鋼質材料儲油罐腐蝕機理分析與防護策略研究

高良澤

摘要：輸油氣企業中存有大量的鋼制油儲灌，當鋼制的儲油罐經過長時間的儲油后，如果沒有及時進行清理和保養，久而久之，罐底、罐頂和罐壁將會陸續發生腐蝕，從而就會造成儲油罐出現漏洞從而導致出現漏油、跑油的現象，則將會嚴重地影響了輸油氣企業的正常生產。

關鍵詞：鋼質;原油罐;腐蝕機理;處理技術

鋼質原油儲油罐一旦出現腐蝕問題，直接影響到油品的質量與運輸，所以，結合實際情況，闡述鋼質原油罐腐蝕機理，并且針對性的給出處理腐蝕問題的措施，對提高原油質量與運輸非常關鍵。

1.原油儲罐腐蝕現狀

儲油罐是輸油氣企業中最重要的儲備工具，是中間產品的重要設備之一，更是原油管道的運輸行業中必不可少的重要設備之一。根據目前市場上存在的原油儲油罐的規格來看，比較常見的僅有：10000m，20000m，50000m，100000m等幾種，根據儲油罐的結構進行分類可分為拱頂油罐和浮頂油管。根據近幾年來，我國儲油罐出現腐蝕性的現象比較多，特別是罐底出現的腐蝕、穿孔現象最為嚴重，罐底腐蝕穿孔的深度可達到5毫米左右，分布率達到了25個每平方米，甚至還有出現局部穿孔的現象。在浮船單盤的腐蝕性比較嚴重，通常情況下單盤板面積的厚度逐漸減薄，出現穿孔的面積可達到百分之六十左右，最大的空洞的面積可達到300×200mm。根據對儲油罐腐蝕市場進行調查數據顯示，在儲油罐的腐蝕中具有60%的單盤腐蝕，40%是底板腐蝕，造成儲油罐腐蝕而出現油罐穿孔的到導致停止運輸的有76.4%.為底板穿孔，而浮船單盤穿孔占據了23.6%。為此，為了延長儲油罐的使用壽命，輸油氣企業應該重視對原油儲油罐的防腐工作，減少油罐出現腐蝕穿孔的發生率。

2.原油儲罐腐蝕分析

2.1原油儲罐的內腐蝕

2.1.1內腐蝕情況

原油儲油罐由于原油中含有環烷酸、無機鹽、硫化物以及微生物，這些物質容易與鋼鐵中的鐵元素發生氧化反應而出現了輔食現象，造成了油罐的底部出現局部穿孔，影響了石油的儲存，其次，在儲運過程中由于油罐經過長時間的占用，久而久之就會發生坑蝕，最后造成了穿孔腐蝕，這種現場發生的腐蝕幾率可達到0.4mm/a。

2.1.2腐蝕機理

（1）氣相部位。根據儲油罐的腐蝕性質來看，一般情況下，主要是以化學腐蝕為主，由于原油中含有環烷酸、無機鹽、硫化物以及微生物，產生硫化氫、氯化氫等強酸氣體，這些氣體經過風流進入罐內，與罐內中的水分、氧氣、二氧化碳、二氧化硫等其他發生強烈的氧化反應而產生新的酸性溶液，從而導致了油罐發生了強烈的化學性腐蝕。

（2）儲油部位。一般而言，儲油部門發生的腐蝕速率低，并且危險系數低，但是在氣體與液體相接出，由于有了水分和氧氣兩種重要腐蝕性元素存在，容易發生電化學性腐蝕。

（3）罐底內表面。罐底內表面出現腐蝕的原因主要是因為罐底內部聚積了大量的酸性沉淀物質，該物質中存有豐富的富氧離子，是發生強電解質的重要元素，從而發生了化學性腐蝕。

2.2罐壁外腐蝕

通常情況下，油罐壁的外層有保溫層給予保護，因此，該部分均處在干燥的環境中，所以發生腐蝕的幾率很低。但是由于其上層的避雨措施不全面，導致部門雨水依然可以滲漏進入，從而使得其內部小部分面積還是發生了電化學腐蝕。在油罐的底層，由于雨水滲入之后比較難干燥，而保溫層的棉質材料具有很強的吸水性，從而導致大部分的水分均集中在油罐壁中，油罐壁長時間處于潮濕的環境中，容易發生電化學腐蝕。

