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石油储罐的腐蚀及防护情况

时间:2020年05月27日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

摘要:文章主要就石油储罐的外部和内部腐蚀的概况、腐蚀机理以及按照GB5039328《钢质石油储罐防腐工程技术规范》要求采取的防腐措施进行了介绍,特别是对储罐边缘板的腐蚀原因、措施及最新进展等进行了较详细的阐述,还就防腐涂层的质量控制等进行了论述。

  摘要:文章主要就石油储罐的外部和内部腐蚀的概况、腐蚀机理以及按照GB50393—28《钢质石油储罐防腐工程技术规范》要求采取的防腐措施进行了介绍,特别是对储罐边缘板的腐蚀原因、措施及最新进展等进行了较详细的阐述,还就防腐涂层的质量控制等进行了论述。

  关键词:油罐腐蚀原因防护措施

油田化学

  0边缘板防腐

  防腐技术管理常压储罐是油品储运系统主要的储存设施,在生产中有着极其重要的作用。储罐设施的运行状况直接影响储运系统生产安全运行。由于油品中含有大量的S,cl、无机盐、水以及其它腐蚀性介质都会对储罐内壁造成腐蚀,加上厂区化工大气以及地处沿海等地理环境对储罐外壁的腐蚀,因此油罐的腐蚀是影响油罐使用寿命最重要的因素。近年来罐底泄漏、罐顶穿孔和罐内浮顶严重腐蚀等情况在各企业都常有发,随着炼制油品硫含量的进一步加大,储罐的腐蚀也将Et趋严重,采用有效的防腐措施是延长常压储罐使用寿命的最重要手段。

  石油论文投稿刊物:《油田化学》期刊立足服务石油工业,充当石油工业与化学化工、生物生化及工程之间的桥梁,报道的领域包括钻井、固井、采油、集输和油田污水处理、腐蚀与防护等领域的新技术、新方法和新产品及其应用技术。

  1油罐的腐蚀状况

  油罐的设计寿命一般为20a,由于油罐作为一个整体,其某一个部位发生腐蚀,油罐的使用寿命都会大幅缩短,严重的腐蚀更可以使油罐在一年左右发生腐蚀穿孔。近几年,随着企业进口原油特别是进口高硫原油的数量逐年增长,油罐腐蚀有加剧的趋势。主要是原油罐的腐蚀明显,石脑油、中间产品罐的腐蚀较重,成品油罐的腐蚀依然不容忽视。另外,部分储罐边缘板的腐蚀依然很严重,加上浮顶罐浮盘的腐蚀、污油污水罐顶和罐底的腐蚀等,正进一步威胁企业的安全生产。

  2腐蚀原因分析

  油罐的腐蚀实质上是化学腐蚀和电化学腐蚀,其中主要是电化学腐蚀,即金属表面与介质因电化学作用而导致的金属氧化与破坏。按腐蚀环境又分为气体腐蚀(包括罐外壁、罐顶板、罐壁板上半部分)、液体腐蚀(油品及油品沉积水对罐壁板及底板的腐蚀)、与土壤接触的罐底部位的土壤腐蚀和细菌腐蚀。按腐蚀部位主要分为外擘腐蚀和壁腐蚀。对储罐的腐蚀种类、腐蚀部位及腐蚀机等进行正确的分析研究,是找到比较理想、经济防护措施的正确手段。

  2.1外壁腐蚀…一般情况下外壁的腐蚀较轻,但是沿海地区的石油储罐的外壁腐蚀相对较重,广东、海南等地的油罐腐蚀相对明显就是证明。另外从油罐的检修情况来看,外腐蚀的情况应该引起足够的重视其原因是电化学腐蚀与化学腐蚀的交叉腐蚀,还有选用涂层的类型不当或者涂料本身的性能比较差等原因。

  2.2罐底板外侧的腐蚀

  罐底板外侧的腐蚀最为严重,是特征分明的电化学腐蚀,如某石化企业储运一车问T一124罐底泄漏,泄漏点在其北侧人孔附近的中幅板上。表面腐蚀状况不明显,且通过…般的检测手段难以发现,从割下来的钢板发现,多处都是自下而穿孔,腐蚀坑多而深。其主要原因是:油罐在施上时通常用沥青砂作为防水垫层,使罐底不与土壤等冉接接触,但是含盐的地下水还会从毛细管土壤上升到沥青砂的底面,从沥青砂中渗透到罐底直接腐蚀,还有罐底的四周雨水或顺罐壁流下的水也很容易浸入罐底的周围造成严重的腐蚀,叮见罐底的腐蚀比其余部位要严重得多。还有罐底的氧浓差电池腐蚀,在罐底板下暗,氧浓差主要表现在罐底板与砂基础接触不良,如满载和空载比较,空载时接触不良;再有罐周和罐中心部位的透气性差别,也会引起氧浓差电池,该中心部位成为阳极而被腐蚀。

  2.3边缘板的腐蚀

  据有关调查资料分析,在油罐腐蚀中,底板腐蚀占80%;在底板腐蚀中,底板下面的腐蚀占50%;在底板下的腐蚀中,发生在边缘板下面的腐蚀占60%,可见罐底边缘板腐蚀是油罐失效的一个主要原因。事实上,该调查统计数与实际发生相比还是偏低的。因此,加强对油罐底部边缘板的防护,选择合适的防水材料和设计可行的施工方案,对于提高油罐的使用寿命,减少腐蚀事故发生率是至关重要的。

