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原油储罐的腐蚀机理及防腐措施

作者：叶栋文王岳郭光利　　评论：　更新日期：2014年12月20日

1.5.2杂散电流腐蚀：

杂散电流是一种漏电现象^[4]。罐区是大地中电流较为复杂的区域。当站内管网有阴极保护而罐未受保护和电焊机装置绝缘不好时，则可能产生杂散电流引起宏观电池的腐蚀。位于电气化铁路、大型电气设备附近的原油罐，其底板会因杂散电流的影响而腐蚀。

1.5.3氧浓差电池腐蚀：

在罐底板下面，氧浓差主要表现在罐底板与砂基础接触不良，如满载和空载比较，空载时接触不良；再有罐周和罐中心部位的透气性差别，也会引起氧浓差电池，该中心部位成为阳极而被腐蚀。

1.5.4不同金属引起的电偶腐蚀：

　　为避雷和消除静电，油罐须接地。当接地材料和罐底板的材料不同时，就会形成电偶腐蚀。

2．防腐措施

原油储罐在服役过程中的防腐工作主要有：

2.1应用新型热喷技术：

针对罐内壁腐蚀较严重的情况，可采用金属火焰喷镀的方法对罐内壁进行喷涂，热喷铝技术在碳钢罐的应用上较为成熟。喷铝涂层在大气中极易产生致密的氧化膜，提高了稳定性。此项技术可以避免罐体与氧气和H2S发生反应，阻止油罐的腐蚀。

2.2采用新型的防腐涂料——乙烯基酯树脂

　　乙烯基酯树脂是一种改性的环氧树脂，在具备环氧树脂几乎所有特性的同时，大大提高了环氧树脂的

耐热性、耐腐蚀性、耐溶剂性、施工性，尤其是介质条件下的耐热性。乙烯基酯树脂优良的耐化学品性、

耐热性可以解决目前我国石油储罐防腐领域遇到的问题，提高储罐的防腐蚀水平^[5]。

2.3采用涂料与阴极保护结合技术：

单一的涂层可以对大面积基体金属起到保护作用，但对涂层缺陷处不但不能起到保护作用，还会形成大阴极小阳极而加速涂层破损处的腐蚀；涂层与牺牲阳极联合保护可以对涂层破损处达到有效保护，并且联合保护比单纯的阴极保护节省牺牲阳极用量，电流分散效率好，是行之有效的保护办法。同时还可利用外加电流阴极保护使被保护部位的电极电位通过阴极极化达到规定的保护电位范围，从而抑制腐蚀发生。“实践表明，阴极保护加涂敷层技术是油品储罐防腐蚀最经济合理的方法”^[6]。表1反应了某原油罐区采取阴极保护技术后，恒电位仪所测电位情况。

2#罐参比电压								3#罐参比电压
参比电压01	参比电压02	参比电压03	参比电压04	参比电压05	参比电压06	参比电压07	参比电压08	参比电压09	参比电压10	参比电压11	参比电压12	参比电压13	参比电压14	参比电压15	参比电压16
v	v	v	v	v	v	v	v	v	v	v	v	v	v	v	v
1.28	1.23	1.26	1.22	1.23	1.25	0.00	0.00	1.12	1.17	1.21	1.34	1.27	1.21	0.00	0.00
1.24	1.23	1.25	1.26	1.23	1.25	0.00	0.00	1.12	1.17	1.21	1.34	1.27	1.21	0.00	0.00
1.24	1.23	1.25	1.26	1.23	1.20	0.00	0.00	1.11	1.18	1.18	1.34	1.33	1.20	0.00	0.00
1.27	1.25	1.23	1.26	1.21	1.22	0.00	0.00	1.10	1.18	1.18	1.34	1.33	1.20	0.00	0.00
1.27	1.25	1.23	1.26	1.21	1.22	0.00	0.00	1.10	1.20	1.18	1.36	1.29	1.18	0.00	0.00
1.28	1.27	1.25	1.22	1.22	1.25	0.00	0.00	1.10	1.20	1.18	1.36	1.29	1.18	0.00	0.00
1.28	1.27	1.25	1.22	1.22	1.25	0.00	0.00	1.09	1.17	1.24	1.33	1.28	1.18	0.00	0.00
1.24	1.26	1.25	1.22	1.26	1.19	0.00	0.00	1.09	1.19	1.21	1.33	1.28	1.18	0.00	0.00
1.24	1.26	1.25	1.22	1.26	1.19	0.00	0.00	1.09	1.19	1.21	1.29	1.32	1.21	0.00	0.00
1.29	1.25	1.22	1.21	1.26	1.24	0.00	0.00	1.12	1.19	1.21	1.29	1.32	1.21	0.00	0.00
1.29	1.25	1.22	1.21	1.26	1.24	0.00	0.00	1.12	1.23	1.21	1.31	1.27	1.21	0.00	0.00
1.26	1.24	1.25	1.21.	1.24	1.24	0.00	0.00	1.13	1.17	1.23	1.31	1.27	1.22	0.00	0.00
1.26	1.24	1.25	1.21	1.24	1.24	0.00	0.00	1.13	1.17	1.23	1.31	1.27	1.22	0.00	0.00

