原油储罐内腐蚀及防腐措施分析

技术研究

50 2023年第12期

联合站原油储罐内防腐极其重要，原油储罐

是存储和运输原油的关键设施，储罐通常由钢材

制成，钢材容易受到腐蚀的影响。采取合理防腐

措施可以防止储罐壁在与原油接触时发生腐蚀，

腐蚀可能导致钢结构的减弱和损坏，从而降低储

罐的寿命和可靠性，腐蚀可以导致储罐壁的穿孔

和裂缝，进而引发泄漏，泄漏会导致环境污染和

安全风险，对生态系统和人类健康造成严重影

响，防腐措施可以减少储罐发生故障的风险，降

低火灾、爆炸等事故的可能性，保护工作人员和

设施的安全[1]。本次研究主要是对联合站内原油储

罐内腐蚀的原因及防腐措施分别进行研究，为保

障原油储罐的使用安全奠定基础。

1 原油储罐内腐蚀原因分析

1.1 原油成分

原油中常含有硫化氢和其他硫化物，硫化

氢是一种强酸性气体，能与金属表面发生电化学

反应，导致腐蚀，原油中可能含有水分，特别是

在输送和存储过程中，由于温度和压力的变化，

可能导致水分凝结，水分能够加速金属腐蚀的发

生，特别是在油水界面处。原油中含有氯化物也

会加速金属腐蚀的过程，氯化物离子在一定条件

下能够形成高度腐蚀性的物质，某些原油中可能

含有酸性物质，如有机酸等，这些物质能够加速

金属的腐蚀过程，原油中的氧气也是造成腐蚀的

重要因素，氧气与金属发生氧化反应。这些腐蚀

性成分在原油储罐内与储罐壁的金属相互作用，

引发电化学反应，从而导致金属腐蚀[2]。

1.2 油水界面在原油储罐内油水界面是腐蚀的高危区域，

因为油水界面附近的条件常常促使电化学腐蚀反

应的发生。油水界面处的金属表面可能会受到湿

润环境的影响，特别是当储罐内有水分存在时，

湿润的环境有利于电化学腐蚀反应的发生，油和

水具有不同的电化学性质，因此在油水界面附近

可能会形成电化学差异，引发电池腐蚀，这种电

化学差异可能导致金属表面的局部腐蚀[3]。油水界

面附近可能会发生一些特定的化学反应，产生酸

性物质或其他腐蚀性物质，油水界面附近由于温

度和压力的变化，可能形成腐蚀的电化学条件，

例如在水蒸发的情况下，浓缩的盐类等腐蚀性物

质可能会在油水界面处产生。

1.3 沉积物

原油储罐内的沉积物是导致腐蚀的一个重

要原因，沉积物可以形成在储罐内壁和底部，与

原油接触并影响金属表面。沉积物中可能含有水

分，特别是当储罐内有潮湿的条件时，沉积物会

吸收水分，这样的湿润环境有利于电化学腐蚀的

发生，沉积物可以在金属表面形成小区域，形成

电池腐蚀，沉积物可能在金属表面形成不均匀的

层，导致电化学反应差异，沉积物中可能含有一

些腐蚀性成分，如硫化物、氯化物等，这些物质

可以与金属发生化学反应，沉积物在油水界面附

近形成的凹凸不平的表面有利于形成湿润环境，

腐蚀产物也可能会沉积在储罐内壁上，这些产物

可能比金属更易腐蚀，形成局部腐蚀，促进腐蚀

的发生。

1.4 机械损伤

在原油储罐内，机械损伤可能是由于储罐内原油储罐内腐蚀及防腐措施分析

陈朋

中国石油天然气股份有限公司冀东油田分公司 河北 唐山 063000

摘要：针对联合站内原油储罐内腐蚀问题，本次研究首先对原油储罐内腐蚀的原因进行系统分析，

在此基础上，开展原油储罐内防腐措施研究，为保障联合站内原油储罐的安全运行奠定基础。关键词：联合站 原油储罐 内腐蚀 原因分析 防腐措施

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ａｎｄ　ａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｉｎｓｉｄｅ　ｃｒｕｄｅ　ｏｉｌ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｔａｎｋｓ

Ｃｈｅｎ　ｐｅｎｇChina National Petroleum Corporation Jidong Oilfield Branch，Tangshan 063000

Abstract：In response to the corrosion problem inside the crude oil storage tanks in the joint station，this study

first conducted a systematic analysis of the causes of corrosion inside the crude oil storage tanks. Based on this，a

study was conducted on the anti-corrosion measures inside the crude oil storage tanks to lay the foundation for ensuring

the safe operation of the crude oil storage tanks in the joint station.

