原油储罐底板的腐蚀危害分析与必要防腐蚀对策

1、原油储罐底板的腐蚀危害分析与必要防腐蚀对策 摘要：本文在深入分析造成原油储罐底板腐蚀的机理以及危害的 基础上，介绍涂料防腐、阴极保护，提出了合理的防腐蚀对策，有效 地控制服役过程中储罐底板的腐蚀。 关键词：原油储罐底板；腐蚀危害；防腐对策 近年来，石油、石化工业加速发展，作为重要储存设施我国大型 原油储罐的数量持续增加，而原油本身成分对设备腐蚀危害较大，添 加助剂的使用也使其高含硫含酸，日益劣质化。在维修中，发现油罐 的腐蚀情况日益严重，服役过程中的有害介质的腐蚀使油罐的使用寿 命大为降低、安全问题日渐突出。 1原油储罐底板的腐蚀危害 1.1 我国原油储罐底板腐蚀状况 目前我国原油储罐的设计寿

2、命一般为二十年，但其安全无维修使 用期平均仅为三至五年，而由于目前添加助剂的使用也使原油趋于劣 质化、高含硫含酸、重质化，一般储罐底板七年后开始出现腐蚀穿 孔，十年后其穿孔次数迅速增加，总体来说，腐蚀穿孔而大幅缩短使 用寿命的状况具有加快出现的趋势。 原油储罐底板腐蚀内表面、外表面均可能发生，其典型形貌特征 是涂层破损处出现大面积板厚度减小的溃疡状腐蚀，极易造成原油储 罐的安全使用隐患进而引发泄漏。 储罐底板外表面采取牺牲阳极的方式防止腐蚀，效果比较显著； 然而，最近原油储罐出现底板内表面点状腐蚀 , 多个蚀坑演变为溃疡状 腐蚀甚至造成腐蚀穿孔的情况较为严重。 1.2 原油储罐底板腐蚀危害 原

3、油储罐底板的腐蚀危害严重：造成储罐的使用寿命缩短，增加 原油储存成本；而腐蚀化学反应产物进人原油加工工序会使催化剂失 效，影响正常生产过程，浪费原油；腐蚀引发的穿孔影响储罐安全运 行，造成原油泄漏进而污染周边环境的后果，存在着酿成火灾、爆炸 和人身事故的危险，危及储运系统安全生产，产生巨大的经济损失。 故而，考虑长远的经济效益和环境保护，对储罐底板有必要分析 防腐蚀原因、采取行之有效的防护措施，解决好防腐蚀问题以增加油 罐的使用寿命，保证其长期的良好、稳定、安全使用。 2原油储罐底板腐蚀机理研究 原油储罐底板的腐蚀按腐蚀部位可分为底板内壁腐蚀 （ 和沉积水接 触）和底板外壁腐蚀 （ 和土壤或砂

4、层接触 ） 。为了分析出科学、合理、有 效的防护措施，需要对原油储罐底板腐蚀的种类、位置及机理进行深 入研究。 2.1 底板内侧腐蚀 原油储罐底板内壁腐蚀部分为沉积水部分，此部分内存在积水和 各种杂质造成腐蚀性增加，具有点蚀和溃疡腐蚀的特点，对油罐的安 全使用影响最大。 原油储罐底板内壁与沉积水接触，沉积水中的泥沙混合物具有矿 物质及无机盐能形成较强的电解质溶液，造成介质成分复杂具有强烈 的腐蚀性的电化学腐蚀环境。并且腐蚀介质温度较高，厌氧细菌硫酸 盐还原菌的存在降低酸碱值，硫化物、氯化物增加导电率，均使环境 于腐蚀更为有利。 罐底板焊缝处焊缝金属与母材金属化学成分差异较大，焊接造成 影响区应

5、力不均，在电解质水溶液参与下形成腐蚀电池。 2.2 底板外侧腐蚀 2.2.1 土壤腐蚀 原油储罐底板外表面通常铺有砂层与沥青，底板不直接与土壤和 岩层进行接触，但储罐压力变化、季节变化热胀冷缩造成沥青砂层出 现细小裂痕继而引发地下水因毛细作用而与外表面发生接触产生电化 学腐蚀现象，甚至会产生腐蚀穿孔现象。 2.2.2 氧浓差电池腐蚀 大直径油罐沉降不均或因罐底施工时罐底板与砂层接触不良，底 板周围若没有使用沥青密封，雨水、地下水、顺罐壁流下的滴水、潮 湿大气很可能侵入底板周边缝隙处，在透气性不同的位置间，构成了 氧浓差电池。 底板特别是其中部外表面很难检查维修又易发生腐蚀，使得局部 腐蚀恶化，

