储罐的腐蚀与防护综述
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储罐的腐蚀及其防护技术【摘要】储罐底部往往面临比较恶劣的腐蚀环境,底板的腐蚀常常比较严重。
本文主要介绍了我国原油储罐的腐蚀状况以及储罐的腐蚀机理和储罐不同部分的腐蚀情况,在此基础上,总结并提出了一些行之有效的防腐措施和建议,希望为我们的石油行业做出应有的贡献。
【关键词】原油储罐腐蚀部位腐蚀规律腐蚀机理腐蚀防护近年来,随着国民经济的飞速发展,我国石油需求的大幅增长和石油工业的蓬勃发展,作为原料油的储存装置,储罐的数量也越来越大。
这些设施的可靠安全运行对长输管道的安全生产及环境安全有着直接关系。
据某调查机构研究发现,我国每年因为储罐腐蚀而造成的经济损失已达到2000万美元以上,同时造成了多起人员伤亡事故。
因此,对原油储罐的主要腐蚀部位进行正确的分析,并据此采用有效的防护措施已势在必行。
1 储罐的腐蚀机理1.1 腐蚀状况目前,在我国的石化系统中各类储罐已经超过6000多座,按照相关的设计规定,无论油罐的尺寸大小,其设计寿命一般为20年。
由于以前对腐蚀的防护意识不足,直接造成了大量储罐的寿命不足20年,例如天津某石化公司石化厂的部分储罐,于1998年投入使用,主体材质为Q235A,两年后,该罐的底部出现泄漏,经检查发现罐底板上有大范围的疏松的片状腐蚀。
1. 2 原油储罐腐蚀情况在我国常见的储罐一般有两种结构形式:拱顶油罐和浮顶油罐。
一般用碳钢钢板来焊接储罐。
如图1所示,拱顶式油罐的内部可能出现腐蚀的部位一般是:(1)水相,(2)水与油界面(3)原油液相(4)气液交界面(5)油罐顶部气相。
如图2所示,原油浮顶式油罐的内部的腐蚀部位可分为:(1)水相(2)水与油界面(3)原油液相部位。
图2?浮顶油罐1.3 腐蚀规律根据多年的调查研究发现,水相区中的罐底部是储罐中最严重的腐蚀地区之一,据统计,腐蚀速度>0. 17mm/a,同时伴有大范围的腐蚀性麻坑,其深度可以达到2到4mm左右,部分地区甚至出现穿孔现象,其孔径能达到7至12mm,其中部分严重腐蚀的孔径可达30一120mm。
储油罐腐蚀及其防护措施探究摘要:一般而言,储油罐和相应的设备材料主要是铁和钢,但是,在实际的工作当中无法避免和水、空气等进行接触,这也使得储油罐十分容易受到腐蚀,给石油企业的经济造成损失,并且还会造成火灾等情况,严重时影响到人们的人身安全。
根据储油罐的腐蚀原因以及腐蚀原理,要采取相应的措施进行解决,以提升储油罐的使用周期,保证储油罐的发展。
鉴于此,本文对储油罐腐蚀及其防护措施进行分析,以供参考。
关键词:腐蚀现状;储油罐;防腐蚀措施引言伴随着社会的发展和进步,储油罐的防腐技术得以迅速提高,但是,储油罐的腐蚀问题也影响着石油企业的发展和进步,制约了相关部门的发展,对人们的人身财产安全造成了巨大的影响。
为此,相关人员需要不断的进行改革和创新,把最新的技术和方法应用到储油罐防腐当中,推动石油行业的顺利进行。
1储油罐的腐蚀现状根据相关的调查显示,储油罐的腐蚀呈现多种多样的形式,主要体现在三个方面:(1)腐蚀的储油罐的顶部腐蚀比较均匀,所以进行长期的积累会变得十分薄弱,导致储油罐的实际承压和预期承压存在差异;(2)储油罐的腐蚀存在点腐蚀的情况,当点腐蚀过于严重时会造成储油罐穿孔,储油罐的安全将无法得到保证;(3)储油罐进行焊接时会出现焊缝,焊缝的腐蚀是比较大的,所以会使得焊缝的作用降低。
2储油罐的腐蚀现状及成因针对目前储油罐的腐蚀,可从两个方面进行讨论,包括内部和外部腐蚀。
这种分类主要针对储油罐内外的腐蚀情况。
对于圆顶罐的外腐蚀,主要腐蚀部位是罐顶、罐壁和罐底。
这是容易接触储油罐水的地方,容易出现积水,如果在雨天的外部和底部遇到,就会加剧储油罐的腐蚀。
对于圆顶罐的内部腐蚀,主要腐蚀点是罐顶与油水的界面。
储油罐顶部由于蒸发现象可能有一些水蒸气,因此相对容易腐蚀。
然而,油水的界面会形成电解质,加速储油罐的腐蚀。
在内腐蚀中,腐蚀速度最快的是油和空气相接触的界面,,这是因为该接触面以下是原油,与空气接触很困难,因此辅助产品的速度相对较慢,对于这个界面以上的除油罐内壁来说,是相对来说比较干燥的所以腐蚀的速度也比较慢。
