原油储罐的腐蚀原因及防范探讨

[摘 要]原油储罐在石化企业的采输系统中有着很重要的作用，因其接触的环境腐蚀性较大，存在一定的安全隐患。本文主要是分析油罐腐蚀的部位和原因，针对原因探讨合理的防腐措施，并对油罐大修中需要注意的相关问题进行展开讨论。

[关键词]原油储罐 腐蚀 防腐

中图分类号：F426.91 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0286-01

腐蚀是石化企业安全生产的一大隐患，也是石化企业提高经济效益的大敌。原油储罐是油气采输系统中的主要容器，在其内部腐蚀性介质的作用和外部环境的影响下，腐蚀相当严重，如果不能及时掌握腐蚀程度，采取必要的保护措施，将会造成各种恶性事故。

一、油罐的腐蚀部位及原因分析

在原油储输过程中，原油储罐内油液面经常波动，但对于一个进满原油的拱顶罐来说，其内部介质分布有以下规律：上部属于气相空间，中部是原油层，下部是水和泥砂层。由于油罐内侧接触的介质中含有腐蚀性物质，因此腐蚀程度比较严重。油罐外侧由于与外界所处的环境不同，其腐蚀程度也不尽相同。

罐顶和上部壁板内侧不直接与原油相接触，却处在从原油蒸发出的轻质组分气相环境中。气相中含有CO2、SO2、H2S等腐蚀性气体，在O2和蒸汽等作用下，发生化学腐蚀。具体的反应如下：

Fe+H2S+1/2 O2FeS+H2O

Fe+H2O+1/2 O2Fe2++2OH-

3FeO+H2OFe3O4+H2

Fe3O4+ O2+H23Fe2O3.H2O

由于机械呼吸阀经常吸入新鲜空气，使罐顶和经常不储油的罐壁上部钢板不断地腐蚀。另外，油面上下变动的罐壁部分，由于存在着氧气的浓度差，在两者靠近的区域形成了氧浓差电池，缺氧区为阳极，也易腐蚀。

罐壁中部由于直接与原油相接触，接触水分和O2较少，发生的化学腐蚀较轻。但是含硫原油中各种硫化物可与钢板发生化学作用，从而锈蚀罐壁钢板。罐底是水和泥砂的混合物，为厌氧环境，且SO42-含量较高，既为SRB提供了生存环境，又为它生长繁殖提供了养分，使污水对罐底和底部罐壁腐蚀性加大。另外，罐底板因化学成分不均一，在电解液作用下将形成腐蚀电池，产生电化学腐蚀，加剧钢板腐蚀的发生。

罐底板外侧与石油沥青砂接触，一般不易腐蚀，但在施工焊接时焊缝附近的防腐蚀涂料往往被烧掉，引起电化学腐蚀，严重时会腐蚀穿孔而出现漏油现象。另外，如果油罐沉陷不均或罐底辐板施工时与基础结合不严密，因罐底外侧充气不均而形成氧浓差电池，也会造成罐底板腐蚀。对于罐底边缘板下部，由于透气性好，存在着氧浓差，极易腐蚀。

由于油罐壁板外部包有保温层，一般情况下始终处于非常干燥的环境中，在防锈涂料的保护下，不易发生腐蚀。但是因上部遮雨效果差漏进雨水或中部渗进雨水，潮湿部位将会发生电化学腐蚀。特别是罐壁底部，由于雨水不能及时排走，而保温岩棉又具有很强的吸水性，则大量水分积聚在底部保温层中，导致罐壁底部钢板（包括罐外边缘板上部）长期处于潮湿而充满腐蚀性介质的环境中，易发生电化学腐蚀。

罐顶外表面由于长期与大气接触，会受到空气的氧化，但常温下，干燥空气对金属表面的腐蚀是很轻微的，而且大气腐蚀的产物可以在罐顶表面形成不可见的保护性氧化膜，起到减缓腐蚀的作用。但在罐顶凹陷处、焊缝凹陷处和其它易积水的地方，大气腐蚀是比较严重的。

