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油罐腐蚀失效机理及防腐技术措施分析

2021-08-16刘晓东中国石油天然气股份有限公司广东中山民众油库广东中山528403

化工管理 2021年21期
关键词:污物油罐防腐蚀

刘晓东(中国石油天然气股份有限公司 广东中山民众油库,广东 中山 528403)

1 油罐腐蚀的因素

油库油罐腐蚀这一问题很难避免,因为造成油罐出现腐蚀的原因并不是单一的,而是由很多原因造成。如果把所有影响因素进行归纳,可以大致分为三方面:(1)油罐表面状况。油罐出现腐蚀在一定程度上受到油罐表面状况的影响,比如如果油罐表面不够清洁或者表面残留很多的腐蚀物质,那么必然会造成油罐出现腐蚀的现象。(2)大气环境。空气的湿度以及有无大风天气和空气质量等级等都会对油罐有所影响。(3)介质物性。介质的流速、压力以及pH值等都会在一定程度上对油罐造成影响。因此,油罐的腐蚀问题并不是一个简单的过程,对于出现腐蚀的原因要进行具体的分析。为了让油罐腐蚀可以得到正确的处理,就一定要搞清楚腐蚀原因[1]。

2 油罐腐蚀部位机理及原因分析

2.1 油罐内壁腐蚀及防腐

油罐正常使用时,罐内不同的部分会出现不同程度的腐蚀现象,油罐顶部内表面、罐壁上部、罐壁中部、油罐底板。腐蚀较轻的是不与空气、水分接触的部分以及经常被油品浸没的部位。化学和电化学腐蚀是目前油罐内壁腐蚀的主要两种类型。

2.1.1 罐顶

油罐顶部出现腐蚀的现象基本上就是属于气相腐蚀部位,当油罐中的油面不断地升高,那么就有一定的油气会排出,而且在这个过程当中还会有空气被吸入进去。油罐气相部位基本上和油品介质是没有什么接触的。所以,油罐气相部位如果出现了腐蚀的问题,那么腐蚀的原因是化学腐蚀[2]。油品收发阶段经常会出现气相腐蚀现象。片状和坑点这些局部的腐蚀基本上都是因为二氧化碳引起的,但是FeCO3在一定程度上可以对腐蚀进行缓解。引起硫腐蚀的主要成分便是油品中的硫和硫化氢,而且腐蚀产物硫化亚铁还极有可能会引起储罐的自燃。因为二氧化碳而产生的腐蚀,基本上都是局部或者均匀腐蚀,其中反应式如下:

2.1.2 罐内壁

油罐内壁腐蚀的严重程度会因为油罐结构的不同或者油品不一样而表现出不同程度的腐蚀。该部位会出现液相、气相交替,越远离罐底,出现气相腐蚀的频率越高。因此,像柴油、汽油等一些成品油,它们的黏度并不是很高,所以挂壁的时间也不是很长,而且油膜又比较薄,对于罐内壁起不到太大的防锈作用。

2.1.3 罐底

罐底和其他部位相比较更加容易出现腐蚀,而且一般罐底的腐蚀程度还比较严重,造成灌底腐蚀大部分是属于微生物腐蚀和电化学腐蚀。反应式如下:

钢板表面电化学腐蚀:

溶解氧对罐底产生的电化学腐蚀:

硫化物、氯化物对罐底的电化学腐蚀:

2.2 储油罐外腐蚀及其原因分析

在海洋大气条件、工业大气条件下,发生的腐蚀是最严重的。油罐因为自身所处的环境相对复杂,而且因为空气比较潮湿而且经常还会遇到连续阴雨天的天气状况,这在很大程度上会加速油罐的腐蚀。油罐的外部基本上都是直接裸露在外面,和大气进行直接接触的位置,经过阳光的照射,油罐的腐蚀会有一定的缓解。对于存在保温层的油罐来说,它的外壁腐蚀情况相对会比较复杂。因此,造成外壁腐蚀的原因不仅仅单是某一方面的原因造成的,它是大气腐蚀和水分腐蚀等多种情况引起的腐蚀[3]。因为有保温层的油罐,它外面会有支撑以及相应的龙骨,这对于防腐蚀来说是非常不利的,无法保证涂层的连续性,容易使得涂层出现孔洞。而且油罐边缘板等因素还会在一定程度上影响外壁保护层的保护效果,增加雨水进入的风险,从而造成保温材料潮湿,而且一旦保温材料潮湿后,其中的水分要经过相当长的一段时间才能够蒸发。如果罐壁总是处在潮湿的环境下,那么极易造成罐壁腐蚀。

