原油罐内防腐技术探讨

摘 要：本文通过108#原油罐腐蚀穿孔原因分析，对2003年实施的88#罐内牺牲阳极保护联合方案进行了技术总结，经近十年的运行后的防腐效果比较，为乌石化公司原油储罐的长效防范提供了决策的依据。

关键词：原油储罐；内防腐；涂层；牺牲阳极；联合保护；技术；探讨

一、概述

由于技术进步原因和法律法规、标准规范的要求，同时也是安全生产的需要，储罐存在超期服役，运行时间超过了设计寿命；分储能力不足，存在库容量小，很难实现战略储备功能；倒罐困难，检验不足的问题更显突出。因此，加强原油储罐的防护，选择合理的防护措施，对提高其使用寿命，保证储罐安全、正常运行是至关重要的。乌石化设检院针对原油罐的内防腐问题，2003年经过一系列防腐方案评价及筛选后，根据原油罐底的腐蚀机理，选择了相适应的防腐涂层与牺牲阳极的阴极保护方案。并对5台原油罐从事了试验性实施。经过长达9年的运行，2011年11月至2012年4月，对做过阴极保护的88#罐及同期未做保护的108#罐进行了开罐检验，结果是：实施保护的罐，内部涂层基本完好，未实施保护的罐底板腐蚀穿孔多达150处。对比可得出：2003年设检院所针对油品车间原油罐所实施的阴极保护方案是切实可行的。

二、阴极保护效果对比

1.未做阴极保护的108#罐的开罐检查情况

油品车间108#原油罐为2002年投用，2011年11月开罐检验发现：罐底板有大量的点蚀坑，穿孔数达150处多，腐蚀形貌主要是点蚀和溃疡腐蚀。（见图1）

见1 108#原油罐罐底板腐蚀穿孔形貌

2.实施过阴极保护的88#罐的开罐检查情况

2003年，设检院针对储罐进行了《钢质储罐内壁涂层及阴极保护技术的评价和筛选研究》项目，并且对油品车间5台（109#、110#、86#、107#、88#）原油罐进行了涂层+阴极保护的防腐试验。2012年4月对设有阴极保护的88#罐开罐检查发现：该罐防腐涂层基本完好，阳极块消耗量大约30%（设计保护年限为15年），罐底板及底部边板、底板角焊缝及附近边缘涂层基本完好，未发现有明显的蚀坑等腐蚀现象。

三、原油储罐内底的腐蚀分析

1.原油罐内底的腐蚀机理

原油储罐的腐蚀主要是电化学腐蚀，即金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏。金属发生电化学腐蚀的原因：腐蚀介质中存在可以使金属氧化的物质，它和金属构成不稳定体系，形成腐蚀电池，腐蚀电池的存在可加快金属的腐蚀速度。

金属的腐蚀过程为：在阳极区，金属释放电子进入溶液（腐蚀）形成金属阳离子，如：铁的阳极反应为：FeFe2++2e

在阴极区，吸收阳极释放的电子发生电化学反应，阴极不发生腐蚀，通常的阴极反应是：O2+H2O+4e4OH-

2.未保护的108#腐蚀原因分析

由于原油本身并无很强的腐蚀性，问题主要来自原油中夹杂的水分及腐蚀性杂质，经过长期水沉油浮沉积在油罐底部。沉积水中的成分复杂，还含有各种微生物。根据去本公司油品车间提供的资料：近几年来原油罐一直装的是高含硫原油，硫含量高达1.6%。原油储罐温度在18～60℃，油品存储、输转期间所携带的水份及气相水份都沉积在罐底部，少则200～300 mm ，多则可达 800mm。油污水的矿化度很高，含 Cl —及大量的硫酸盐还原菌。 原油储罐底板在沉积水中处于活性溶解状态，在不同区域或面积上产生微电池腐蚀、坑点腐蚀、缝隙腐蚀等多种形态的腐蚀现象。

四、防腐方案的筛选

2003年本院就储罐进行了《钢质储罐内壁涂层及阴极保护技术的评价和筛选研究》项目，就是旨在通过对乌石化公司的各种储油罐进行比较全面的腐蚀调查和分析，探求合理的防腐材料和防腐技术。找出针对盛装不同介质和不同环境中的储罐的切实可行、经济合理的防腐解决方案和措施。指导以后的设计、运行管理及维护维修，减少不必要的支出和降低意外事故的风险。

88#原油罐内防腐方案分为牺牲阳极的选用和防腐涂料的筛选，其设计结果见表1、2、3，涂料的性能技术指标见表4。

表1 原油储罐内防腐牺牲阳极设计方案

表2 罐底板及罐侧板高1.8m内涂料选用（涂料为意大利麦加油漆）

表3 浮盘底部涂料选用（涂料为意大利麦加油漆）

表4 涂料的性能要求

五、结论

根据88#原油罐及108#原油罐开罐检查情况对比可得出：2003年设检院针对油品车间原油罐所实施的涂层与阴极保护联合保护方案，经过9年的运行，证明了此原油罐内防腐方案是切实可行的，是最经济、实用、有效的方法。该防腐方案及要求与2008年颁布实施的《钢制石油储罐防腐蚀技术规范》（GB50393-2008）及2011年中油集团设备防腐管理有关规定内容基本符合。