原油儲罐底板的腐蝕及陰極保護探討

王 瑋

（大慶油田工程建設公司油建二公司，黑龍江 大慶 160000）

0 引言

在運輸與加工的過程中，儲存罐是非常重要的設備。隨著國內(nèi)石油儲存設備的增加，儲罐的數(shù)量也大大增加。在使用的時候，儲罐就是直接在大自然中，內(nèi)部與原油中的介質(zhì)直接接觸，這可能會導致腐化。從儲存罐腐蝕的數(shù)據(jù)可以看出，底面板腐蝕的面積是最嚴重、最常見的，接近腐蝕量的80%。 儲罐的腐蝕和穿孔會導致泄漏，從而造成經(jīng)濟損失和潛在的安全隱患。

1 原油儲罐底板腐蝕的原因

1.1 電化學腐蝕

原油的儲存罐中含有一定量的水分。儲罐中的氣相水在冷凝后也會變成水滴，并沉入儲罐的底部。原油儲罐底部不均勻和液體流動等因素會導致原油儲罐的底部水含量日益增加。通常，原油儲罐具有排水管，但是排水管的中心位置通常比原油儲罐的底部高約300mm，導致原油儲罐底部的積水約300mm[1]。現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，研究所發(fā)明防腐的涂料，可以將原油儲罐中的水和原油與儲罐底部的鋼板隔開，有效起到防腐的作用。但是，由于使用的時間過久，儲罐底部的水會逐漸滲透到底面的板子上面，涂層的耐蝕性會逐漸降低，從而加速原油儲罐底面板子的腐蝕。一旦水在原油儲罐的底面積累過多，大部分底部接觸將引起大規(guī)模的腐蝕，這將影響原油儲罐的使用壽命。

1.2 沖刷和堆積腐蝕

由于原油儲罐里面的液體不斷地沖刷到金屬的表面，很長一段時間地沖刷到金屬的表面就會嚴重地破壞其鈍化膜,使得儲罐中的液體直接撞擊到了金屬的表面而發(fā)生了電化學反應,導致對原油儲罐造成腐蝕。中國的原油往往被貯藏于大型的原油儲罐中。因此，原油貯藏庫每日輪班地進行原油和出料工作，這種操作會導致原油儲罐底部出現(xiàn)的沉積水和原油發(fā)生流動，儲存在罐子里面的原油是具有流動性的，特別是在儲罐出油的階段表現(xiàn)得異常明顯，長期的清理會使原油儲罐底部的金屬和保護膜逐漸脫離，使金屬的表面與原油進行直接的接觸，加快了腐蝕的過程[2]。如果原油中含有較硬的小東西，也會加速原油儲存罐底面腐蝕的過程。總的來說，油的流動越快，流體中的顆粒越多越硬，對罐子底部的影響越大。

堆積的腐蝕性主要是由于原油中包括的顆粒物和污泥長期地被沉淀到了原油的貯藏器底部而導致無法有效地擴散出大量的電解氧和水溶性氧,并且由于堆積物的上下分離表面之間存在著一定程度的區(qū)別。主要通過改變pH值，電位，溶解性氧含量等而形成具有腐蝕性的電池并引發(fā)出來的電化學腐蝕。

1.3 防腐措施分析

首先是把底板的厚度加大，用10mm厚度的板來替代之前8mm厚度的板，減輕腐蝕帶來的影響。其次，原油儲存罐的防腐涂層要起到一定防腐的作用，避免了腐蝕的電池中兩極性之間產(chǎn)生的腐蝕性電流。然而，防腐的涂層通常具有諸如腐蝕和退化的問題，并且有時在工作中仍然存在一些針孔的現(xiàn)象，影響到整個防護的效果。防腐層失效的位置很容易使金屬部分位置腐蝕，從而進一步加快了原油儲存罐的底部金屬退化的速度。因此，原油儲罐的底部僅使用一次防腐涂層進行防腐并不理想。同時，如果僅使用單一陰極的保護與措施，則會增加能量耗損并增加成本。因此，我們通常在原油儲罐底部采用陰極保護和防腐涂層保護相結合的方法。在腐蝕層損壞最嚴重的地方采取陰極保護措施。該方法效果最好，成本最合理。

陰極性防護技術的基本原理是把位于儲罐底部的金屬物質(zhì)進行陰極性改造，以減輕對儲存在原油貯藏區(qū)域底部金屬物質(zhì)的腐蝕。對于陰極的維持通常大致可以劃分為兩種：陽極的犧牲和陰極的犧牲；第二個是對電流的保護，應用了犧牲陽極系統(tǒng)，這一個系統(tǒng)和其他采用了傳統(tǒng)犧牲陽極的輔助式陽極系統(tǒng)相比，犧牲陽極的系統(tǒng)更加可靠、電流分散均勻、安裝簡易、耐用性能高等優(yōu)勢。

2 結語

隨著近年來我國對于原油的需求越來越大，對于原油儲存罐的需求也正在增強。目前原油正朝著高硫、高氯及其他重質(zhì)氣體的方向進一步發(fā)展，這些氣體對原油儲存罐底部的環(huán)境的腐蝕將會進一步惡化，對原油儲罐底板的損壞會影響到原油儲存罐的壽命。因此，有必要進一步地研究和分析對原油儲罐底部銹蝕的原因，采取有效的防護方案,以提高其使用的壽命，提升其經(jīng)濟效益。