儲罐浮盤腐蝕原因及防腐修復(fù)措施

黃忠淦

（中海油石化工程有限公司，山東濟南 250101）

隨著我國油田行業(yè)的不斷發(fā)展，原有的儲罐已經(jīng)不能滿足石油運輸。存儲的需要，越來越多的石油儲罐被進行設(shè)置和調(diào)整，數(shù)量不斷增加，容量不斷增大，也為企業(yè)的加工原油能力提供了保障。隨著石油儲罐的調(diào)整和優(yōu)化，其也在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用，但是也發(fā)現(xiàn)儲罐浮盤腐蝕情況十分嚴重，不僅縮短了儲罐的正常使用壽命，還會導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物進入到原有油產(chǎn)品中造成煉油過程中的污染和催化劑重度現(xiàn)象，嚴重影響成品石油質(zhì)量，嚴重者還會導(dǎo)致浮頂穿孔，導(dǎo)致原油泄漏，不僅會造成環(huán)境污染，還有可能引發(fā)火災(zāi)及爆炸事故，給原油的運輸及煉油廠的正常運轉(zhuǎn)帶來嚴重的影響[1]。因此，加大對儲罐浮盤腐蝕原因的探究，并提出有針對性的防腐措施，能夠為石油企業(yè)后續(xù)的發(fā)展提供新的思路。

1 儲罐浮盤腐蝕原因

1.1 外部影響因素

1.1.1 受大氣因素影響

通過對儲罐浮盤腐蝕原因進行分析，發(fā)現(xiàn)其外浮盤發(fā)生腐蝕的最主要原因就是受到大氣腐蝕，大氣腐蝕的機理就是大氣中所含的水、氧、二氧化碳、酸性污染物以及氯離子等發(fā)生綜合作用進而引發(fā)的腐蝕。一般浮盤處在濕度相對較大的環(huán)境下，或者在完全液態(tài)水存在的條件下，其所發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象越嚴重。在這種情況下得出濕度越大，儲罐浮盤發(fā)生腐蝕現(xiàn)象越嚴重。浮盤表面發(fā)生大氣腐蝕的過程主要為受到水、氧氣以及二氧化碳等污染物質(zhì)在化學(xué)作用的影響下產(chǎn)生腐蝕。但是由于原油儲罐多與煉化裝置進行親密接觸，還有可能會受到工業(yè)環(huán)境所含的二氧化硫、氫化硫以及二氧化氮等有害氣體的影響引發(fā)腐蝕。

1.1.2 受酸雨因素影響

在含有眾多酸性污染物的環(huán)境中，一旦發(fā)生降雨就可能出現(xiàn)酸雨，即pH小于5.6的雨、雪或其他形式的降雨。酸雨一般是以氣體污染物或者顆粒污染物的形式存在。由于儲罐頂是外浮盤結(jié)構(gòu)，其表面收縮率較大，會導(dǎo)致頂板表面出現(xiàn)凹凸不平，在凹處很容易形成雨、雪等降水形式的積淀，進而與浮盤發(fā)生接觸，浮盤的鋼板會發(fā)生變形，使得原有的防腐層出現(xiàn)開裂、銹蝕、脫落等現(xiàn)象。因此，就需要切斷浮盤表面鋼板與雨、雪及其他降水之間的接觸通道，才能有效起到防腐的效果。

1.1.3 受紫外線輻射因素影響

原油儲罐在正常運行的過程中，由于其所處環(huán)境的差異性，一些處于太陽紫外線輻射強烈的西北內(nèi)陸地區(qū)，受到太陽的暴曬，浮盤表面的防腐涂層會逐步發(fā)生老化，涂層變軟、脫皮、變脆甚至脫落，進而喪失其對浮盤的保護作用。相關(guān)學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)，浮盤防腐涂層在太陽紫外線的照射下，會導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，其腐蝕過程逐步由外向內(nèi)進行延伸或者出現(xiàn)穿孔，同時，很難從外表對其穿孔的深度和內(nèi)部孔洞的大小進行分辨[2]。并且最開始這些孔洞只發(fā)生在浮盤表面，但是隨著光照時間的增加，逐步向平面或者內(nèi)部涂層發(fā)展，使得涂層的厚度不斷減小，直到穿透整個涂層。同時，涂層在太陽紫外線的照射下，其吸水率以及對SO2的吸附率會明顯增加，進而引起涂層的逐步老化。防腐涂層吸水率的增大主要是增加了親水基團和增加了孔隙的大小引起的，而對SO2的吸附率主要是增大了雙鍵α-H過氧化物以及孔隙的數(shù)量兩者共同結(jié)合引起的。

