油罐腐蝕失效機(jī)理及防腐技術(shù)措施分析

劉曉東(中國石油天然氣股份有限公司 廣東中山民眾油庫，廣東 中山 528403)

1 油罐腐蝕的因素

油庫油罐腐蝕這一問題很難避免，因?yàn)樵斐捎凸蕹霈F(xiàn)腐蝕的原因并不是單一的，而是由很多原因造成。如果把所有影響因素進(jìn)行歸納，可以大致分為三方面：(1)油罐表面狀況。油罐出現(xiàn)腐蝕在一定程度上受到油罐表面狀況的影響，比如如果油罐表面不夠清潔或者表面殘留很多的腐蝕物質(zhì)，那么必然會(huì)造成油罐出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象。(2)大氣環(huán)境?？諝獾臐穸纫约坝袩o大風(fēng)天氣和空氣質(zhì)量等級(jí)等都會(huì)對(duì)油罐有所影響。(3)介質(zhì)物性。介質(zhì)的流速、壓力以及pH值等都會(huì)在一定程度上對(duì)油罐造成影響。因此，油罐的腐蝕問題并不是一個(gè)簡單的過程，對(duì)于出現(xiàn)腐蝕的原因要進(jìn)行具體的分析。為了讓油罐腐蝕可以得到正確的處理，就一定要搞清楚腐蝕原因[1]。

2 油罐腐蝕部位機(jī)理及原因分析

2.1 油罐內(nèi)壁腐蝕及防腐

油罐正常使用時(shí)，罐內(nèi)不同的部分會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕現(xiàn)象，油罐頂部內(nèi)表面、罐壁上部、罐壁中部、油罐底板。腐蝕較輕的是不與空氣、水分接觸的部分以及經(jīng)常被油品浸沒的部位。化學(xué)和電化學(xué)腐蝕是目前油罐內(nèi)壁腐蝕的主要兩種類型。

2.1.1 罐頂

油罐頂部出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象基本上就是屬于氣相腐蝕部位，當(dāng)油罐中的油面不斷地升高，那么就有一定的油氣會(huì)排出，而且在這個(gè)過程當(dāng)中還會(huì)有空氣被吸入進(jìn)去。油罐氣相部位基本上和油品介質(zhì)是沒有什么接觸的。所以，油罐氣相部位如果出現(xiàn)了腐蝕的問題，那么腐蝕的原因是化學(xué)腐蝕[2]。油品收發(fā)階段經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)氣相腐蝕現(xiàn)象。片狀和坑點(diǎn)這些局部的腐蝕基本上都是因?yàn)槎趸家鸬?，但是FeCO3在一定程度上可以對(duì)腐蝕進(jìn)行緩解。引起硫腐蝕的主要成分便是油品中的硫和硫化氫，而且腐蝕產(chǎn)物硫化亞鐵還極有可能會(huì)引起儲(chǔ)罐的自燃。因?yàn)槎趸级a(chǎn)生的腐蝕，基本上都是局部或者均勻腐蝕，其中反應(yīng)式如下：

2.1.2 罐內(nèi)壁

油罐內(nèi)壁腐蝕的嚴(yán)重程度會(huì)因?yàn)橛凸藿Y(jié)構(gòu)的不同或者油品不一樣而表現(xiàn)出不同程度的腐蝕。該部位會(huì)出現(xiàn)液相、氣相交替，越遠(yuǎn)離罐底，出現(xiàn)氣相腐蝕的頻率越高。因此，像柴油、汽油等一些成品油，它們的黏度并不是很高，所以掛壁的時(shí)間也不是很長，而且油膜又比較薄，對(duì)于罐內(nèi)壁起不到太大的防銹作用。

2.1.3 罐底

罐底和其他部位相比較更加容易出現(xiàn)腐蝕，而且一般罐底的腐蝕程度還比較嚴(yán)重，造成灌底腐蝕大部分是屬于微生物腐蝕和電化學(xué)腐蝕。反應(yīng)式如下：