钢质管道及储罐腐蚀防护与调查方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钢质管道及储罐在工业生产中起着非常重要的作用,但由于长期受到各种外界因素的侵蚀,容易出现腐蚀现象。
腐蚀会降低钢质管道及储罐的使用寿命,甚至造成安全事故。
做好钢质管道及储罐的腐蚀防护工作至关重要。
本文将介绍钢质管道及储罐的腐蚀防护与调查方法,希望对相关工作者有所帮助。
一、腐蚀的原因1. 化学腐蚀:由于介质中存在腐蚀性物质,如酸、碱、盐等,会导致钢质管道及储罐表面发生化学反应而产生腐蚀。
2. 电化学腐蚀:由于环境中的湿度、氧气、温度等因素的影响,形成一种氧化还原反应,从而形成电化学腐蚀。
3. 浸蚀腐蚀:介质对钢材表面产生溶解作用,导致钢质管道及储罐表面发生溶解腐蚀。
二、腐蚀防护方法1. 使用耐腐蚀材料:选择耐腐蚀性能好的材料进行制造,如不锈钢、镍基合金等,可以有效防止腐蚀的发生。
2. 表面涂层:对钢质管道及储罐进行表面涂层处理,如喷涂底漆、油漆等,形成一层保护膜,减少外界腐蚀物对钢材表面的侵蚀。
3. 阴极保护:通过在钢质管道及储罐表面施加外部电流,形成一种保护层,减缓腐蚀的速度。
4. 修补处理:一旦发现钢质管道及储罐表面出现腐蚀现象,应及时进行修补处理,防止腐蚀进一步扩大。
5. 定期检测:定期对钢质管道及储罐进行检测,及时发现腐蚀问题,采取相应措施,防止腐蚀造成的安全隐患。
1. 目测检查:对钢质管道及储罐表面进行目测检查,观察是否有腐蚀斑点、变形等现象。
2. 厚度测量:使用超声波仪器等工具对钢质管道及储罐的厚度进行测量,了解腐蚀的情况。
3. 化学分析:对腐蚀物进行化学分析,了解腐蚀的原因和程度,为腐蚀防护提供参考依据。
5. 检测报告:根据检测结果编制检测报告,详细记录腐蚀情况和检测数据,为腐蚀防护工作提供参考依据。
钢质管道及储罐的腐蚀防护工作是非常重要的,只有做好腐蚀防护和定期检测工作,才能保证钢质管道及储罐的正常运行和安全使用,减少事故发生的可能性。
安全管理文书轻烃储罐的腐蚀与防护知识日期:___________单位:____________轻烃储罐的腐蚀与防护知识1. 概况原油稳定装置原料是常减压和重整装置的初馏塔顶C1-C5末凝气。
经过处理后主要产品为轻烃,副产品是高压瓦斯。
其中V300和V400罐是储存处理后的液态烃。
其液态烃送到乙烯做原料,分离出的末凝气靠自身的压力送入高压瓦斯管网。
来源于常减压和重整装置的初馏塔顶末凝气含有HC、H2S和水。
造成轻烃罐内壁金属表面腐,出现直径有5mn左右大小不一的点蚀坑,原有的金属表面已经腐蚀没有。
腐蚀率达到0.5-1毫米/年。
3年前采用300微米热喷铝防腐涂层已经腐蚀没有,表面产生大量的灰白色铝的锈蚀物。
2. 腐蚀原因分析这两座罐使用于1986年7月,其主要条件见表一。
其主要条件为表一体积(m3 设备规格(mm内表面积(m2)材质温度C压力MpaV300①2440X 7315X 3567.416MnR60±21.40 ± 0.2V400100①3000X 15010X 25157.516MnR60±21.30 ± 0.2储存的介质中的HCI来源于原油中含有的氯盐和水。
氯盐中的主要成分是NaCI,MgCI2,CaCI2,其中NaCI约占75%,MgCI2约占15%,CaCI2 约占10%。
在原油加工时,当加热到120C以上时,MgCI2和CaCI2即开始水解生成HCI。
其反应为:MgCI2+ H2OMg(OH)2+2HC『CaCI2 + H2 Ca(OH)2+2HC『一般气相部位腐蚀较轻微,液相部位腐蚀严重。
影响该部位腐蚀的主要因素是原油中的盐水解后生成HCI及H2S而引起的。
这些部位的腐蚀形态为碳钢表面的全面腐蚀、均匀减薄。
从检查的情况看这些部位属于低温HCI— H2S- H2O体系的腐蚀。
虽然在进入这两个罐前进行了脱硫,但是液化石油气中含硫量在0.118%-2.5%,易产生低温HCI— H2S- H20的腐蚀。
原油储罐底板腐蚀原因分析及防护对策摘要:针对中国石化塔河炼化有限责任公司原油储罐底板腐蚀严重的问题,分析了产生腐蚀的原因,提出了罐底板采用涂料与牺牲阳极联合保护,支柱对应处底板增焊不锈钢板等防护措施。