1.2 內(nèi)部影響因素

1.2.1 儲罐帶狀況運行

結(jié)合相關(guān)原油企業(yè)儲罐使用和維護管理規(guī)定，原油儲罐在投入使用后，應(yīng)結(jié)合具體情況對其運行過程中的安全和故障問題進行定期的檢修。主要包含檢查、檢驗檢測以及做好防腐措施等，并且也對儲罐的檢修周期做出了相應(yīng)的規(guī)定，最長時間不應(yīng)超過6a。由于車間原油儲罐會持續(xù)為煉油廠提供原油進行持續(xù)生產(chǎn)，存在每日的裝卸、輸轉(zhuǎn)，需要有較大的原油儲存能力，因此儲罐的體積往往較大，整個檢修作業(yè)的工作量大，工作時間長，耗費的成本也較高。因此，就需要合理把控檢修的時間，即在不影響正常生產(chǎn)和運營的狀況下，結(jié)合現(xiàn)場實際，進行小修小補，針對需要大修的情況，還需要在后期進行合理規(guī)劃后方能進行。

1.2.2 所用單盤式浮頂存在缺陷

目前，我國投入使用的原油儲罐多為單盤式的浮頂結(jié)構(gòu)，其具有造價低、易于維修等特點。但同時其也存在較多缺陷，例如浮頂?shù)捻旤c不好確定，很難對其排水位置進行定位，進而出現(xiàn)排水不暢，過多的積水也加大了其浮盤出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的概率。且在對其安裝和施工中，施工人員很難掌握浮盤平板焊接的水平度，導(dǎo)致焊接后浮盤容易出現(xiàn)變形等質(zhì)量問題，積水和變形又在一定程度上加大了浮盤發(fā)生腐蝕的情況，進而影響儲罐的使用壽命。

2 技術(shù)層面

2.1 合理運用防腐蝕涂層

為了防止原油儲罐浮盤變形、防腐層開裂以及大氣腐蝕等對浮盤表面防腐層的破壞，就需要適當運用涂料對其浮頂表面進行防腐涂刷。在材料的選擇方面按照儲罐防腐層的不同結(jié)構(gòu)選擇不同的材料，具體見表1。針對防腐涂層的底層，中間層和外層，可以選用PolyAromr涂料，這是一種質(zhì)量輕盈、耐疲勞性能、耐久性能以及耐自外形性能很突出的一種復(fù)合材料，彈性玻璃纖維布將作為中間的加強材料，能夠有效增強防腐強度[3]。并且這些材料都符合環(huán)境保護的要求，值得被推廣和應(yīng)用。值得注意的是對于施工環(huán)境要盡量在通風(fēng)和光照良好的環(huán)境中進行，同時應(yīng)保持空氣濕度在85%以下，并且在施工區(qū)域應(yīng)盡量設(shè)置安全警示標牌以及做好隔離，保持整個環(huán)境的干凈，避免雜志混入涂層中，降低其防腐效果。

表1 儲罐防腐層的結(jié)構(gòu)

2.2 適當做好防腐蝕涂層修補

在對防腐涂層施工中，很容易由于施工人員操作不當或者環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致漆膜破損和出現(xiàn)裂紋，影響整個防腐涂層的性能，就需要在后期逐步對其進行檢查和修補，在進行修補工作前，首先就需要對涂層表面進行清潔和處理，除去上面的積水、油污和異物等，再經(jīng)過打磨處理到St3級，再運用相同的涂層材料對防腐層出現(xiàn)的破損和裂紋進行涂補。在修補過后還需要對結(jié)合干膜厚度標準以及涂層附著力檢測標準對其干膜厚度以及附著力進行檢查。同時，針對涂層修補過程中的環(huán)境應(yīng)為較為開闊、空氣流通及光線明亮的環(huán)境，并且修補工藝應(yīng)為刮涂或者噴涂，要求涂層無漏吐，無流掛。

