大型外浮頂原油儲罐浮頂腐蝕的原因分析及防腐蝕對策

何玫 范中原（中國石油蘭州石化分公司油品儲運廠，甘肅 蘭州 730060）

大型外浮頂原油儲罐浮頂腐蝕的原因分析及防腐蝕對策

何玫 范中原（中國石油蘭州石化分公司油品儲運廠，甘肅 蘭州 730060）

隨著我國石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展以及能源安全問題重要性的增加，大型外浮頂原油儲罐成為石油化工行業(yè)原油輸送、儲存及安全運營必不可少的設(shè)備。而與此同時，因腐蝕所引起的儲罐損壞和原油泄漏事故也時有發(fā)生，給石化企業(yè)在安全上和經(jīng)濟上的造成了重大損失。

外浮頂原油儲罐；浮頂腐蝕原因；防腐蝕對策

外浮頂原油儲罐作為我車間重要的儲運設(shè)備，數(shù)量多且容積大，是煉廠加工原油能力的重要保障。但在近幾年的生產(chǎn)中，發(fā)現(xiàn)儲罐浮頂部位腐蝕情況嚴重。腐蝕的作用不僅縮短了儲罐正常的使用壽命，且腐蝕產(chǎn)物進入油品后將造成煉油后續(xù)工序催化劑中毒，對成品油質(zhì)量造成不良影響，同時一旦浮頂腐蝕穿孔造成原油外泄，不但造成環(huán)境污染，還有可能造成重大火災(zāi)及爆炸事故，嚴重影響了原油儲運的安全與煉油廠的正常運轉(zhuǎn)。

1 造成浮頂腐蝕的原因

1.1 大氣的腐蝕

浮頂表面主要發(fā)生大氣腐蝕，主要由大氣中的水、氧氣以及二氧化碳等污染物質(zhì)在電化學(xué)或化學(xué)作用而引起的腐蝕。同時由于原油儲罐的周邊環(huán)境為煉化裝置，罐體還可能受到工業(yè)大氣中二氧化硫、硫化氫、二氧化氮等有害氣體所引起的腐蝕。

1.2 酸雨的侵蝕

酸雨，是指PH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨通常以氣狀污染物或粒狀污染物的形式，隨著雨、雪、霧或雹等降水形態(tài)沉降，或是從空中降下來的落塵所帶的酸性物質(zhì)沉降，落于儲罐浮頂之上，與浮頂接觸發(fā)生腐蝕。因而，酸雨也是造成原油儲罐浮頂?shù)母g重要原因之一。

1.3 太陽光紫外線的輻射

外浮頂原油儲罐在運行期間，由于所處的環(huán)境為西北內(nèi)陸地區(qū)，氣候干燥，全年降雨少，太陽光紫外線輻射很強。在太陽光的暴曬輻射下，浮頂防腐涂層發(fā)生老化，涂層變軟、變脆、起皮，甚至脫落，從而喪失原有的物理機械性。

在紫外光對涂層老化作用的研究中顯示：涂層經(jīng)太陽光紫外線照射后，可使涂層結(jié)構(gòu)破壞，形成向涂層內(nèi)部延伸的裂縫或孔洞，孔洞的深度和內(nèi)部大小從表面形貌不能分辨出來。這些孔洞開始時只是在表面產(chǎn)生，隨光照時間增加逐漸向平面和涂層內(nèi)部發(fā)展，使得涂層厚度不斷減小，直到形成穿過涂層的通道。同時，涂層經(jīng)太陽光紫外線照射后，其吸水率和對SO2的吸附率會明顯增加，從而引起涂層老化。涂層吸水率的增加是由親水基團的增加和孔隙的增加共同引起的，而SO2吸附率的增大是由雙鍵α-H過氧化物的增加和孔隙率的增加共同引起。

2 加速浮頂腐蝕的原因

2.1 儲罐長期帶病運行

根據(jù)規(guī)定，原油儲罐在投用后，應(yīng)根據(jù)運行情況定期檢修。定期檢修包括檢查、檢驗檢測、防腐等，儲罐檢修周期不應(yīng)超過6年。但由于車間原油儲罐要供油去煉油廠保證裝置連續(xù)生產(chǎn)，每日接卸、輸轉(zhuǎn)原油量大，需保證一定儲存能力，且儲罐體積大，檢修作業(yè)工程量大、成本高，則只能在不影響生產(chǎn)的前提下，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，進行小修小補，再規(guī)劃后進行大檢修。

