常压内浮顶储罐腐蚀及防护

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摘　要：本文阐述内浮动储罐腐蚀产生的机理，针对储罐不同部位的腐蚀情况进行了分析，总结了储罐腐蚀防护的措施,结合轻烃分馏分公司内浮顶储罐腐蚀的实际情况提出了几点建议。

关键词：内浮顶储罐　腐蚀　防护措施

常压内浮顶储罐是轻烃分馏分公司储运系统重要的储存设备之一，目前分公司有1000m3的内浮顶储罐8座2000m3的内浮顶储罐2座，用于储存工业混合烷及混合己烷。其稳定状态直接影响到储运系统的安全运行。由于油品中含有S2- 、Cl-、无机盐、水以及其他腐蚀性介质都会对储罐造成腐蚀，因此储罐的腐蚀是影响储罐使用寿命的重要因素。随着储罐运行时间的增加，储罐本体的腐蚀也日趋严重，采用有效的防腐措施是延长内浮顶储罐使用寿命的有效手段。

一、腐蚀机理分析

储罐任何部位的腐蚀都是因氧和水的参与而发生的，酸性的硫化氢和二氧化碳等腐蚀介质的存在加剧了罐体的腐蚀。当罐内防腐涂层被破坏或涂层质量不好，腐蚀过程在溶解有硫化氢、二氧化碳、氧的水膜下进行。腐蚀表现主要是电化学腐蚀，硫化物的存在使化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生。发生电化学腐蚀及化学腐蚀的原因及表现均十分复杂，腐蚀速度取决于油品中的硫化物、气相中的氧、二氧化碳和空气湿度等多方面因素。油品中硫化氢的含量越大，腐蚀速度越快，有研究数据表明当介质中氧与硫化氢的比例为114:1时，腐蚀量最大；空气中的相对湿度越大，腐蚀速度越快；介质温度越高，腐蚀速度越快。按照腐蚀环境可分为气体腐蚀、液体腐蚀、与地面接触的罐底部位的土壤腐蚀和细菌腐蚀。

1.外壁腐蚀

导致外壁腐蚀的原因是电化学腐蚀与化学腐蚀的交叉腐蚀、与选用的涂料性能好坏也有关系,施工质量也尤为重要。2000m3的内浮顶储罐V508B经过1.5年运行其外壁九米高处即出现瀑布状腐蚀带。分析原因：储罐建设施工过程中对储罐外壁打磨不彻底，储罐外表面钢材与底漆结合不紧密，受自然条件影响导致面漆受损、雨水透过底漆渗入与钢板接触发生电化学腐蚀：阳极反应FeFe2+ +2e；阴极反应1/2O2 +H2O +2e2OH-，反应生成的氢氧化亚铁进一步氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁脱水后生成铁锈，直接形成罐壁外侧的腐蚀。

2.罐底板外侧腐蚀

储罐基础施工时，通常用沥青砂作为防水垫层，使罐底不与土壤直接接触，但长周期运行后含无机盐的水分会渗透到罐底板外侧直接腐蚀，顺罐壁流下的雨水也很容易浸入到罐底的周围形成严重的腐蚀。另外罐底的氧浓差电池腐蚀，在罐底板下面，储罐满载与空载比较罐底与砂基础间空间不同；再有罐周边和罐中部的存在透气性差别，也会引起氧浓差电池，该中心部位成为阳极而被腐蚀。

3.边缘板的腐蚀

储罐底边缘板腐蚀是储罐失效的一个重要原因。腐蚀多为层状均匀腐蚀沿底板径向向中心发展，严重的如千层饼状。由于罐底与混凝土基础接触部位长期使用后会由于液位的不断波动造成罐底板变形并罐底基础脱开罐底边缘板向上翘起，雨水、雪融水会侵入罐底板与基础的缝隙，而发生电化学腐蚀。

4.罐底腐蚀

介质中夹带的水会沉降的储罐底部，形成一层电解质水溶液，同时介质中含有硫化氢、硫醇、氯化物等腐蚀介质增加了水溶液的导电率，加快了腐蚀的进程，另外氯离子的存在又能使腐蚀产物分解并造成更深度的腐蚀，从而形成点腐蚀和坑腐蚀。

5.罐内壁腐蚀

当油罐内壁涂层存在损坏的情况，在涂层微孔内生成的硫铁类物质逐渐增多，在油罐付油时浮盘下降，从呼吸孔会补充入富氧空气。在氧气的作用下，微孔中的硫铁类物质与管壁钢体发生氧化反应，其腐蚀机理与上相同。

二、储罐的腐蚀防护措施

大部分油罐防腐都采用喷铝+抗静电封闭涂层、阴极保护、聚脲防腐蚀衬里和导静电防腐蚀涂料等技术。其中导静电防腐蚀涂料采用的较多。GB50393-2008《钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范》国家标准颁布后，进一步明确了储罐的腐蚀防护措施。防腐蚀涂层应具有耐温性和耐酸碱腐蚀性能，防腐材料本身对油品无污染，防腐层应有良好的附着力，满足工艺条件的要求一旦防腐层破损，不能成为腐蚀发生的阴极。

目前分公司V507A/B/C/D、V508A/B内防腐层均已经脱落，达不到规范的要求。主要是由于当时选用涂料时片面注重其导电性能，造成涂料中导电材料含量高，影响了涂料的致密性。导电涂料中的碳类粒子与罐体间形成腐蚀微电池，发生电偶腐蚀，伴随着液位的变化，及浮盘密封圈的上下摩擦直接导致涂层脱落。

沥青防水卷材不仅价格便宜且使用寿命可达6年，分公司采用的玻璃钢防水材料与沥青防水卷材性价比相似且更环保，2009年在V508B试用至今，效果良好（见图1、图2）。

图1 未防腐前的储罐外边缘板图2 玻璃钢防腐后的储罐外边缘板

三、对浮顶罐防腐的建议

1.罐体表面预处理采用喷砂除锈表面要达到Sa2.5级，施工过程中加强质量检查，涂刷过程中应随时检查涂层道数及涂刷质量，底、中、面层要覆盖均匀平整无漏刷、起泡、针孔、流挂、起皱等缺陷。

2.推广V508B储罐边缘板防腐的成功经验，尽早在V508A等其余9座内浮顶储罐开展玻璃钢加玻璃丝绵的边缘板防腐工作。

3.完善储罐检验环节，对储罐进行检验时，除仔细观察设备表面状况及机构外还应进行测厚、锂氏硬度检测、x射线、超生波探伤等项目。检测中如果发现缺陷，应根据缺陷的形态、部位、数量进行分析，必要时增加厚度检测、金相检测和无损探伤的比例，彻底消除隐患。参考文献[1]汪士莲.石油储罐的腐蚀及防护情况[J]石油化工腐蚀与防护.2011，28（4）:12-13.