2.3 改單盤浮頂為雙盤式浮頂

針對現(xiàn)有的原油儲罐多為單盤式浮頂?shù)娜毕荩苋菀自谶\行過程中出現(xiàn)積水和變形問題，進而引發(fā)腐蝕現(xiàn)象。因此，在具體整改方案中可將單盤式浮頂更換為雙盤式浮頂。雙盤時浮頂是由上下兩層蓋板組成，并且在兩個蓋板之間存在有邊緣的環(huán)板，由徑向隔板和環(huán)向隔板將其隔離成兩個獨立的環(huán)形艙，且各個獨立空間的空氣能夠起到很好的隔熱效果，其優(yōu)點是浮力大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，頂板變形小，更有利于找準排水位置，不會產(chǎn)生較大積水，使得腐蝕問題能夠得到減少和解決。

3 管理層面

3.1 定期對儲罐運行質(zhì)量進行檢查

為了保證原油的儲存和運輸作業(yè)的安全性、原油的質(zhì)量以及儲罐的實用壽命，就必須要明確正確的儲罐使用方法，定期做好對儲罐運行過程中的質(zhì)量檢查。在對其進行防腐措施前，就需要對浮盤表面的異物、焊渣和毛刺進行清理，并將其表面多余的水分、油污進行清除，使其除銹等級最低都應(yīng)達到要求的Sa2.5等級[4]。在所有工作完成后，就需要將其置于整潔和干燥的環(huán)境中，防止其再次受到不良環(huán)境發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。同時，還應(yīng)在儲罐正常工作中，對其質(zhì)量進行全面檢查，防止其運行中質(zhì)量問題影響原油的供應(yīng)及對環(huán)境的污染，進而使其以最佳的質(zhì)量為石油企業(yè)服務(wù)。

3.2 認真做好日常維護和管理

石油儲罐的防腐蝕措施的落實具有十分重要的意義，通過強化做好對其日常維護工作能夠有效減少其發(fā)生腐蝕的概率。首先，應(yīng)認真貫徹和落實企業(yè)對儲罐的實用、維護和保養(yǎng)等各項規(guī)章和制度，有效規(guī)避其在日常工作中出現(xiàn)的無章可循和有章不循的混亂現(xiàn)象。定期檢查儲罐的滲漏現(xiàn)象，浮盤相關(guān)附件的連接處和焊縫處等，并在雨雪天對其灌頂?shù)呐潘F(xiàn)象進行有效觀察，如果發(fā)現(xiàn)嚴重的積水現(xiàn)象，要及時做好清除處理。對于儲罐浮盤涂刷了防腐層的，要定期觀察防腐層有無外觀脫落、起皮及鼓泡缺陷，并做好及時的修補工作，以保持防腐層的完整，充分發(fā)揮其防腐作用。最后，還要對儲罐在日常工作中基礎(chǔ)有無不均勻下沉及積水現(xiàn)象，要始終保持周圍環(huán)境的清潔和干燥，防微杜漸，全面做好儲罐的維護和管理工作，將其發(fā)生腐蝕的可能降到最低，也能最大限度延長儲罐的使用壽命。

4 結(jié)束語

通過此次研究發(fā)現(xiàn)，儲罐浮盤發(fā)生腐蝕現(xiàn)象難以避免，分析其原因主要是受到外部和內(nèi)部環(huán)境的影響。因此，在具體防腐措施工作開展中，應(yīng)結(jié)合其腐蝕原因，盡量減少大氣中的濕度，做好浮盤排水工作，減少太陽紫外線的輻射。但是在防腐措施處理過程中僅依靠單一的處理方式難以保證實際效果，就需要從多個方面思考結(jié)合現(xiàn)階段的防腐技術(shù)以及防腐材料的使用，有效做好儲罐浮盤的防腐工作，減少其發(fā)生的腐蝕對企業(yè)造成的經(jīng)濟損失以及對環(huán)境造成的破壞，確保儲罐設(shè)備設(shè)施能夠安全、高效運行，為企業(yè)的經(jīng)濟效益提升和可持續(xù)發(fā)展保駕護航。