马建雄 赵娟

摘要：本文阐述储罐罐底板腐蚀产生的原因，对储罐底板的腐蚀情况进行了分析，提出了储罐罐底板腐蚀防护的措施。     关键词：储罐; 腐蚀; 防护措施

前言：兰州石化公司石化厂原料储运车间现有常压储罐30台，储存石脑油、苯、甲苯等多种物料，其稳定状态直接影响到生产装置的长周期运行。由于物料含有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，储罐底板的腐蚀也日趋严重，采用有效的防腐措施是延长储罐使用寿命的有效手段。

1.储罐腐蚀状况

1.1罐底腐蚀：

2018年10月发现5-2罐底板发生腐蚀穿孔，通过对储罐罐底板腐蚀情况进行检测，发现罐底板大面积腐蚀，在528个检测点中，有323个点为腐蚀点，腐蚀率为61%，并有7个点腐蚀严重。具体见表1：

通过检查罐底板，发现上表面呈不均匀腐蚀状，坑蚀现象严重，局部腐蚀点处防腐层已经不存在，腐蚀坑点深浅不一，呈波纹状深入。在2处腐蚀穿孔中（φ20mm、φ10mm），均为底板腐蚀穿孔，并非焊缝腐蚀，防腐层出现剥离翘起。对腐蚀穿孔周围测厚，发现罐底板下表面腐蚀严重，空鼓有7处。之后，在石脑油罐正常运行中也发生腐蚀穿孔泄漏现象。

1.2罐底部边缘板外侧腐蚀：

早几年建成的储罐几乎都没有注意到罐底外边缘板的翘起进水问题，外边缘板翘起后，边缘板与基座之间就会形成较大的缝隙，由罐壁流下来的雨水沿缝隙进入罐底板与基座之间，致使雨水能够进入到罐底板的中心部位，会引起氧浓差腐蚀。

2.腐蚀原因分析

2.1罐底腐蚀：

2.1.1涂料的防腐性能

涂料是防腐性介质与金属基体之间的一道屏障，其本身必须要有良好的耐腐蚀性。防腐涂料必须具有良好的粘接性能才能起到良好的保护作用，但在施工过程中，如果施工质量控制不严，金属表面除锈达不到要求等级，涂料与金属体之间的结合能力就会下降而易于发生剥离。在涂料的涂刷过程中，由于人为或其它因素的影响，涂料层局部可能产生针孔或缺陷。

2.1.2 牺牲阳极与涂料搭配不当

在储罐底板上表面使用牺牲阳极，可对涂料防腐起到辅助保护作用，当涂料出现缺陷或者破损时，牺牲阳极可为其提供保护电流，使缺陷或破损点成为阴极，以减缓或消除金属基体的腐蚀，当储罐罐底所采用的防腐涂料为静电涂料时，由于涂料层的电阻率较低，起不到绝缘的作用，牺牲阳极的电位又低于涂料层的电位，导致牺牲阳极与其周围的防腐层间形成电回路，在不存在缺陷或破损点时，牺牲阳极也处于工作状态，且其范围很小，牺牲阳极材料很快被消耗掉，起不到应有的保护作用。

2.1.3局部破损点加速金属腐蚀

罐底板使用的导静电涂料是在成膜介质中加入了大量低电位、高电阻的石墨材料，如果需要高涂料层的导电率，石墨粉等含量就要加大，这样反而使涂料层的抗渗透性能下降，腐蚀性介质易到达金属表面，在涂料层局部出现损坏时，涂料层相对暴露于腐蚀性介质中的金属基体成为阴极，而金属基体则相对成为阳极，形成了腐蚀电池形态，特别是当储罐地下部存在硫离子和氯离子时，其电化学腐蚀相当严重，短时间就会使罐底板发生腐蚀穿孔，局部破损的涂料直接堵塞泵入口过滤器。

2.2罐底部边缘板外侧腐蚀：

2.2.1边缘板外侧进水

罐底边缘板外侧腐蚀不易观察，容易被人们忽视，储罐底板与混凝土基础接触部位， 长期使用后由于罐底板变形并与罐底基础脱开， 雨水、雪水及腐蚀性气体会侵入罐底板与基础的缝隙， 从而发生电化学腐蚀。

