淺談油罐及管道防腐材料選用

李廣 陳煒 董品

摘 要：原油的儲存和輸送作為化工建設的一項重要的工作，它的防腐工作一直是一個重要的研究課題，因此做好油罐和管道的防腐工作對于國家財產和人員安全有著十分重大的意義。本文詳細分析油罐外部和內部以及管道的腐蝕機理，進行防腐材料的選用，望對相關人員起到一定參考作用。

關鍵詞：油罐；管道；防腐

隨著我國經濟的強勢崛起，石油被人們稱為“黑色黃金”，成為拉動我國經濟增長的動力源點，但有數據統計顯示，每年我國因腐蝕造成的損失占到了國民生產總值的3%，而對于石油化工行業，腐蝕帶來的損失更是高達6%。除了經濟損失之外，腐蝕還帶來巨大的安全隱患。為了防止進一步的經濟損失，消除安全隱患，就必須對油罐和管道的防腐進行研究。

一、金屬腐蝕的類別

金屬與周圍環境介質之間發生化學或電化學作用而引起的變異和破壞稱為金屬腐蝕。金屬腐蝕按腐蝕過程中的作用機理大體可以分為三大類：化學腐蝕、電化學腐蝕和在機械因素或外部因素作用下的腐蝕。

（1）化學腐蝕

化學腐蝕指腐蝕介質同金屬直接發生化學反應，在此過程中沒有電流產生。這種腐蝕過程只是一種氧化還原的純化學反應，帶有價電子的金屬原子直接與氧化物的分子相互作用。

（2）電化學腐蝕

該種腐蝕是金屬與電解質溶液發生電化學反應，在反應過程中有電流產生。電化學反應是最為普遍也是最主要的腐蝕方式。它的反應條件在常溫和日常生活環境中非常容易滿足，而且其腐蝕速度特別快，一旦發生，稍不注意就會產生很大破壞。

（3）在機械因素或外部因素作用下的腐蝕

在機械因素或外部因素作用下的腐蝕是指金屬結構在環境和機械因素聯合作用下的破壞。聯合因素給金屬設備帶來的危害遠比單個因素分別作用再疊加起來還要嚴重得多。該種腐蝕的主要應力有：腐蝕開裂、腐蝕疲勞、磨損腐蝕、摩擦腐蝕及雜散電流腐蝕和細菌腐蝕等。

二、油罐的防腐材料選用

（1）油罐外壁的腐蝕機理

油罐外壁的腐蝕與油罐所處的環境有很大關系。對于埋地油罐，它主要受土壤腐蝕，而且隨土壤的性質不同，腐蝕的程度有較大差異，但通常埋地油罐的腐蝕程度均比較嚴重。對于非埋地油罐，如地面油罐、軍隊的洞庫油罐等，其罐頂、罐壁和罐底外壁的腐蝕類型也是不一樣的。這類油罐的罐頂和罐壁外表面，主要是受潮濕大氣的腐蝕，而罐底外表面更多的是受地下水的直接腐蝕。潮濕大氣對金屬表面的腐蝕，是由于大氣中含有水蒸氣、鹽類、二氧化硫等物質。而影響潮濕大氣腐蝕速度的主要因素是空氣的相對濕度和空氣中所含雜質成分的多少。非埋地油罐通常是放置在鋪有瀝青的砂墊層上，罐底外表面并不直接與土壤或巖層接觸，但含鹽的地下水會因為毛細管作用而上升，與罐底外表面直接接觸，而發生電化學腐蝕。

（2）油罐內壁的腐蝕機理

油罐內壁的腐蝕程度，主要取決于所盛油品的性質、油罐周圍大氣的濕度以及油中含水和雜質的多少等。不同部位，所進行的腐蝕形式也不同。

①罐壁腐蝕：罐壁腐蝕主要是由于罐壁上的水和儲存油中溶解氧濃度分布不同而造成的。

②罐底部腐蝕：油罐罐底內表面直接與油罐底水層相接觸，這是遭受腐蝕的危險部位。

③氣體空間部分內壁腐蝕：油罐氣體空間部分內壁（是指罐頂內壁和不與油面接觸的罐身上層體圈內表面）的腐蝕常常很嚴重。

（3）油罐防腐材料的選用

油罐外壁：根據油罐外壁腐蝕機理，油罐外壁防腐用環氧煤瀝青漆做加強級防腐。環氧煤瀝青漆為雙組份自干涂料：甲組分漆料由環氧樹脂、煤焦瀝青、顏料、助劑和稀釋劑等組成；乙組份是特種環氧固化劑。該漆具有優良的附著力、耐沖擊性、耐水性、耐油性、耐磨性以及高防銹性、良好的抗化學品性和超群的干燥性。涂漆時，表面要潔凈，保證無油污、灰塵等污物。使用本涂料的注意事項：