  2.4内壁腐蚀

  油罐内壁由于储存的油品含有硫化氢、有机、无机盐等腐蚀性化学物质,其腐蚀状况具有多样性、隐蔽性和快速性,一旦发生腐蚀穿孔,造成的危害就更大。各种储罐的腐蚀情况也不尽相同,原油采用固定顶罐储存时,其腐蚀最重的部位为罐底板和与底板“T”型相交的第一、二圈板,罐顶次之,罐壁最轻;采用浮顶罐储存时,腐蚀最重部位与固定顶罐相同,其次为储罐裸露于大气部分及浸入液相最上面的几层圈板,这在沿海及工业废气密集地区更为明显。汽油常采用内浮顶罐和浮顶罐储存。柴油和煤油采用3种储罐的都有,它们的腐蚀主要为罐底、罐顶和壁板气液界面处靠近液面。

  3油罐的腐蚀防护措施

  油罐的腐蚀防护可以通过在不同部位选择不同材质(如高强度钢、不锈钢等)来解决腐蚀问题。但由于投资成本等原因,近几年来,大部分油罐防腐都采用喷金属、阴极保护和导静电防腐涂料等技术来缓解油罐的腐蚀。其中,涂料防腐蚀是油罐防腐的主要手段之一,也是近几年的热点手段。2008年GB50393-2008(钢质石油储罐防腐工程技术规范》国家标准颁布后,又对涂料防腐蚀进行了改进和规范,进一步明确了储罐的腐蚀防护措施。油罐的防腐蚀根据GB50393~2008(钢制石油储罐防腐工程技术规范》要求,防腐蚀涂层表面电阻率应为10一10“n。防腐蚀涂层应具有耐温性和耐酸碱腐蚀性能;防腐蚀材料本身对油品无污染;防腐蚀层应有良好的附着力;满足工艺条件的要求;一旦防腐蚀层破损,不能成为腐蚀发生的阴极,加快腐蚀的速度。油罐的防腐蚀方法主要有:防腐蚀涂层;喷铝+抗静电封闭涂层;阴极保护;聚脲防腐蚀衬里等。

  3.1罐顶及罐壁表面的防护措施

  根据GB50393—2oo8~钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范》要求,罐顶及罐壁的外防腐可以选用下面体系:两道环氧富锌底漆十一道氯化橡胶中间漆+两道氯化橡胶面漆。两道环氧富锌底漆+一道环氧云铁防锈中问漆+二道氯磺化聚乙烯面漆。选用性能良好的丙烯酸聚胺酯或者氟碳漆效果更好。

  3.2储罐底板和壁板内表面的防护

  储罐采用涂层保护时应根据不同储存介质采取不同的防腐涂层体系。不同的油品介质其腐蚀性不同,同一储罐的不同部位其腐蚀程度也不相同,因此,对储罐内防腐蚀涂层的耐蚀性要求有所不同;储存介质温度不同时涂层的耐温性要求也不同。所以应根据具体情况具体分析,合理地选择防护方案。

  3.2.1原油储罐的内防腐蚀

  原油罐内部腐蚀比较复杂,油罐水相部位即罐底板内表面和1.5m以下的壁板的腐蚀为严重的电化学腐蚀,所以储罐内部腐蚀程度以罐底内表面和底板“T”形相交的第一、二圈板最为严重。原油储罐底板内表面的面漆要求具有耐酸碱、耐盐水、耐硫化物和耐油等特性,它与罐底沉积水中复杂的化学成分有关。由于沉降水是强腐蚀渗透性介质,所以采用的底漆为附着力强的环氧类防腐蚀漆,中间采用耐渗透性强的含玻璃鳞片或云母的环氧后浆涂,防止腐蚀性离子渗透穿过涂层,采用耐油和酸碱盐与具有耐温性的面漆配套体系较合理。防腐蚀涂层的厚度应在300m以上才能达到与阴极保护相配套的长效防腐蚀效果。

  4防腐蚀技术管理川

  4.1选择合适的防腐蚀涂料和配套体系

  防腐蚀涂料和配套体系中涂层的底层为防锈层、中间为隔离层阻止介质与底层接触,面层为防腐蚀层。选择合适的配套体系和涂料对防腐蚀质量至关重要,因此,对防腐蚀涂料的主要技术要求是:

  (1)面层要求:耐腐蚀性能好。防腐蚀涂料的固化涂层对它所接触的腐蚀介质(如水、酸、碱及气体等)在物理性质和化学性质方面均有良好的稳定性。不被腐蚀介质溶胀、溶解、分解或与其发生化学反应。

  (2)中间层要求:透气性和渗水性小。从本质上讲,钢铁的腐蚀是由于氧和水以相当大的速度穿透涂层到达金属界面上而形成的,为此,应选择透气性小且屏蔽作用好的涂料。

  (3)底层要求:附着力良好。防腐蚀涂层能否发挥出好的效果,附着力是关键因素,如果涂层对基体的附着力很强,就可阻止水、氧沿金属涂层界面扩散,则很难发生腐蚀。

  5结论

  油罐的防腐蚀要全面考虑,对不同的储罐采用不同的防腐蚀措施,选用措施和材料要合理准确,并在施工环节把握质量,最终达到理想的防腐蚀效果,产生良好的经济效益。

  参考文献

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  作者:徐伟