二、预防腐蚀的措施

1、油罐内防腐蚀

为了避免腐蚀性介质与油罐直接接触，一般采用耐腐蚀涂料作表面涂层保护。考虑到原油进罐后会产生静电积聚，为防止静电火灾爆炸事故发生，油罐内壁应使用导静电防腐蚀涂料，以促使原油中静电荷泄漏。目前，油田油罐的内防腐蚀都采用导静电防腐蚀涂料和环氧树脂涂料。具体做法：罐顶和罐壁上部不经常接触原油的易腐蚀部位采用导静电涂料涂敷；罐壁底油层以下以及罐底板采用耐油、耐蚀、防水、附着性能优异的环氧树脂涂料涂敷；罐壁中间段由于经常接触原油，腐蚀相对比较轻微，因此采取一般的防锈涂料防护即可。

2、油罐外防腐蚀

一般对罐顶表面采用涂敷防锈底漆和银粉面漆的方法即能保护钢板免受腐蚀，该种防腐蚀层具有耐酸、耐水、抗渗、抗光老化性能好的优点。对有保温结构的罐壁采用“上遮、下断、中防渗”的防护方法，即：罐的上、中部钢板表面涂刷防锈涂料，并将保温层外铁皮密封，防止雨水进入保温层。对罐壁底部防腐蚀时，须先拆除底部保温层，使罐壁底部和罐外边缘板暴露于大气中，然后喷砂除锈，再在罐壁和边缘板上浇涂热石油沥青进行防护。这样，使罐壁始终处于一个干燥环境中，即使有雨水进入保温层，也可以很快排出。如果油罐基础比四周地面低，则还应在油罐周围设集水槽，及时将雨水通过排水沟排走，保持干燥环境。

罐底板外侧防腐蚀相对比较困难，要求油罐新建或大修时加强施工质量，避免油罐基础沉降不均，采用有效的石油沥青砂填平夯实基础，确保罐底板平整，与基础面紧密结合。目前对罐底板采用阴极保护技术进行外防腐蚀，从而弥补了现有罐底钢板外防护技术的不足。实践证明防腐蚀效果较好，但投资较高。

三、油罐大修防腐蚀相关问题探讨

原油储罐防腐蚀质量的优劣，不仅与根据油罐不同部位接触介质来选择适宜的防腐蚀措施有关，而且还需要做好表面处理和防腐涂料涂刷。

因为油罐金属表面上的水分、油污、尘垢和氧化皮等，会降低或丧失保护层与金属表面的粘结力，直接影响防护涂层的使用寿命。因此，防腐蚀施工质量的好坏关键在于除锈是否达到规定要求。一般油罐内壁采用喷砂除锈方法除去壁板上的污物，除锈等级要求达到Sa3级。油罐外表面可采用手工除锈方法，除锈等级要求达到St3级。该道工序必须在晴天干燥的气候环境下进行。验收合格后，方可进行下道工序。

油罐表面处理后要尽快涂敷涂料，以免误时而使钢板重新生锈。涂刷间隔要求为头遍涂料表干后即可进行下一遍涂料涂敷。对于环氧树脂涂料必须涂刷4遍，且涂层总厚度为100μm。涂料涂敷完毕后，必须进行质量检查，目测有无凸瘤、起泡、裂纹等现象；用防腐蚀层测厚仪检测涂层总厚度是否达到规定要求；用电火花检漏仪检测有无针孔；用钝器敲打的方法检查防腐蚀层的韧性和粘结力。

油田生产建设中要做好原油储罐的防腐工作，加强管理，认真落实防腐措施，能够提高企业经济效益，确保储罐安全运行。

参考文献

[1]李环周 范晓明 钢制储油罐底板腐蚀分析及防腐措施[J] 石油规划设计 2005.2

[2]丛蕊 戴光 张颖 李伟 立式油罐底板腐蚀的声发射在线检测技术及应用[J] 化工机械2008.1