6、形成坑蚀并最终导致腐蚀穿孔。 2.2.3 杂散电流和硫酸盐还 原菌的腐蚀 另外，杂散电流和硫酸盐还原菌的存在也可能加重腐蚀。原油储 罐位置土壤中电流较为复杂，或是附近存在直流电力设备极易造成成 杂散电流加剧腐蚀。 2.3 支柱对原油储罐底板腐蚀的影响 由于没有涂层保护和支柱撞击底板，造成支柱影响位置的底板侵 蚀比别的位置更为明显。 原油储罐的维修过程中，支柱对应的底板表面不能施展防腐涂层 的覆盖，造成这里缺乏涂层保护缓冲期。 浮盘支柱对底板内表面的冲击引发不均匀应力造成腐蚀倾向性增 大；冲击使底板内壁腐蚀产物不易沉积，裸露金属造成腐蚀速度加 快。 3原油储罐底板的防腐蚀对策 作为腐蚀薄弱点的原

7、油储罐底板，其防腐蚀对策主要采用涂料防 腐与阴极保护防腐联合保护。 3.1 涂层防腐 涂层可以将底板金属与腐蚀介质隔离避免腐蚀介质与金属直接接 触起到保护储罐底板的作用。底板内侧涂层选用附着性能好的重防腐 涂料，底板外侧采用高耐蚀环氧煤沥青作为防腐涂料，底板与沥青砂 层间采用环氧腻子整体密封处理。 由于涂层老化脱落现象和涂刷出现针孔裸露的底板金属，形成局 部腐蚀电池进而进一步破坏涂层，因此单独的涂料防腐效果不能达到 规范要求。因此，应联合采用涂层防腐与阴极保护防腐，令涂层脱落 后暴露的底板内表面金属得到电流保护，使局部腐蚀电池难以形成， 进而弥补涂层防腐的不足减缓腐蚀速度。 3.2 阴极保护防

8、腐 阴极保护防腐通过为储罐底板提供集中电流进行保护，起到减弱 底板腐蚀的作用。 原油储罐底板内表面：应采用牺牲阳极的阴极保护法，作为一种 长效防腐蚀措施，是将底板金属与电位为负的作为阳极的金属连接， 底板金属作为阴极依靠阳极分解产生的阴极保护电流以减小或防止底 板金属腐蚀。采用牺牲阳极保护防腐一般使用铝基合金阳极，安装简 单，且无腐蚀干扰作用。 储罐罐底外表面：应采用外加电流阴极保护，把底板与直流电源 负极相连，底板作为阴极。阳极地床形式、特点如下：柔性阳极的制 作材料价钱较高但可供给稳定的阴极保护电流；深井阳极可能引发阴 极保护电流流失，造成底板中心无法达到阴极保护要求的电位；分布 式阳极地

9、床对于大储罐无法适用，因为产生屏蔽造成底板的中部无法 获得阴极保护要求的电位。网状阳极价格便宜，埋设于底板的沥青砂 层中以提供均匀保护电流，适用于大型储罐的底板内壁防腐，且对其 它金属构建物不产生干扰或屏蔽的问题。 3.3 规范施工 罐底基础的施工质量要求从工程起始就严格控制，避免给储罐的 使用留下隐患。 基础施工过程中要保证土质密度达标，避免导致不均匀沉降；严 格控制焊接质量；施工前要对涂料主要性能进行检测、试验，确定施 工工艺参数。涂装时检查涂装部位以保证表面清洁、干燥，操作严格 按照规范，控制涂装质量。 保证合格的施工环境；每道工序结束进行严格验收；严格按照施 工方案操作；加强施工过程的

10、质量检查，如涂刷质量、焊缝有无缺 陷。 3.4 加强储罐日常管理 控制油罐中水分的进入并进行脱水，降低污水对底板的腐蚀；避 免放水不完全造成底板长期浸泡于酸性溶液里造成腐蚀；严格遵循操 作规范要求，避免油罐出现低液位使用，进而避免浮盘支柱给底板造 成冲击引发底板涂层破坏金属裸露；注意维护以使被破坏的涂层表面 得以修补，避免进一步腐蚀破坏。 4 结论 总体来说，要对原油储罐底板的防腐蚀工作予以高度的重视，科 学有效地控制服役过程中底板内外表面的腐蚀，以取得良好的经济效 益。 参考文献 1 陈光章. 新建大型油品储罐防腐蚀对策 J. 防腐保温技 术,2004,12(3):57-61. 2 索双富, 孙晋明,