2.2 單盤式浮頂存在缺陷

目前車間的12具外浮頂原油儲罐的浮頂結(jié)構(gòu)均為單盤式浮頂。單盤式浮頂具有造價低，易于維修的優(yōu)點，但同時它的浮頂最低點不好確定，所以排水位置難以定位，排水不暢極易造成浮頂存水，且在施工安裝過程中，浮盤平板焊接水平度難保證，焊接質(zhì)量變形控制難。積水和變形問題進一步加劇了大氣腐蝕的發(fā)生，從而加速了浮頂?shù)母g。

3 防腐蝕對策

3.1 技術(shù)措施

（1）防腐蝕涂層

選用適當?shù)耐苛蠈ν飧№斶M行防腐蝕涂刷，是我們最常用、也是最有效的防腐蝕技術(shù)措施。以25#原油儲罐為例，該罐在2012年經(jīng)清罐檢修更換浮頂后，采用防腐蝕涂層的方法進行防腐蝕處理，本次檢修中發(fā)現(xiàn)浮頂腐蝕情況有所減緩。因此，利用之前的經(jīng)驗，選擇防腐蝕效果較好的無溶劑環(huán)氧重防涂料和可復(fù)涂脂肪族聚氨酯面漆。無溶劑環(huán)氧重防涂料在抵抗腐蝕、抵抗化學(xué)物品和溶劑、防止摩擦方面的性能是很好的。可復(fù)涂脂肪族聚氨酯面漆具有優(yōu)越的耐侯性、極強的保色保光性、良好的可復(fù)涂性、可防止污垢粘附、固化溫度范圍廣、符合環(huán)保要求的特點，當刷涂在無溶劑環(huán)氧重防涂料的底漆上時，防腐效果倍增，效果良好。

（2）增加防腐蝕涂層厚度

在浮盤涂料進行涂刷時，可采用“2底3面”即2遍底漆3遍面漆的涂刷方法，使涂層厚度達到6mm，可增強防腐蝕效果。

（3）改造更換單盤式浮頂為雙盤式浮頂

針對外浮頂原油儲罐單盤式浮頂?shù)娜毕荩煽紤]將單盤式浮頂更換為雙盤式浮頂。雙盤式浮頂由上下兩層蓋板，兩層蓋板之間有邊緣環(huán)板，由徑向隔板和環(huán)向隔板隔成若干獨立的環(huán)形艙，它的頂板與底板之間的空氣層起到較好的隔熱作用，優(yōu)點是浮力大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，頂板變形小，有利于排水，使得腐蝕問題得以解決。

3.2 管理措施

（1）實行崗位員工日檢，班組周檢，車間月檢的儲罐檢查制度。即每日當班崗位員工必須對所維護的儲罐進行全面檢查，并做好記錄；每周班組必須組織班員對班組維護區(qū)域的儲罐進行檢查，找出問題并進行整改；每月車間必須組織專業(yè)人對儲罐進行抽查，建立考核標準。

（2）定期對浮頂進行檢修清掃。特別是在雨雪天氣過后，及時清掃浮頂，以減小因局部積水積雪所造成的腐蝕影響。

4 建議

目前，對太陽光紫外線輻射所造成的浮頂腐蝕關(guān)注度較弱，現(xiàn)使用的防腐涂層中沒有專門針對太陽光紫外線腐蝕的防護涂料。現(xiàn)在所廣泛使用的抗紫外線涂料有環(huán)氧粉末、液體環(huán)氧樹脂涂料以及Acrylathane脂肪族聚氨酯防腐涂料等。根據(jù)現(xiàn)有資料及實驗結(jié)果，在100%固體含量聚氨酯防腐涂層表面涂敷Acryl thane脂肪族聚氨酯防腐涂料后，抗紫外線輻射能力大大提高，經(jīng)過500h的強紫外線光老化試驗，涂層不變色、無粉化，優(yōu)于其它抗紫外線涂料，建議使用。

[1]韓文禮，儲油罐腐蝕及其防護措施[J]，石油工程建設(shè)，2010.