鋼板表面電化學(xué)腐蝕：

溶解氧對(duì)罐底產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕：

硫化物、氯化物對(duì)罐底的電化學(xué)腐蝕：

2.2 儲(chǔ)油罐外腐蝕及其原因分析

在海洋大氣條件、工業(yè)大氣條件下，發(fā)生的腐蝕是最嚴(yán)重的。油罐因?yàn)樽陨硭幍沫h(huán)境相對(duì)復(fù)雜，而且因?yàn)榭諝獗容^潮濕而且經(jīng)常還會(huì)遇到連續(xù)陰雨天的天氣狀況，這在很大程度上會(huì)加速油罐的腐蝕。油罐的外部基本上都是直接裸露在外面，和大氣進(jìn)行直接接觸的位置，經(jīng)過陽光的照射，油罐的腐蝕會(huì)有一定的緩解。對(duì)于存在保溫層的油罐來說，它的外壁腐蝕情況相對(duì)會(huì)比較復(fù)雜。因此，造成外壁腐蝕的原因不僅僅單是某一方面的原因造成的，它是大氣腐蝕和水分腐蝕等多種情況引起的腐蝕[3]。因?yàn)橛斜貙拥挠凸?，它外面?huì)有支撐以及相應(yīng)的龍骨，這對(duì)于防腐蝕來說是非常不利的，無法保證涂層的連續(xù)性，容易使得涂層出現(xiàn)孔洞。而且油罐邊緣板等因素還會(huì)在一定程度上影響外壁保護(hù)層的保護(hù)效果，增加雨水進(jìn)入的風(fēng)險(xiǎn)，從而造成保溫材料潮濕，而且一旦保溫材料潮濕后，其中的水分要經(jīng)過相當(dāng)長的一段時(shí)間才能夠蒸發(fā)。如果罐壁總是處在潮濕的環(huán)境下，那么極易造成罐壁腐蝕。

2.2.1 罐頂

罐頂?shù)母g基本上是因?yàn)榇髿飧g造成的，因?yàn)榇髿庵泻幸欢康幕覊m以及二氧化碳，然后再加上氧氣等，自然而然會(huì)對(duì)罐頂造成一定的影響。而且基本上罐頂都會(huì)裝有保溫層，雨水會(huì)通過縫隙進(jìn)入保溫層，當(dāng)保溫材料長期處于潮濕的狀態(tài)，那么便會(huì)對(duì)油罐進(jìn)行腐蝕，特別是一些焊接的部位腐蝕的程度會(huì)比較嚴(yán)重。

2.2.2 罐壁

罐壁出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象基本上都是因?yàn)榇髿飧g造成的。其中大氣腐蝕會(huì)有一定的反應(yīng)產(chǎn)生：

油罐的表面如果已經(jīng)進(jìn)行隔熱涂料的涂抹，那么下部的腐蝕和上部的腐蝕程度相比，上部相對(duì)會(huì)小一點(diǎn)。但是對(duì)于那些有保溫層的儲(chǔ)罐，腐蝕會(huì)相對(duì)比較嚴(yán)重一點(diǎn)。

2.2.3 罐底

土壤中會(huì)有一定的水分存在，特別是一些相對(duì)潮濕的土壤其中含有的水分相對(duì)較多，因此土壤必然會(huì)有潮氣不斷地向上滲透，油罐的罐底又是和土壤緊密接觸的，那么這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

3 油罐防腐技術(shù)措施分析

3.1 儲(chǔ)油罐內(nèi)防腐蝕

為了避免腐蝕性介質(zhì)與油罐直接接觸，一般情況下，我們會(huì)在油罐的內(nèi)部表面進(jìn)行耐腐蝕涂料的涂抹，從而起到表面涂層的保護(hù)作用。目前，對(duì)于油罐內(nèi)部進(jìn)行耐腐蝕涂料的選擇的時(shí)候一定要選擇那些環(huán)氧樹脂或者導(dǎo)靜電防腐蝕涂料。

