中原油田文一污储罐强制电流阴极保护研究及应用
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摘要：中原油田文一污采用强制电流阴极保护技术，解决了30座金属储罐的腐蚀状况，取得了较好经济效益。
关键词：中原油田 储罐 腐蚀 阴极保护
1 储罐的腐蚀现状
中原油田文一污于1992年投产，共有金属储罐30座，其中1500m3沉降罐2座；300m3缓冲罐4座；500m3净化水罐2座；500m3消防水罐1座；直径Ф3米滤罐10座；直径Ф3.6米滤罐6座； 直径Ф3米混合器罐2座；直径Ф3米的药剂罐3座。介质为污水，腐蚀性比较强。建设初期仅对储罐进行内外涂层防腐，目前罐体底部及底部以上1.m米处多处出现腐蚀穿孔现象。
2 腐蚀机理及技术思路
土壤环境中钢质储罐底板的腐蚀属电化学范畴，腐蚀原电池是最基本的腐蚀机理。因此能够促进构成原电池的、影响腐蚀电池的土壤的理化性能都能左右钢质储罐腐蚀。在土壤的众多参数中，表征土壤导电性能的土壤电阻率常用做判断土壤腐蚀性的最基本的参数。对于大多数情况，土壤电阻率越小，则土壤的腐蚀性越强。
罐壁与地自然电位数值的大小同样也表示了储罐底板在土壤中的腐蚀级别和特征，在土壤中形成腐蚀的主要原理是埋在土壤中的钢制金属与土壤中阴离子形成腐蚀原电池，钢质底板成为阳极失去电子被氧化；土壤中的阴离子吸收电子被还原成原子，逐步变成分子的过程。如果测得的自然电位越高，表明阴阳极的电位差距较大，腐蚀越厉害，腐蚀等级越高。
在文一污罐区前期勘测调研过程中对腐蚀环境进行测量，罐区土壤电阻率在1.38～5.65Ω·m之间，管壁自然电位在-0.55～-0.63V之间。借鉴国内外腐蚀评价经验（表1），可以得出中原油田文一污30座金属储罐钢质底板腐蚀等级为强腐蚀状态，有必要进行腐蚀防护治理。
众多的工程实践证明良好的防腐涂层与阴极保护技术相结合是最经济有效的防腐措施，目前国内对储罐实施涂层防腐已经达成共识，阴极保护技术在国内的推广要稍晚一些，而最近十年来，阴极保护技术也同样得到了人们的认可，因为它是防腐涂层的重要补充，能有效的抑制腐蚀的发生，降低运行风险，为企业带来经济效益，因此储罐实施阴极保护技术是十分必要的。
3 工艺技术方案
由于牺牲阳极阴极保护法在实践中运行后期维护困难，因此采用外加电流阴极保护法，在罐底实施阴极保护，降低罐区土壤的腐蚀速率。依据《钢制储罐罐底外壁阴极保护技术标准》、参照石化工程的经验，采用深井阳极模式化研究成果对30座金属储罐及其站内连接地埋金属管线进行阴极保护设计。
方案共钻建深井3座，每口井内安装高硅铸铁分段阳极体。保护电位设计为-0.85V— -1.25V，保护电流密度：i=0.08A/m2， ，设计寿命25年。
3.2 保护对象不设绝缘法兰的可行性措施
该方案不涉及原储罐防雷、防静电安全接地装置，为了与生产同步，不设置绝缘法兰，这样站内受保护的储罐装置与站内其它部分（接地网、其它相连埋地金属、外输管线）无法实现电绝缘，保护电流存在漏失现象；根据客观条件，为了保证储罐罐底强制电流阴极保护方式能够对储罐外壁保护电位的有效性，采取如下技术处理：在接地网、其它相连埋地金属、外输管线连接处各增加牺牲阳极1组，抬高站外金属管线与接地网的管地电位，这样可以有效阻止站内深井阳极保护电流在站外非保护金属管线与接地网上的部分漏失，保证储罐外壁保护电位的有效性。
4 结论
方案实施后，降低了罐区土壤的腐蚀速率，减缓了储罐腐蚀，大罐因腐蚀大修的频率可由4年一次降低为10年一次，每年节约维修费用近80万元。避免了因腐蚀泄漏导致的环境污染，资源流失以及火灾爆炸事故，具有重大的社会效益。强制电流阴极保护技术是解决油田金属储罐腐蚀的一种良好方法。
作者简介：单长军，男，工程师，从事油田开发管理工作。