表1 阴极保护数据（Table.1 Cathode Protection Data）

上表表明储罐电位达到了完全保护电位-0.85～1.5V之间，而储罐在阴极保护前，在大多数土壤中钢板的的自然电位为-0.55V左右，所以阴极保护效果明显，储罐罐底埋地部分能得到完全保护。

2.4选择添加缓蚀剂：

缓蚀技术是减轻石油化工行业中各类油、气、水储罐内腐蚀的有效方法，油罐用缓蚀剂根据用途不同分为3类。一是防止油罐底部沉积水腐蚀用的水溶性缓蚀剂；二是防止与油层接触的金属腐蚀的油溶性缓蚀剂；三是防止油罐上部与空气接触金属防腐蚀用气相缓蚀剂。对于因沉积水而造成腐蚀，可以通过切水方式将罐内游离水尽可能排出，消除腐蚀诱因。

缓蚀剂的用量在保证对金属材料有足够缓蚀效果的前提下，应尽可能地少。一般存在着某个“临界浓度”^[7]，此时缓蚀剂的加入量不大，但缓蚀作用很大。对特定体系选用缓蚀剂种类及最佳用量时，必须预先进行评定试验。

2.5控制油温：

由于温度越高越有利于腐蚀反应的加速进行，因此在满足工艺条件的情况下，从防腐的角度考虑，油罐储存温度越低越好。

2.6调优运行模式：

应避免高凝点油与低凝点油混储、含硫量高的油与含硫量低的油混储，尽量缩短高硫、高凝点、高酸劣质油的储存周期，同时应当创造条件，及时用凝点低含硫量低的原油对储罐内高硫高凝点油经常进行置换。另外在操作环节上，应减少原油罐在低液位运行的频次。

2．7及时脱水：

原油储罐的多种腐蚀与水有关，水的存在会加速储罐的腐蚀。所以，在储罐的运行过程中，应当时刻注意罐底水层的情况，及时脱水。

2.8定期清除罐底油泥：

储罐应定期（一般为一年）清罐，这是因为原油储罐在储存过程中，会产生一定量的油泥，油泥在罐底不断沉积，油泥中的硫代硫酸盐细菌、硫氧化细菌等对储罐有一定的腐蚀作用，因此清除罐底油泥可减轻油泥对储罐的腐蚀。

2．9加强维护保养：

对于建设时间较早、材质标准较低的原油储罐，应择机对罐体材质更新。

2．10应用生物脱硫(BDS)新技术，降低原油中的硫含量：

　　　　　生物脱硫，又称生物催化脱硫（简称BDS），是一种在常温常压下利用需氧，厌氧菌除去石油含硫杂环化合物中结合硫的一种新技术。与HDS工艺比，BDS技术在常温常压下，具有投资小、能耗低、操作费用低等许多优点。业内专家分析，生物脱硫将是21世纪降低石油产品中硫含量的有效途径，虽然BDS技术尚处于开发阶段，但是其应用前景已十分明朗。

　　　原油中含硫是油罐腐蚀穿孔的重要原因，为了防止事故的发生，在工艺上可对高硫原油，应用生物脱硫技术，采取先脱硫后进罐的措施。

2．11实施在线监测：

原油储罐长期受到各种类型腐蚀的威胁，为减少因腐蚀造成的经济损失，建议对原油储罐采用高精、准确的“腐蚀监控技术”^[8]，这样可以对储罐作实时和在线的监测，及时了解原油储罐的腐蚀状态及变化，发现问题，及时处理。

3．结束语

原油储罐的防腐蚀工作是一项长期艰巨的任务，单靠领导、工程技术人员来抓远远不够，使用单位应加强岗位练兵，提高岗位操作人员的理论水平和实际操作技能水平，只有这些理论和技能真正掌握在操作人员的手中，防腐措施成为工人们的自觉行动，防腐工作才真正做到了年年抓、月月抓、天天抓；才真正落到了实处。

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）：58．

[2] 索双富等．中国石油储罐防腐剖析[J]．设备管理与维修，1998,18（8）：14．

[3] 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）：59．

[4] 孙秋霞．材料腐蚀与防护[M]．北京：冶金工业出版社，2001．

[5] 于华，陈亮．新型石油储罐防腐用乙烯基酯树脂[J]．中国涂料，2006，21（4）：13．

[6] 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）：58．