油庫區油罐腐蝕情況分析

班久慶，賀 欣（東北石油大學，黑龍江大慶 163318）

油庫區油罐腐蝕情況分析

班久慶，賀 欣
（東北石油大學，黑龍江大慶 163318）

當前形式下油田建設過程中大多使用鋼質油罐，此類油罐在儲存、裝卸油品時容易受到腐蝕。油罐腐蝕是油庫區需要重點解決的問題之一。針對油庫區油罐不同油品腐蝕及不同部位腐蝕情況進行分析，為不同腐蝕因素、現象提供說明。

油庫區；油罐腐蝕；浮頂罐；重質油

由于近些年石油行業不斷發展，原油及附屬產品不再僅僅作為戰略儲備物資，為滿足產出原油及成品油存儲需求，全國各地很多大型儲油罐投入設計和使用。由于國內對于原油需求量的大幅增加，國內自產原油已經無法滿足市場需求，越來越多的企業開始從國外進口原油以補充國內原油市場缺口［1-2］。近幾年，國外原油，以中東原油為例，油品質量下滑，采出原油成為“三高原油”加劇腐蝕。如果通過油庫專業人員定期排查，能夠及時發現腐蝕問題，油罐腐蝕危害尚可控制，但是夜間或者非檢查周期內發生腐蝕穿孔問題，造成的損失就不可估計。由于油罐腐蝕原因復雜，各個油罐腐蝕狀況有較大差異，本文針對油罐腐蝕現狀進行總結研究［3-4］。

1　油罐腐蝕情況

1.1重質油罐

重質油罐腐蝕主要區域位于油罐罐底部處，其次在油水轉相界面處，油水兩相界面、油氣兩相界面部位也屬于腐蝕較為嚴重區域，油罐頂部腐蝕則相對比較輕［5］。原油及大量儲罐內油品中含有大量能夠對罐壁造成腐蝕的含硫化物的酸、鹽等成分。另外由于油罐腐蝕生成的產物和水中的鹽份相互作用形成電化學腐蝕也是重質油罐腐蝕的主要原因；罐底的無氧條件加上油品內部含有的硫化物會導致一定的針對油罐的細菌腐蝕。腐蝕嚴重的原油罐將很快在油罐表面出現痕跡，一般情況下，穿孔直徑范圍為0～15mm，深度為4～5mm，速度為0.4～0.8mm/a，最大可達2mm/a［6］。

1.2輕質油罐

輕質油泛指沸點在50～350℃之間的烴類混合物，但對其定義并不嚴格。輕質油罐通常是指：汽油油罐、柴油油罐、煤油油罐等，輕質油罐的腐蝕情況也隨管內介質情況而有相應不同。四乙基鉛、硫化物甚至抗靜電劑添加劑等對儲油罐常用碳鋼均具有一定腐蝕效果。對輕質油油罐的腐蝕情況來說，在油罐頂部及其氣液面兩相交換處腐蝕較為嚴重，其中汽油罐腐蝕程度較重，煤油罐次之，柴油罐的腐蝕相對較輕；遼河油田產出原油的含硫可達達104～220mg/L，含氯2.6～3.1mg/L，含鹽24～28mg/L，從而會形成鹽酸及硫化氫系統腐蝕［7］。

對于油庫區儲油罐來說，油罐頂部腐蝕的主要原因是：油品內揮發出去的水與環境中的氧氣及油品中揮發出去的硫化氫相互結合從而形成腐蝕；儲油罐壁在氣液兩相混合部位的腐蝕是氧氣濃度差異引起的；損耗的主要原因是原油析水從而造成一定程度的損耗［8］。

2　不同位置油罐的腐蝕情況

2.1儲油罐罐底板內側腐蝕情況

根據現有資料調查，目前大部分腐蝕穿孔均是由點腐蝕造成的。油品儲運過程中會產生水分，積存在罐底板表面上從而形成底水層，底水層含有氯離子以及硫酸鹽還原菌等微生物，微生物與離子兩者腐蝕性均較強會造成劇烈電化學腐蝕。同時因為大部分儲油罐罐底為錐形，所以罐底水會沉積于罐壁和罐底結合焊縫處，此處腐蝕情況最嚴重，屬于防腐重點關注目標。目前研究認為有以下幾個因素引起罐底板內側腐蝕：首先，儲油罐內的液化天然氣、液化石油氣等含有污水，在污水內又含有微生物。微生物及其他雜質均變成沉淀物滯留在罐的下面導致罐底受到腐蝕情況嚴重；其次，因為罐底并不平整，導致沉淀物大多滯留附近從而引發罐底板附近的腐蝕。其二，加熱引起腐蝕。由于原油及相應油品在常溫狀態下處于半凝固狀態，無法直接輸送或者儲存，一旦需要運輸則需要對油罐內油品加熱輸送，以提高輸送效率，與此同時，由于溫度的升高，油品內部硫化物及其他微生物進入活躍溫度，會使油罐腐蝕變得更加劇烈。

