淺談汽油儲罐腐蝕原因及防腐措施

唐超(南充合能壓縮天然氣有限責任公司,四川 南充 637000)

汽油中硫元素主要以硫、低分子硫醇形式存在，在常溫下這些物質很少與金屬發生反應，硫醇受熱分解后生成具有腐蝕性的烯烴和硫化氫。加之氧含量在汽油中的溶解度較高，所以汽油對碳鋼的腐蝕性比煤油和柴油對碳鋼的腐蝕性要強得多。因此研究汽油儲罐的腐蝕機理對汽油油罐防腐措施的科學制定具有現實意義，對其它成品油罐防腐措施的采取具有指導意義。

1 汽油儲罐的腐蝕特點

汽油儲罐的腐蝕與所儲存介質的種類、性質、溫度和儲罐形式等因素密切相關，現從不同的部位研究其腐蝕特點。

1.1 罐頂內部

雖然罐頂內部不直接接觸油品，但諸如H2S、O2等有害氣體通過冷凝水膜腐蝕罐體，屬于氣相腐蝕。油罐頂部發生腐蝕穿孔的主要原因是罐頂鋼板薄，加之O2容易在薄水膜里擴散，耗氧型腐蝕主導了罐頂的穿孔。

1.2 儲罐內壁

由于油品直接接觸罐壁，其對罐壁的腐蝕主要是油品的化學腐蝕。少量的活性硫也存在于汽油中，主要包括硫、硫化氫和低分子硫醇，硫醇在高溫下易受熱分解生產具有腐蝕性的烯烴和硫化氫，硫也在較高溫度下才具有較強腐蝕性。因此對于露天拱頂或浮頂油罐，夏季晴天午后氣液結合處罐壁的溫度會比液面下罐壁的溫度高許多，此處的腐蝕部分就是活性硫腐蝕造成的。

1.3 儲罐底板內表面

油罐內腐蝕最嚴重的部位就發生在儲罐底板內表面，電化學腐蝕是最主要腐蝕形式。在油料的運輸和儲存過程中難免會產生水分，水分積存在罐底板上形成底水層，通常底水層中含有Cl-和硫酸鹽還原菌（SRB）等微生物，腐蝕性極強，極易造成電化學腐蝕。

1.4 儲罐底板外表面

該處主要為氧濃差電池腐蝕和雜散電流腐蝕。在罐底氧濃差主要表現在罐底與砂基礎接觸不良，如滿載和空載比較，空載時接觸不良；罐周和罐中心部位的透氣性有很多差別，從而引起氧濃差電池，這時罐底外表面的中心部位成為陽極而被腐蝕。

2 汽油儲罐腐蝕機理分析

油罐存在不同程度的腐蝕，主要是均勻腐蝕、坑蝕、應力腐蝕，局部有鼓泡和裂紋現象等。不同的腐蝕是由不同的原因造成的，從腐蝕機理上分主要有化學腐蝕、濃差腐蝕、電化學腐蝕、微生物誘發的腐蝕等。

2.1 化學腐蝕

非電解質和金屬表面直接發生純化學作用使金屬表面腐蝕破壞就是化學腐蝕，干燥環境下的罐體主要發生化學腐蝕破壞，一般腐蝕程度較輕。氧化還原反應直接發生于非電解質中的氧化劑與金屬表面的原子之間是化學腐蝕的主要特點，在腐蝕的整個過程中不會產生電流。

2.2 濃差腐蝕

氣液相交界處（既干濕交界部位）多發生濃差腐蝕或活性硫腐蝕。由于氧在汽油中溶解度低，造成汽油中氧濃度低，而油面上氧濃度較高。氧濃度低的部位為陰極，氧濃度高的一側為陽極，氧濃差腐蝕電池就形成于干濕交界面處。

2.3 電化學腐蝕

離子的導電介質（電解質）與金屬表面發生電化學反應而引起的腐蝕即為電化學腐蝕。電化學腐蝕是罐體上危害最嚴重、最主要、最大的一種腐蝕，主要發生在與底水層接觸的罐底、罐壁。

2.4 微生物誘發分腐蝕

微生物侵蝕是一種幾乎對所有常用金屬材料都非常有害的腐蝕類型。微生物侵蝕在本質上是一種電化學過程。如硫酸鹽還原菌、硫代硫酸鹽還原菌、硝酸鹽還原菌及其它細菌引起的腐蝕，主要發生在罐底板內面。

3 汽油儲罐防腐蝕措施

3.1 嚴把質量關

為了盡可能地降低油罐的腐蝕程度和速度，必須從源頭上減少油品的含硫量，加強對油品的工藝、質量控制，嚴把油品質量關。

3.2 陰極保護與防腐涂層相結合防腐

實踐證明，最經濟、最佳的油罐防腐措施就是采用陰極保護與涂防腐層相結合的辦法來控制腐蝕。改善電流的分布、縮短陰極極化的時間、降低陰極保護的電流密度、擴大保護范圍、延長防腐層的使用壽命是這種聯合保護的優點和特點。

3.3 適量增加罐底板厚度

適量增加罐底板厚度，尤其是邊緣板的厚度，能大大延長油罐的使用壽命。在油罐的設計建設或大修過程中，適當增加腐蝕嚴重部位（如罐底）的厚度，可以極大地延長油罐的使用壽命。

3.4 定期檢測和維修

油罐有一定的設計壽命，應做好以下幾項工作，保持油罐良好的技術狀態。

3.4.1 定期檢測

做好每年至少一次的油罐外部全面檢查，定期對油罐進行厚度和缺陷檢測。對使用時間、腐蝕嚴重的儲罐，可用多種先進檢測技術開罐檢查，發現問題及時修補。

3.4.2 定期維修

對檢測出的問題根據嚴重程度及時進行維修或大修。對使用超過50a且未作大修的油罐，必須實施大修；但腐蝕嚴重、凹凸變形超過三級允許值的時候應進行換底大修。

油罐腐蝕是必然存在的，只要掌握了油罐腐蝕的特點和機理，采取相應的科學方法和合理措施，就能減少和延緩油罐的腐蝕，避免因腐蝕引起的各種事故，有效延長油罐的使用壽命。

[1]李萍.含硫油品對儲罐的腐蝕與自燃性的研究[D].沈陽：東北大學，2005.

[2]劉明.汽油儲罐內壁防腐蝕經驗[J].石油化工腐蝕與防腐，2006.