2.2.1 罐顶

罐顶的腐蚀基本上是因为大气腐蚀造成的,因为大气中含有一定量的灰尘以及二氧化碳,然后再加上氧气等,自然而然会对罐顶造成一定的影响。而且基本上罐顶都会装有保温层,雨水会通过缝隙进入保温层,当保温材料长期处于潮湿的状态,那么便会对油罐进行腐蚀,特别是一些焊接的部位腐蚀的程度会比较严重。

2.2.2 罐壁

罐壁出现腐蚀的现象基本上都是因为大气腐蚀造成的。其中大气腐蚀会有一定的反应产生:

油罐的表面如果已经进行隔热涂料的涂抹,那么下部的腐蚀和上部的腐蚀程度相比,上部相对会小一点。但是对于那些有保温层的储罐,腐蚀会相对比较严重一点。

2.2.3 罐底

土壤中会有一定的水分存在,特别是一些相对潮湿的土壤其中含有的水分相对较多,因此土壤必然会有潮气不断地向上渗透,油罐的罐底又是和土壤紧密接触的,那么这个时候就会出现腐蚀现象。

3 油罐防腐技术措施分析

3.1 储油罐内防腐蚀

为了避免腐蚀性介质与油罐直接接触,一般情况下,我们会在油罐的内部表面进行耐腐蚀涂料的涂抹,从而起到表面涂层的保护作用。目前,对于油罐内部进行耐腐蚀涂料的选择的时候一定要选择那些环氧树脂或者导静电防腐蚀涂料。

3.2 储油罐外防腐蚀

对于油罐的顶部进行防腐蚀,一般采用的方法便是在油罐顶部的表面进行涂抹防锈底漆,有时也可以选择银粉面漆,这样一来可以在很大程度上实现对钢板的保护作用。对于那些有保温层的油罐在进行防腐的时候,重点便是要做好防渗的工作。

3.3 储油罐底部防腐

对罐底板外侧进行防腐蚀工作的时候,经常会遇到一些难题,因为在这个过程当中一定要保证罐底板的平整,而且还要确保罐底板能够和基础面可以进行紧密结合。目前,对罐底板采用阴极保护技术进行外防腐蚀,弥补罐底钢板外防护技术存在的不足。阴极防腐保护技术以电化学腐蚀原理作为技术依据,对金属进行保护。阴极防腐保护技术主要可以分为三种:附加电流保护法、排流保护法以及牺牲阳极保护法[4]。在重腐蚀地区,采用的是电弧喷涂复合涂层。应用电弧喷涂复合涂层之后,能够缩小油罐设计寿命、防腐层寿命之间的差异,从而提高了设备利用率。特别是对于一些无法采取阴极防腐保护的部位,在电弧喷涂复合涂层的基础上涂覆一层抗静电封闭剂,可以得到更好的防腐效果。

3.4 油罐大修防腐蚀措施

油罐的内部因为经常使用,长此以往,内壁上面便会有污物存在,这是不可避免的事情,因此,要及时地对污物进行铲除。对于油罐内部的污物,我们可以使用喷砂除锈方法来进行油罐内壁污物的清理,其中达到Sa3级的除锈等级要求。对于油罐外部表面的一些污物可以采用手工铲除的方式来进行壁外污物的清理,其中要求St3级除锈等级。其次,当对油罐的表面污物进行清除以后,一定要及时地做好涂敷涂料的工作,如果长时间地不进行涂料涂抹,那么钢板又会再次生锈,造成对钢板的再次损坏。涂抹涂料并不是涂抹一遍便能够完成防护涂层涂抹工作,要进行多次的涂抹,而且当前次涂抹的涂料干了以后,才能够进行下一次的涂料涂抹工作,决不能急于求成。最后,当涂料涂敷完成了以后,那么接下来便要对涂层涂抹的质量和效果进行检查,检测涂抹的涂层是否达标。

4 结语

总之,随着我国石油产业的不断发展,国内千万吨级别的石化企业建成并投产,成品油销售工作也肩负着重要任务,成品油储运安全问题引起了社会各界的普遍关注与高度重视。其中油罐腐蚀便是油品储运安全一个比较显著的问题。对于油库油罐腐蚀这一问题无法避免。我们必须重视起这个问题,对腐蚀产生的具体原因进行分析,从而制定出有效的防腐措施,保证油罐能够安全使用,保证整个油库的安全,避免油库发生安全事故。

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