2.3罐頂外腐蝕

灌頂層由于長時間與大氣發生接觸時，由于空氣中存在大量的氧氣，因此油罐金屬經過長時間與氧氣接觸容易發生輕微的腐蝕。但是在灌頂低洼的位置由于容易積水，所以其發生腐蝕的幾率較大。

3.防護措施

3.1油罐內防腐蝕

為了有效地降低油罐發生腐蝕的幾率，輸油氣企業應該重視防腐措施，通常情況下，會采用耐腐蝕的涂料在其表面進行涂刷即可。但是由于原油進入罐中容易發生靜電，因此，為了避免發生爆炸，應該在油罐內部中放置導靜電防腐蝕料，如：導靜電防腐蝕涂料和環氧樹脂涂料。具體做法：在不經常觸碰到油材料的罐頂和罐壁采用可以導靜電的材料進行涂刷，而其他位置可以使用耐油、耐腐蝕和防水的材料進行涂刷，這樣可以避免罐壁因滲水而導致內部聚積太過而發生腐蝕。其次，由于罐壁的中間容易接觸到原油，所以可以采用防銹涂料進行防護即可。

3.2油罐外防腐蝕

通常情況下，在油罐的頂部應該使用防銹油漆或者銀粉面漆進行涂刷防護即可。這兩種防腐材料具有耐腐蝕、防水、耐酸、防滲抗衰老的優勢特點。但是在保溫層中應該采用“上擋、中防、下斷”的預防手段（油罐上層使用優質的防水材料進行密封，防止雨水流入罐內，中部的鋼板使用防銹涂料進行涂刷，防止水分滲入，罐底打開20厘米高，然后再噴刷砂除銹，并用石油瀝青進行防護即可）。

3.3電化學保護

電化學保護包括陰極保護和陽極保護，陰極液對儲罐金屬表面形成腐蝕，采用輔助涂層及其他防腐蝕措施對儲罐腐蝕保護。通常包括犧牲陽極法和外加強制電流法。因儲罐的特殊性，通常采用犧牲陽極法的陰極防護措施。儲罐常通過焊接固定安裝的方式，采用耐油耐高溫鋁陽極陰極保護措施，且通過改進傳統配方和添加合金元素以提供其防腐性能，從而有針對性的對高溫、高硫、高礦化度環境下的原油儲罐實現防腐。而對于較大直徑的原油儲罐常采用經濟實用的外加可調式強制電流法對儲罐進行防腐。

3.4金屬涂層保護

金屬涂層保護是通過電鍍、擴散（滲）鍍、熱浸鍍及熱噴涂等方法對儲罐金屬表面進行金屬或合金涂層的總稱，俗稱金屬鍍層。能使金屬表面形成一層超薄且具有耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、耐磨損性能的致密保護膜層，從而消除或減輕儲罐金屬表面的腐蝕速率，同時具有較高的外觀性。

3.5金屬轉化膜保護

金屬轉化膜是通過化學反應或電化學反應使金屬表面生成具有良好附著性且難溶于水的腐蝕產物膜層，俗稱化學轉化膜（腐蝕鈍化）。目前，常用的轉化膜工藝是對鋼板進行磷化處理和鉻酸鹽（鈍化）處理，其中包括鋼板鍍鋅、鋼板鍍鋅-鋁合金及鋼板鍍鋅-鎳合金等，這些措施可提高儲罐金屬表面的抗腐蝕性，延長儲罐的腐蝕壽命。

4.油罐防護施工的注意事項

（1）為了保證儲油罐的質量，在安裝原油儲物罐過程中，施工人員務必嚴格按照施工規范標準認真施工，在所有工程完成并通過驗收之后必須及時采取防腐措施。

（2）在進行防腐工程施工過程中，必須選擇在干燥晴朗的天氣中進行，不能在陰雨天氣進行，防止因有水分而影響防腐材料的涂刷質量。

（3）在涂刷油罐內壁的砂除銹工作時，必須選擇在風和日麗的天氣中進行，并且在施工過程中必須嚴格按照施工標準。在涂刷砂除銹材料時，需要在在底層刷層底料，待底料干燥之后再進行噴刷砂除銹材料。

5.結論與認識

綜上所述，隨著我國社會的進步，工業生產和人們的生活對石油的需求量產生了大幅度的增長，同時也促進了我國石油工業的蓬勃發展。但是在發展生產過程中，原油儲罐容易發生腐蝕而使得石油出現了滲油、漏油的現象發生，這將會引發重大的安全事故，為此，為了保證石油的安全生產，輸油氣企業必須做好防腐措施，提高油罐的使用壽命。

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