Keywords：Union Station；Crude oil storage tanks；Internal corrosion；Cause analysis；Corrosion prevention

51 技术研究2023年第12期

部或外部的机械作用引起的，在储罐内部操作或

维护过程中，如发生储罐内部的金属表面受到撞

击和碰撞，会造成涂层破损或金属暴露，将得到

金属表面暴露在原油中，类似于撞击、机械刮擦

可能导致储罐内部金属表面的涂层破损或金属裸

露，增加了腐蚀的风险[4]。沉积物和颗粒物的积累

可能会在储罐壁上形成局部腐蚀的焦点，尤其是

当这些颗粒物中含有腐蚀性成分时，长期受到机械

振动、应力和变形可能会引起金属疲劳，疲劳的金

属容易形成裂纹，这些裂纹又可能成为腐蚀的起始

点，储罐内部的压力变化、储罐扩张或收缩等因素

可能导致金属表面受到拉伸和压缩，这可能导致涂

层开裂或金属裸露。

1.5 温度压力

原油储罐内部可能会受到高温影响，尤其

是在炎热的气候或储罐附近有热源的情况下，高

温条件可能加速腐蚀反应的发生，特别是对一些

腐蚀性成分敏感的金属，在储罐内部，可能存在

温度梯度，即不同位置温度不同，这样的温度差

异可能导致电化学反应差异，形成电池腐蚀。储

罐内部可能由于原油注入、排放或温度变化等因

素，导致压力的变化，这些压力变化可能影响腐

蚀反应的速率，温度和压力的变化可能引起金属

应力的变化，导致金属表面的局部拉伸或压缩，

从而影响涂层的完整性或金属表面的裸露，增加

了腐蚀的风险[5]。

1.6 电化学反应

原油中含有多种腐蚀性成分，与储罐内金

属壁发生电化学反应导致腐蚀。原油中的酸性物

质，如有机酸和硫化氢等，可以与金属发生电化

学反应，形成酸性环境，原油中含有氧气，与金

属发生氧化还原反应，形成氧化物或氢氧化物，

促使金属腐蚀。储罐内可能存在局部腐蚀点，形

成非均匀电化学环境，导致电池腐蚀的发生，如

果储罐内存在空气和水，形成湿润环境，这也会

加速电化学腐蚀反应，储罐内可能存在不同材质

的金属，形成金属异质性，导致电池腐蚀，加速

金属的腐蚀过程。

2 原油储罐内防腐措施研究

2.1 防腐涂层

联合站原油储罐内的防腐涂层是非常重要

的，它可以保护储罐壁的金属免受原油中的腐蚀

性成分和环境影响，延长储罐的使用寿命，并确

保储罐的安全运行。根据储罐内的原油成分和操

作环境，选择适合的防腐涂层材料，不同类型的

原油和操作条件可能需要不同种类的涂层来保护

储罐壁，常见的防腐涂层类型相对较多，环氧涂层是一种常见的防腐涂层，它具有优异的耐腐蚀

性能和附着力，环氧涂层能够有效隔离金属表面

和原油之间的接触，防止腐蚀的发生，酚醛涂层

是一种耐高温、耐化学腐蚀的涂层材料，适用于

一些高温高压的原油储罐，聚氨酯涂层具有优良

的耐候性和耐腐蚀性能，能够在各种环境条件下

保护金属表面，聚酯涂层具有优异的耐腐蚀性能

和耐化学性，常用于储罐内部的防腐保护，非晶

氧化硅涂层可以形成均匀的薄膜，提供优异的耐

腐蚀保护，聚乙烯涂层是一种简单且经济实惠的

防腐涂层，适用于一些不要求高耐腐蚀性能的储

罐。确保防腐涂层均匀涂覆在储罐内壁上，避

免漏涂和空隙，以保证涂层的完整性和有效性，

由于储罐内可能存在温度和压力变化，选择耐

高温和耐压涂层，以确保涂层在各种条件下都能

正常工作。在涂层施工过程中，要进行质量控

制，确保涂层符合相关的标准和规范，以保证涂

层的质量和耐久性，在进行涂层施工之前，对储

罐表面进行检查，确保表面光洁、干燥和无油污

等杂质，必要时进行打磨、清洁和除锈处理，确

保涂层的附着力，严格控制施工工艺，确保涂层

的厚度均匀、无气泡和流挂现象。采用适当的涂

装技术和设备，保证涂层施工质量，派遣专业监

督员在施工现场进行监督，确保施工符合标准和

规范，监督员要及时发现和纠正施工过程中的问

题，避免涂层施工质量不合格，对涂层进行厚度

测量，确保涂层的厚度满足标准要求，过厚或过

薄的涂层都可能影响涂层的效果和耐久性。

2.2 阴极保护

在储罐内部设计并安装阴极保护系统，这

涉及到合适的电流源、阴极材料的选择，以及电

流分布和密度的计算，系统设计要考虑储罐的尺

寸、结构和金属壁的特性，首先需要对储罐进行

腐蚀评估，了解储罐内部和外部金属壁的腐蚀情

况和腐蚀速率，这可以通过定期的检查和测试

获得，腐蚀评估的结果将指导阴极保护系统的设

计，根据储罐的具体情况，选择合适的阴极保护

系统类型，主要有两种类型，外部阴极保护和内

部阴极保护，外部阴极保护是将阴极材料直接安

装在储罐外壁上，内部阴极保护是将阴极材料安

装在储罐内部。选择适合的阴极材料，常见的阴

极材料包括铝、锌、镁等，这些材料在电化学上

更容易氧化，从而形成阴极，保护储罐内的金属

表面，镁是一种常用的阴极材料，具有良好的阴

极保护性能，它的优点是价格相对低廉，且在电

化学上更容易被氧化，形成阴极，从而保护储罐

的金属表面，锌同样具有良好的阴极保护性能，

它也相对便宜且易于加工，可以被用于不同类型