3.2 儲(chǔ)油罐外防腐蝕

對(duì)于油罐的頂部進(jìn)行防腐蝕，一般采用的方法便是在油罐頂部的表面進(jìn)行涂抹防銹底漆，有時(shí)也可以選擇銀粉面漆，這樣一來可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板的保護(hù)作用。對(duì)于那些有保溫層的油罐在進(jìn)行防腐的時(shí)候，重點(diǎn)便是要做好防滲的工作。

3.3 儲(chǔ)油罐底部防腐

對(duì)罐底板外側(cè)進(jìn)行防腐蝕工作的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到一些難題，因?yàn)樵谶@個(gè)過程當(dāng)中一定要保證罐底板的平整，而且還要確保罐底板能夠和基礎(chǔ)面可以進(jìn)行緊密結(jié)合。目前，對(duì)罐底板采用陰極保護(hù)技術(shù)進(jìn)行外防腐蝕，彌補(bǔ)罐底鋼板外防護(hù)技術(shù)存在的不足。陰極防腐保護(hù)技術(shù)以電化學(xué)腐蝕原理作為技術(shù)依據(jù)，對(duì)金屬進(jìn)行保護(hù)。陰極防腐保護(hù)技術(shù)主要可以分為三種：附加電流保護(hù)法、排流保護(hù)法以及犧牲陽極保護(hù)法[4]。在重腐蝕地區(qū)，采用的是電弧噴涂復(fù)合涂層。應(yīng)用電弧噴涂復(fù)合涂層之后，能夠縮小油罐設(shè)計(jì)壽命、防腐層壽命之間的差異，從而提高了設(shè)備利用率。特別是對(duì)于一些無法采取陰極防腐保護(hù)的部位，在電弧噴涂復(fù)合涂層的基礎(chǔ)上涂覆一層抗靜電封閉劑，可以得到更好的防腐效果。

3.4 油罐大修防腐蝕措施

油罐的內(nèi)部因?yàn)榻?jīng)常使用，長此以往，內(nèi)壁上面便會(huì)有污物存在，這是不可避免的事情，因此，要及時(shí)地對(duì)污物進(jìn)行鏟除。對(duì)于油罐內(nèi)部的污物，我們可以使用噴砂除銹方法來進(jìn)行油罐內(nèi)壁污物的清理，其中達(dá)到Sa3級(jí)的除銹等級(jí)要求。對(duì)于油罐外部表面的一些污物可以采用手工鏟除的方式來進(jìn)行壁外污物的清理，其中要求St3級(jí)除銹等級(jí)。其次，當(dāng)對(duì)油罐的表面污物進(jìn)行清除以后，一定要及時(shí)地做好涂敷涂料的工作，如果長時(shí)間地不進(jìn)行涂料涂抹，那么鋼板又會(huì)再次生銹，造成對(duì)鋼板的再次損壞。涂抹涂料并不是涂抹一遍便能夠完成防護(hù)涂層涂抹工作，要進(jìn)行多次的涂抹，而且當(dāng)前次涂抹的涂料干了以后，才能夠進(jìn)行下一次的涂料涂抹工作，決不能急于求成。最后，當(dāng)涂料涂敷完成了以后，那么接下來便要對(duì)涂層涂抹的質(zhì)量和效果進(jìn)行檢查，檢測(cè)涂抹的涂層是否達(dá)標(biāo)。

4 結(jié)語

總之，隨著我國石油產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，國內(nèi)千萬噸級(jí)別的石化企業(yè)建成并投產(chǎn)，成品油銷售工作也肩負(fù)著重要任務(wù)，成品油儲(chǔ)運(yùn)安全問題引起了社會(huì)各界的普遍關(guān)注與高度重視。其中油罐腐蝕便是油品儲(chǔ)運(yùn)安全一個(gè)比較顯著的問題。對(duì)于油庫油罐腐蝕這一問題無法避免。我們必須重視起這個(gè)問題，對(duì)腐蝕產(chǎn)生的具體原因進(jìn)行分析，從而制定出有效的防腐措施，保證油罐能夠安全使用，保證整個(gè)油庫的安全，避免油庫發(fā)生安全事故。