①施工前需仔細閱讀使用說明：

②使用前將漆料與固化劑按要求配比調好，用多少配多少，攪拌均勻后使用，確保8小時內用完；

③施工過程保持干燥清潔，配漆后固化劑包裝桶必須蓋嚴，以免膠凝；

④施工及干燥期間，相對濕度不得大于85%，涂裝后需7天后方能交付使用。

油罐內壁：根據油罐內壁腐蝕機理，油罐內壁防腐不宜采用導靜電涂料，應當選用非導靜電涂料。由于導靜電涂料（限制其電阻率的上限）與不導靜電涂料相比價格高、防腐質量差、且使用壽命（相對不導靜電涂料）短。對于輸送航煤來說，除特殊情況外，盡可能不采用導靜電涂料。合格航煤均采用加抗靜電添加劑的方法，使其電導率超過50PS/m，不會聚集靜電荷而放電。因此對于航煤儲罐內壁噴涂非導靜電涂料不會構成靜電危害。

三、管道的防腐材料選用

（1）管路的腐蝕機理

不同敷設形式的管路，它的腐蝕形式和腐蝕程度也是不同的。對于地面管路和管溝管路，它的外表面主要受大氣腐蝕，其腐蝕程度也與大氣的濕度和空氣中所含雜質的多少息息相關。通常，管溝管路因長期處在陰暗、潮濕的管溝內，其腐蝕程度遠大于同一地區地面管路；對于地下管路（埋地管路），由于直接埋在土壤中，除受到土壤的直接侵蝕外，還可能受到外部因素的作用，如細菌腐蝕和雜質電流腐蝕等，促使腐蝕加劇。

（2）管路防腐材料的選用

地面管路：結合管道腐蝕機理，地面管路防腐材料可以選用紅丹漆。地面或比較干燥環境下的油罐和管路外壁常常用紅丹防銹漆作為底漆，銀粉漆或調和漆作為面漆。

紅丹漆對鋼材有很強的防銹能力，常用的有紅丹油性防銹漆、鐵紅油性防銹漆、紅丹醇酸防銹漆、紅丹酚醛防銹漆等。這種漆質量重，易沉淀，容易皂化，最好隨用隨調配。紅丹漆不能用在鋁金屬上，因為它不僅不能使鋁防銹，反而促進鋁的腐蝕。

管溝管路：根據管溝管路腐蝕的特點，由于其腐蝕類別與埋地油罐類似，因此管溝管路的防腐材料也應采用環氧煤瀝青漆做加強級防腐，除此之外，對于管溝管路的腐蝕之處，應當采用粘鋼膠將麻點處填平的方法修補。粘鋼膠不僅工藝性能良好，而且抗老化及耐酸堿性、耐水性非常好，特別適合做各種金屬的修補用。

四、結語

通過對油罐以及管路腐蝕機理的分析，大氣腐蝕、土壤腐蝕是威脅油罐和管道安全主要原因。根據我國目前的能源形勢來看，石油已經成為制約經濟發展的瓶頸，如何將現有資源應用合理化、利用最大化，成為解決我國現有能源問題的途徑之一。因此做好油罐以及管道的防腐工作，符合建設資源節約型社會的要求，也是社會經濟發展的要求。

作者簡介

李廣（1996.06-）男，重慶璧山，中國人民解放軍陸軍勤務學院，二大隊八隊學員，專業：油料管線指揮；

陳煒（1993.10-）男，福建龍巖，中國人民解放軍陸軍勤務學院，二大隊八隊學員，專業：油料管線指揮；

董品（1995.09-）男，貴州安順，中國人民解放軍陸軍勤務學院，二大隊八隊學員，專業：油料管線指揮。

（作者單位：中國人民解放軍陸軍勤務學院）