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原油储罐底板的腐蚀危害分析与必要防腐蚀对策

  
评论: 更新日期:2014年09月01日

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,形成坑蚀并最终导致腐蚀穿孔。

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