上结露，在罐顶和罐壁上部形成一层很薄的液膜，而氧在液膜的作用下更容易扩散到钢材表面，氧的去极化反应更为迅速，因此罐壁在这种情况下遭到腐蚀的速度更快，是浸在油品中的数十倍。此外，液位的波动，会使气液交界处液膜呈周期性反复形成，最终使得该部位的腐蚀情况比罐顶及罐壁上部更为严重。1.2油罐储油部位油罐储油部位就是罐底以上气液交界面以下的部位。该部位与油品直接接触，主要受油品及油品的硫化氢、有机、无机盐等腐蚀性化学物质腐蚀，腐蚀速率较低，腐蚀程度最轻，一般不会造成特殊危险。但如果液位经常变化，则气液交界面也经常变化，这样会给罐壁带来比较严重的腐蚀。1.3油罐底部油罐底部包括罐底内表面及罐壁底部1米以下的部位。这个部位的腐蚀较为严重，腐蚀形貌为点蚀，易形成罐底穿孔。其腐蚀的主要原因是：油品中的水分沉积于此，同时还有油品中的各种杂质（泥沙、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氧、氯离子等）沉降或溶解于其中，此外还有硫酸盐还原菌等，这些物质混合在一起就形成了油罐底部腐蚀性极强的液体环境;这种情况下的腐蚀同时包含化学腐蚀与电化学腐蚀，在罐壁下部和罐底板上表面油水结合处存在浓差腐蚀，但主要表现为电化学腐蚀。其腐蚀机理为：又由于存在氯离子，则又能使腐蚀产物分解并向深处进行，从而就形成了点蚀或坑蚀。当地板上设置加热盘管时，由于温度和焊接形成的电偶会加剧局部腐蚀。又由于罐底存在向外的坡度，因此罐壁和罐底结合处的腐蚀最为严重。2、石油储罐的内防腐措施就我国目前石油储罐内防腐现状来看，如果想要将其有效改善，工作人员必须从多个方面实施内防腐措施。首先，要对防腐涂料进行合理选择，在石油储罐内防腐措施中，涂层保护是最基础也是最常用的保护措施。通过上文对石油储罐内防腐机理的分析我们可以看出，涂层材料的选择必须要满足多个方面的要求，不但要具有较好的耐水性和耐化学性，较强的抗冲击和抗弯曲能力，而且还要具备较好的附着力。目前，市场上所销售的涂料种类多种多样，但应用最为广泛的是环氧类涂料，这种涂料能够满足石油储罐内防腐的所有需求，因此得到了相关部门的广泛青睐。其次，要在涂层保护上加涂缓蚀剂。所谓缓蚀剂，主要指的是一种能够降低腐蚀程度的添加剂。主要涂在涂层材料之上，起到一种对储罐的保护作用。最后，要根据储罐腐蚀的实际情况，针对腐蚀严重的部位，适当增加钢材的厚度，以此来延长储罐的使用寿命。除此之外，还要做好对石油储罐易腐蚀部位进行周期性检查，检查的周期不用设置的过于频繁，但每年至少要进行一次全面系统的检查，以便及时发现问题并加以解决。二、储罐外防腐1、储罐外防腐机理1.1储罐外壁腐蚀储罐外壁包括罐壁和罐壁外附件（抗风圈、加强圈、罐壁金属结构附件、盘梯平台等）。储罐的外壁腐蚀主要是典型的大气腐蚀，它与储罐所在地的气候状况和大气污染程度有密切关系，因此不同地域的储罐其外壁腐蚀状况不同，一般沿海城市和工业化程度高的城市，腐蚀情况最为严重，广东、海南的等地的储罐腐蚀相对明显就是证明。大气腐蚀的机理是通过冷凝水膜，在有害气体（盐类、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氧气等）的作用下形成的腐蚀原电池，其实质属于电化学腐蚀。影响大气腐蚀的因素有以下几点：①水膜的形成。空气中夹杂的盐类颗粒和氯化物（尤其是沿海地区），很容易粘附在金属表面，而盐类和氯化物又具有很强的吸湿性，在空气湿度较大的情况下，很容易在金属表面形成水膜，氧在有水膜的情况下更容易到达金属表面（水膜厚度越薄，氧越容易扩散），因此氧的去极化反应也就更容易发生。②氧扩散的影响。氧气作为主要的去极化剂是任何金属在溶液中发生电化学腐蚀的根本原因，所以溶液中的氧与金属的腐蚀有直接的关系。一般来说，在有水的情况下，氧越容易到达金属表面，金属的腐蚀速度越快。③盐类的影响。这类因素在沿海地区尤其突出，盐类会加速金属表面水膜的形成，此外其中的氯化物又是引起金属发生点蚀的主要因素之一。④腐蚀产物自身的影响。腐蚀产物在一定条件下也会影响大气腐蚀的电极反应。1.2储罐底板下表面的腐蚀罐底板外侧是储罐外部腐蚀最为严重的部分。其主要为土壤腐蚀和水腐蚀，也存在氧浓差腐蚀和电偶腐蚀等；腐蚀性质主要为电化学腐蚀，同时也存在化学腐蚀。土壤腐蚀和水腐蚀的原因：油罐底在实际中不与土壤直接接触，通常用沥青砂作为防水垫层，但是尽管如此，含盐的地下水还是会从毛细管土壤上升到沥青砂底面，又从沥青砂中渗透到罐底直接腐蚀；此外，罐底四周的雨水或从罐壁流下的水也很容易侵入罐底造成腐蚀。氧浓差腐蚀主要是由于罐底板与沥青砂接触不良以及管周和罐中部位透气性德差别引起的，氧浓度小得部位成为阳极而被腐蚀。1.3罐底外边缘板的腐蚀罐底外边缘板腐蚀是油罐失效的一个主要原因。其腐蚀原因是：储罐底板与基座的接触部位，随温度的变化底板会发生径向伸缩，长期使用又由于液位的不断波动也会造成罐底板变形，甚至造成罐底板与基座脱开罐底边缘向上翘起。在这种情况下，雨水、雪水以及腐蚀性气体会侵入罐底板与基座的缝隙，从而发生电化学腐蚀。另外，水在缝隙中也会导致缝隙腐蚀。2、石油储罐的外防腐措施对于石油储罐外部的防腐措施有很多，目前应用最广泛的方法就是在罐顶、罐壁和罐底处分别涂上不同的面漆，这三种面漆的选择应该根据石油储罐的实际使用环境进行合理选择和搭配，将面漆的防腐作用最大限度的发挥出来。除了以上所提到的方法之外，对于罐底的防腐方法，还可以将沥青或环氧沥青进行涂层，以此来避免土壤中的盐成分通过毛细管土壤上升到沥青砂底面。此外，做好对石油储罐外部易腐蚀部位的周期检查也是非常重要的，同内部检查一样，检查的周期不需要设置的过于频繁，但每年至少要进行一次全面系统的检查，以便及时发现问题并加以解决。结束语石油储油罐的不同部位，腐蚀机理不同，故其防腐措施也有所差别。在储罐选用防腐措施时，应根据其腐蚀机理，针对性的选用防腐措施，这样才能做到经济节约的同时，高效的利用油罐，增大石油储油罐的使用寿命，增强石油储油罐的安全性，有效的降低因储罐腐蚀而带来的火灾及爆炸事故的