2.2儲油罐罐底板外側腐蝕情況

一般情況下，是氧濃差電池腐蝕造成了儲油罐罐底板外側的腐蝕。因為儲油罐罐底與地面接觸不良造成罐底具有氧濃度差的存在。將油罐滿載與空載狀況下進行對照，油罐空載時明顯接觸不良；此外，考慮到油罐罐壁和油罐中央部分透氣性差別較大，也會引起相應的氧濃差電池，從而將罐底外表面中心部位變成陽極進而遭到腐蝕。如果自然降水或者罐外壁泠凝水進入板下，可以使罐底表面腐蝕更加劇烈，除此之外，瀝青層如果有縫隙存在的話，也會導致地基內部的水上升與罐底直接接觸從而腐蝕罐底壁外表面。

2.3儲油罐罐頂外部腐蝕情況

連片的點蝕從而形成的穿孔是儲油罐罐頂外部腐蝕的主要方式。在針對某地區個別油庫區檢查時發現罐頂和罐壁的結合處易發生腐蝕穿孔現象，穿孔部位一般呈環形狀距離罐壁最近處只有100～200mm，寬度通常為1 000～2 000mm。由于油罐罐頂積水從而造成雙面腐蝕，受到腐蝕后罐頂鋼板厚度會普遍減少2～3mm［9］。

油罐頂根據結構不同分為固定頂罐和浮頂罐，目前油田建設以浮頂罐為主。以浮頂罐為例進行說明，由于結構問題，浮頂罐內側不會直接接觸油面，導致發生腐蝕的概率較小，而外側就和內側完全不同。目前常見儲罐體積基本在10 000m3以上，直徑則在28 000mm以上，罐頂中部通常只有一個集水坑，無法滿足極端天氣情況下集水需求，雨雪一旦過大，罐頂積水無法都順利流到集水坑，由于罐頂剩余積水在自然蒸發過程中起到電解質的作用，會導致罐頂形成電化學腐蝕，隨著時間推移，如果不注意維修將會形成孔洞。

2.4儲油罐罐壁腐蝕情況

在油品存儲過程中，油品需要與罐壁直接接觸，此時對罐壁來說，腐蝕的主要來源是化學腐蝕。汽油中存在少量活性硫，常溫常態下腐蝕較輕微，對罐壁影響并不大，但如果受到高溫影響，會受熱并分解生成烯烴和硫化氫，兩者均具有具有強腐蝕性，與此同時硫本身在高溫下也具有腐蝕性。除此之外，在裝卸油品的過程中由于油品經過高溫加熱，會有一定氣體揮發，影響周圍溫度，罐壁受到影響的部位容易在隨后休息狀態下冷凝成水，陽面罐壁溫度相對較高，容易使罐壁水珠蒸發，陰面溫度相比較于陽面差距較大，水珠總會有殘留，因此陰面腐蝕情況一般比陽面罐壁腐蝕情況嚴重。油品對罐壁內側的腐蝕相對較輕，但如果該油罐儲存油位總是變化，那么腐蝕將會發生在氣液兩相結合點，相比其他部位此部分也是腐蝕的重災區。

3　結論

隨著油田發展，對于油庫區油罐使用需求量不斷加大，油罐腐蝕情況變得日益復雜，掌握不同油品腐蝕特點以及油罐不同部位腐蝕情況有助于減少油庫區油罐建設、維修費用，符合新形勢下油田轉型需求，針對不同腐蝕特點采取相應對策，降低油品損耗。

［1］ 尹棟才.金屬油罐腐蝕與防護措施［J］.河南化工，2010，（18）：51-52.

［2］ 韓文禮.儲油罐腐蝕及其防護措施［J］.石油工程建設，2010，（5）：41-47；86.

［3］ 張耀，鄭崢.儲油罐腐蝕特征及失效分析［J］.石油化工腐蝕與防護，2004，（2）：40-42.

［4］ 但琦，何超，吳松林，等.鋼質儲油罐腐蝕狀況預測研究動態［J］.中國儲運，2014，（3）：131-134.

［5］ 黃仁杰.試油儲油罐腐蝕原因分析及防護［J］.化工管理，2014，（3）：103；105.

［6］ 何超，吳松林，但琦，等.鋼制油罐腐蝕因素綜合研究［J］.后勤工程學院學報，2012，（4）：67-73.

［7］ 張金武，李劍，李樹偉.油罐腐蝕原因分析［J］.石油化工腐蝕與防護，2001，（1）：24-27；1.

［8］ 隋敬海，李艷莉.立式圓筒鋼質油罐腐蝕分析［J］.黑龍江科技信息，2009，（26）：52.

［9］ 王桂志.油罐腐蝕與防腐技術研究［J］.經營管理者，2011，（3）：387.

The Analysis of Oil Tank Corrosion in Oil Depot

Ban Jiu-qing，He Xin

In the current form of oil field construction，most of the fields are using steel tanks，when the tanks in storage，loading and unloading of oil is vulnerable to corrosion.Tank corrosion is one of the key problems to be solved in the work of oil depot area. In view of the different oil corrosion and corrosion in different parts of the oil tank，the phenomenon of different corrosion factors is explained.

the oil depot area；tank corrosion；floating roof tank；heavy oil

TE988

A

1003-6490（2016）05-0040-02