王鑫

摘 要：大型常压储罐罐是储存液体原料的重要设备之一，在国民生产中有着重要作用。它的安全运行对生产有着重要影响。因此研究储罐的腐蚀机理和防腐措施是非常有必要的。本文通过分析常压罐主要腐蚀部位及腐蚀机理，提出了合理有效的防腐措施。

关键词：储罐；腐蚀；防腐

1 前言

常压储罐是油库、油田和炼油厂等石油石化企业储存和输送原料不可或缺的大型设备之一。在生产运行中，由于密切接触内外的腐蚀性环境，储罐极易发生不同程度的腐蚀，若设备某部位腐蚀未被发现，极易造成储罐过早失效，生产不能正常进行，不仅消耗了宝贵的资源，造成非常大的直接经济损失，而且还会使得产品质量下降，污染恶化周围环境，甚至会引发灾难性事故，威胁工作人员生命安全。例如，2010年7月，大连某炼化企业油罐区发生爆炸和原油泄漏事故，部分原油流入附近海域，至少50平方公里的海域受到污染，直接经济损失在5亿元以上；同年12月，大连某化工企业的油罐区失火，3人遇难。因此对大型常压储罐的腐蚀分析与防护研究显得尤为重要。

2 主要腐蚀部位及腐蚀机理

2.1 储罐金属材料的腐蚀形态及特征[1]

金属材料的腐蚀破坏的形貌一般表现为不同的形态，可分为两大类：全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀是指腐蚀分布在整个金属表面，可以是均匀的，也可以是不均匀的。这种腐蚀的危害性不大。局部腐蚀是相对全面腐蚀而言，其特点是腐蚀主要集中在金属表面的某一特定区域，局部腐蚀又分为点腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳及磨损腐蚀等。此类腐蚀往往是在没有任何先兆情况下发生的，目前对期预测和控制都很困难。因此，局部腐蚀是造成设备失效的主要原因。

2.2 储罐外壁

常压储罐外壁一般会包裹外保温层，如果处于干燥环境中，在涂层的保护下不易发生腐蚀。但长时间暴露在外，涂层会被破坏，使得金属直接与外界环境接触，外壁腐蚀主要表现为大气腐蚀。大气腐蚀是指环境温度下由于空气中的水气氧气以及污染物质等的电化学或者化学作用而引起的金属腐蚀。其腐蚀机理[2]是：潮湿条件下，金属表面附着水分子，形成连续的电解质薄膜，发生电化学腐蚀 ，以及金属与空气中的氧、二氧化硫 、硫化氢等物质反应发生化学腐蚀。

2.3 储罐拱顶内部顶板及罐壁上部

由于储料安全高度的原因，所以该位置从没有被介质浸泡过，以均匀化学腐蚀为主，同时局部有电化学腐蚀。这是由于某些轻质油品会挥发出不稳定的气态烃，其中含有不饱和烃，它能造成化学腐蚀[3]。这是由于罐内原油挥发出的酸性气体H2S、HCI，外加通过呼吸阀进入罐内的水分、氧气、二氧化碳、二氧化硫等腐蚀气体在油罐上凝结成酸性溶液，导致化学腐蚀的发生。

由于储罐收发作业频繁及罐底和罐壁因油砂冲刷防腐层破坏较大，内壁防腐层很容易发生局部脱落以及原始存在的防腐层缝隙，都会造成腐蚀介质与内壁钢板直接接触发生电化学腐蚀。其原理是钢板中的Fe元素电极电位与腐蚀介质电极电位存在高低差距，发生电化学腐蚀。

2.4 储罐底板防腐层

储罐底板主要为化学腐蚀，这是由于罐底的中心低而边缘高，形成凹陷令罐底沉积的水无法彻底排除，在罐底凹陷产生水相部分。加上原油中的无机盐、有机酸、硫化物等物质溶解在水中产生了大量的富氧离子，形成较强的电解质溶液，罐底板防腐层一旦破坏就会使金属处于电解质的环境中，导致化学腐蚀及电化学腐蚀[4]。

3 防腐措施

针对上述腐蚀情况，可采用以下防护措施。

3.1 储罐外壁防腐措施

常压罐外壁通常采用涂料防腐。根据规范要求[3]油罐外壁涂层应有较长的使用年限，宜选用防锈性好的底漆，屏蔽性佳的中涂漆和保光保色性好、耐候性佳、易覆涂和维修的面漆。涂料应选用具有良好的抵抗日照和气候变化的能力的材料，还应尽量选用利于减少储料蒸发损耗的涂料。外壁防护涂料具备耐大气腐蚀、大气老化和保持良好外观为主，底漆多采用环氧富锌、环氧云铁类，面漆多为脂肪族聚氨酯、丙烯酸和氯化橡胶类。近年来，太阳能热反射面漆等功能性涂料也开始得到更多应用。

3.2 储罐内壁防腐措施

储罐内壁存在以下的腐蚀类型：浓度液差腐蚀，主要发生在储罐内壁液面以下，由于氧的浓度差造成原电池腐蚀，即为电化学腐蚀，这是一种最主要的、危害性最大的腐蚀，主要发生在罐底、罐壁和罐顶，油品中含有的水、盐等是造成电化学腐蚀的主要原因。

（1）涂层保护

为了避免腐蚀性介质与油罐直接接触，罐壁底油层以下以及罐底板一般采用耐油、耐腐蚀、防水、附着性能优异的涂料作表面涂层保护。原油进罐后会产生静电积聚，为防止火灾爆炸的发生，油罐内壁应使用导静电防腐涂料。导静电防腐蚀涂料是集耐水、耐油、导静电为一体的双组份常温固化涂料。该涂料具有固化温度低、附着力强、耐水、耐酸、耐碱、耐油性能优异及良好的导静性等特点，长期使用导静电助剂无渗出，涂层性能稳定，无脱落起泡等现象，且对储料无任何污染。

（2）电化学保护

牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极而得到保护。这是一种长效防腐蚀措施。牺牲阳极保护法一般常用的材料有铝、锌及其合金。可以在罐底板和底层壁板安装铝基合金阳极，使罐底和底层壁板得到保护。

4 结语

（1）影响储罐腐蚀的因素很多，原因也有所差异，要对不同储料的储罐的不同部位进行合理分析并找出主要影响因素，从而才能进行有效的防护。

（2）重质油罐首选耐耐硫、高温、耐水性能较好的内防腐涂料。

（3）对于有沥青砂层的油罐底板外侧可不采用防腐处理[5]。一般底板外侧腐蚀较轻，对于渣油罐等高温油罐罐底边缘板宜采用柔性好的防水材料作渗水处理。

（4）石脑油外浮顶罐内壁优先选用耐磨、耐水的聚氨酯漆，应用在内浮顶罐的涂料也应该具备耐磨性。

（5）内（外）浮顶罐密封宜采用浸液密封方式。

参考文献

[1] 张志宇，段林峰.化工腐蚀与防护[M].北京.化学工业出版社，2005.

[2] 周在金，杲志强，于汇军.储油罐腐蚀分析与防护[J].山东化工.2013，42（7）：161—162，166.

[3] 王志强.钢制原油储罐的腐蚀分析及防护措施[J].腐蚀防护.2008，10（5）：60—61.

[4] SY0007—1999《钢制管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》..

[5] 韩建宇.高含硫原油儲罐腐蚀及防护[J].石油化工.2003，32（增刊）：718—720.