边缘板外侧局部腐蚀主要表现为坑蚀或点蚀， 在长期使用过程中， 随着气候干、湿、冷、热的变化， 罐底水溶液中的氯离子逐渐浓缩。 由于氯离子的存在， 氯离子就向基体金属与锈层之间的界面运动， 造成此处溶液中氯离子浓度高、氧浓度低，呈酸性状态， 即构成了闭塞腐蚀电池， 使得局部腐蚀十分强烈， 形成蚀坑， 并最终可能导致底板穿孔。

2.2.2腐蚀机理

在罐底积水的作用下，金属发生阳极溶解反应：Fe→Fe2++2e    H2O+O2+e→OH   水中的S2-与Fe2+发生反应：Fe2++S2-→FeS

在金属表面的硫化物氧化皮或锈蚀层存在孔隙的状况下，水中的Cl-穿过氧化皮或绣层达到金属表面，在金属表面形成小蚀坑，硫化物的溶解反应为：

FeS+4H2O=Fe2++SO42-+8H++8e

在点蚀源成长的过程中，溶解的金属离子发生水解，生产氢离子H-

Fen++nH2O=Fe（OH）n+nH

在反应中生产的氢离子还会向金属与涂料层之间及金属内部渗透扩散，渗透到金属与涂料层间的氢离子积聚成氢分子，在涂料层与金属间形成气泡，使涂料层发生剥离。渗透到金属中的氢离子一部分发散在金属晶格内，另一部分在金属缺陷处积聚，形成氢分子，这些氢分子不易从金属中释放出来，使金属发生永久性脆化。随着氢分子的不断积聚，导致内压力上升，巨大的内压力将使金属分层、鼓包、甚至开裂，从而加速了金属的腐蚀。

3.防范措施

有针对性的采取措施进行罐底板的防腐，为确保储罐安全，提出措施如下：

1.严控施工质量，在涂刷导静电涂料时，应使用无机富锌涂料作为静电涂料的底层涂料，当表面涂料层出现破损时，底层涂料会起到牺牲阳极的作用，对罐底板起到一定的保护作用。

2.按适当比例添加石墨粉等导电性材料，不能片面地追求导电率而提高导电性材料的比列。

3.避免底板腐蚀穿孔的技术措施是减少焊缝区的应力集中，为此在施工中采取如下措施：①改进焊接工艺、焊接顺序，从工艺上减少应力集中;②进行焊后局部热处理，消除不可避免的应力集中。

4.为了防止罐外边缘板底面受潮，对边缘板与基础环梁之间的缝隙进行密封处理（如沥青灌缝或玻璃胶勾缝等措施）;同时，外侧要有一定的斜面，利于排雨水。

5. 在混凝土基础、外伸翘起的边缘板与底圈板的下部之间填充胶泥， 使之封闭成为一个完整的密封层， 有效地防止了各种外部介质的侵入，车间采取环氧树脂衬玻璃布作为防腐蚀材料不但具有密实、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，同时具有附着力强、常温操作、施工简便等良好的工艺性，取得良好的效果，极大的减少了由于罐底板腐蚀发生的检维修费用。

4.结束语

通过对储罐底板腐蚀的分析，广泛的采用新材料、新工艺、新技术， 是变事后维修为事前预防的重要措施， 既有利于安全生产， 又有显著的经济效益， 是确保生产安稳长满优的必要手段。

原料车间已有 13 台储罐采用了环氧树脂+玻璃布技术对底部边缘板进行防腐、防渗、密封处理， 实践证明效果良好。

参考文献：

[1] 沈建平，等.原油罐底的腐蚀与防护对策[j].石油化工腐蚀与防护，2000， 17（1） ： 8 [2] 李国荣.重防腐涂料[m].北京化学工业出版社，2000 [3] 李根照.阴极保護技术在原油罐上的应用[j].石油化工腐蚀与防护，1996， 13 （4）