探討原油儲罐底板的防腐設計及應用

劉建平

摘要：在石化單位的生產經營環節，原油儲罐都是十分重要的管理對象，其管理重點在于原油儲罐底板防腐。基于此，本文以提高原油儲罐底板防腐性能為目標，結合原油儲罐底板腐蝕類型和成因，對底板防腐設計與應用要點加以探討，并提出原油儲罐底板防腐的實踐策略，希望能為相關工作人員帶來參考。

關鍵詞：原油儲罐底板;原油儲運;防腐設計;防腐技術

前言：經過長時間使用，原油儲罐底板容易被腐蝕，進而導致原油泄漏。一旦發生此類問題，不僅會讓石油石化企業蒙受巨大經濟損失，還會造成嚴重的環境污染。因此，對于石化企業而言，加強原油儲罐底板設計十分必要。在實踐中，企業不僅要保證設計合理，更應強調技術支持，從而切實提升原油儲罐底板的防腐性能。

1原油儲罐底板的防腐層設計和應用

原油儲罐底板腐蝕是影響石化企業生產、運輸經濟效益的重要因素，也是企業生產管理的重點。通常來說，原油儲罐底板腐蝕的影響因素可分為三種類型：（1）底板材料，制作原油儲罐底板的材料耐腐蝕性、強度、抗沖擊力等性能低就容易被腐蝕;（2）罐內物質，原油品質以及罐內的物質成分（油品物性與沉積水）都是造成內部腐蝕的主因，而可溶性鹽、溶解氧、微生物則是底板腐蝕的元兇;（3）外部因素，原油儲罐底板所處環境將會深刻影響其腐蝕情況溫度、濕度以及pH值異常都會加速底板腐蝕，而散雜電流、腐蝕產物的存在也會影響原油儲罐底板腐蝕性能。鑒于原油儲罐底板的腐蝕成因特質，采取上下表面涂層防腐方式十分可行，為此技術人員必須明確原油儲罐底板防腐層的設計和應用要點。

1.1設計思路

設計原油儲罐底板防腐層時，相關工作人員必須從保障防腐層隔離、緩蝕、電化學保護作用的角度出發，強調設計方案科學性。通常來說，原油儲罐底板的防腐層應該具有化學穩定性，并具有較強的機械強度、耐水性、抗壓性、抗老化性、韌性、粘結性與電絕緣性;而且，防腐層也應該具備易修復性和無害性。在選用防腐層時，應該充分踐行因地制宜原則，強調防腐材料的適用性、靈活性與經濟性，從而在防腐涂層使用環節實現利益最大化。所以，原油儲罐底板防腐層設計人員應該綜合考慮環境、施工、運輸業、地理位置，人為操作等多種影響因素。需要注意的是，防腐涂層選用必須做好土壤腐蝕性評價，在這一環節土壤對原油儲罐底板的腐蝕性可分為四個階段，若采用評價指數機制反應腐蝕性，則實際不腐蝕的土壤評價指數大于0;弱腐蝕土壤評價指數為-4～0;中等腐蝕土壤評價指數為-5～-10;強腐蝕土壤評價指數大于-10。

1.2應用要點

在下文中，筆者將分別闡述不同類型的原油儲罐底板防腐涂層的使用要點。

1.2.1環氧防腐涂料

環氧涂料十分常見的金屬防腐涂料，在原油儲罐底板內外防腐層施工中，相關工作人員可以選擇采用環氧樹脂類涂料或環氧玻璃鱗片作為防腐層原料。以環氧玻璃鱗片為例，這種涂料由環氧樹脂、玻璃鱗片、防沉劑、增韌劑等多種材料制成，主要用于地下或水下金屬材料防腐和鋼質油、汽、水儲罐內外壁防腐。通常來說，環氧玻璃鱗片中的固體成分高達80%，單次涂刷形成的防腐層厚度超過100μm[1]。在實際作業環節，可將其與其他防腐涂料混用，從而進一步提升防腐層的穩定性和使用壽命。在實踐中，基于環氧玻璃鱗片的復合防腐層耐溫上限高達230℃，使用壽命為5-10年。使用時，相關工作人員應該根據現實需求，確定是否采用復合型防腐涂料，并確定環氧玻璃鱗片的涂刷道數和厚度。

1.2.2富鋅防腐涂料

這是一種粉末狀防腐涂料，產品中鋅粉含量保持在85-95%之間。富鋅涂料分為有機涂料和無機涂料兩種，前者以環氧富鋅涂料為代表，屬于成膜基料;后者水性和溶劑型富鋅涂料為主，水性無機富鋅涂料應用廣泛，有自固化和后固化之分。在實際應用環節，富鋅涂料具有多種防腐價值：其一為屏蔽作用;其二為鈍化作用;其三為電化學防護作用;其四為涂膜自修復作用。在原油儲罐底板內外層防護中，使用富鋅涂料必須保證涂料用量和使用方式選用合理。通常來說，此類型防腐涂料以底漆的形式出現在防腐層應用環節，基于富鋅涂料與環氧防腐涂料的配套使用可制成重防腐長效涂料。當富鋅涂料充當原油儲罐底板表面防腐層底漆時，涂刷道數一般為1道，涂層厚度則為75μm。

2原油儲罐底板的陰極保護設計和應用

陰極保護設計同樣是原油儲罐底板的主要防腐設計方法，其主要原理是基于外加電動勢，推動電極的腐蝕電位朝著氧化性較低的電位轉移，從而降低腐蝕速度實現有效防腐。在陰極保護防腐設計環節，相關工作人員可以采用外加電流陰極保護、犧牲陽極陰極保護、直流排流保護和交流排流保護等幾種設計思路。其中，最為常見的是外加電流陰極保護和犧牲陽極陰極保護兩種，若采用前一種設計思路實現原油儲罐底板防腐，就必須保證儲罐附近存在便利電源且沒有不受保護的金屬構筑物;若采用后一種設計思路實現原油儲罐底板防腐，則無需關注外部電源、金屬構筑物等影響因素，只需做好犧牲陽極材料的選用即可[2]。

原油儲罐底板的陰極保護防腐設計，必須保證輔助陽極與儲罐的設計壽命相配，二者使用年限都不應低于20年;而且，常用電源必須配備整流器，為強調電流保護還應該做好防護措施。在使用陰極保護方法時，相關工作人員應該關注儲罐性能保障。此時，儲罐應具備良好的電連續性與絕緣性，內外表面皆涂有完整且厚度適中的防腐涂層。原油儲罐底板的陰極保護防腐過程中，儲罐底板的實測最小和最大保護電位應該分別控制在-0.85V和-1.25，鋼板電阻率為0.224Ωm/m2。需要注意的是，陰極保護設計和實施時，相關工作人員必須做好散雜電流源調查，以免影響實踐效果。

結論：綜上所述，原油儲罐底板腐蝕將會造成非常巨大的經濟損失和不良影響，所以保證防腐有效性至關重要。在進行原油儲罐底板防腐設計時，技術人員需要綜合考量底板腐蝕的內因和外因，突出防腐層與陰極保護作用，完善原油儲罐底板的日常維護管理，從而讓該裝置的防腐性能得到切實提升。

參考文獻

[1]武剛，徐帥，張庶鑫，等.Q235B鋼原油儲罐底板腐蝕穿孔原因[J].理化檢驗（物理分冊），2021，57（02）：57-59+66.

[2]汪濤.原油儲罐內底板腐蝕機理分析與涂層防腐蝕技術分析[J].全面腐蝕控制，2020，34（02）：110-111.