关键词:原油;储罐;腐蚀;防护;涂料;牺牲阳极1前言中国石化塔河炼化有限责任公司(以下简称“塔河炼化公司”)现具有500万吨/年原油综合加工能力,加工塔河原油,该原油密度高、盐含量高、粘度大、沥青质含量高。
近年来,其性质进一步劣质化,密度接近0.96g/cm3、盐含量400-600mg/l、硫含量〉2%,由于原油性质属于高硫原油,使原油储罐等设备的腐蚀日趋严重,2016年10月1#装置大检修时已发生原油储罐底板因腐蚀导致开裂。
因此,搞清原油储罐底板的腐蚀机理,制订合理的防护措施,对于确保原油储罐安全长周期运行具有十分重要的意义。
2原油储罐底板腐蚀状况塔河炼化公司现有原油储罐7台,总容量18万立方米。
单台原油储罐的最大容量为50000m3,最小为10000m3,平均容量为25000m3。
在装置建成投产第一个运行周期内,塔河炼化公司原油储罐底板的腐蚀问题并不是很突出,防腐措施基本上采用单独涂料防腐,选用的涂料既有导静电的(如H99-1环氧导静电涂料),也有绝缘性的(如氰凝PA106涂料)。
随着含硫原油加工数量的不断增加,原油储罐底板的腐蚀呈现加剧趋势。
2016年10月1#装置大检修时已发生T106原油储罐底板因腐蚀导致开裂。
对于其它原油储罐,虽然没有因腐蚀穿孔而导致漏油的情况,但罐底板都存在较严重的腐蚀现象。
原油储罐底板的腐蚀特征基本一致,腐蚀最严重的部位集中在底板最外圈等沉积水较多的浮盘支柱下面,底板腐蚀穿孔基本发生在该部位(见图1),罐底板其它部位主要表现为坑蚀,钢板表面存在大小、深浅不一的腐蚀坑(见图2)。
图1 原油储罐底板腐蚀开裂图图2T106原油储罐底板表面坑蚀3腐蚀原因分析3.1罐底板坑蚀原因分析3.1.1原油沉积水的腐蚀。
油田企业金属储罐腐蚀原因及防腐措施一、引言作为油田企业的重要设备之一,金属储罐在储存和运输原油、油品等石油化工产品中扮演着重要的角色。
然而,由于长期受到介质的影响和外部环境的侵蚀,金属储罐在使用过程中很容易发生腐蚀,导致设备的损坏甚至危及安全。
了解金属储罐腐蚀的原因并采取有效的防腐措施对于保障油田企业设备的安全和延长设备的使用寿命至关重要。
二、金属储罐腐蚀原因1. 介质性质作为储存石油化工产品的容器,金属储罐长期受到介质的影响,不同的介质对金属储罐的腐蚀程度不同。
含硫原油、含酸性的化工产品对金属储罐的腐蚀影响比较大。
2. 温度和压力温度和压力是影响金属储罐腐蚀的重要因素。
高温和高压会加剧金属材料的劣化,加速腐蚀的发生。
3. 大气环境大气中的氧气、二氧化硫等化学物质对金属储罐也会产生腐蚀影响。
特别是在潮湿多雨的气候条件下,金属储罐更容易发生锈蚀。
4. 设计和制造金属储罐的设计和制造质量也会直接影响其抗腐蚀性能。
如果设计不合理或者在制造过程中存在缺陷,金属储罐的腐蚀问题就会更加突出。
三、防腐措施1. 材料选择选用抗腐蚀性能好的金属材料或者进行表面处理是防止金属储罐腐蚀的有效途径。
比如使用不锈钢、镀锌钢等材料来制作金属储罐,或者在金属表面进行涂覆防护层。
2. 防护涂层在金属储罐表面施加防护涂层是常用的防腐措施。
这些涂层可以起到隔绝介质、减少金属表面暴露于外部环境的作用,有效延长金属储罐的使用寿命。
3. 阴极保护通过在金属储罐结构中设置阴极保护设备,通过外加电流等手段防止金属腐蚀的发生。
四、个人观点和理解通过对油田企业金属储罐腐蚀原因及防腐措施的了解,在工程实践中,我认为必须高度重视金属储罐的腐蚀问题。
在设计和选材阶段,应该充分考虑介质性质、温度和压力等因素,选用合适的金属材料并在表面进行防护处理。
在使用过程中,要定期检查维护金属储罐,并严格执行防腐措施,以确保储罐的安全和稳定运行。
五、总结与回顾金属储罐腐蚀问题是油田企业在生产经营中不可避免的挑战,只有充分了解腐蚀的原因和采取有效的防腐措施,才能有效地解决这一问题。
储油罐腐蚀原因及防护技术分析摘要:储油罐是一种原材料为钢与铁的储存设备,其主要作用为油料储存与中转,然而因存储油罐储存的油料中,常含有大量的硫化物,使得储油罐经常出现被腐蚀的情况。
由于储油罐的原油存放环境比较特别,一旦储油罐出现腐蚀严重的情况,不仅会造成设备损坏与原油泄漏,也有可能会引发火灾事故,这促使人们对储油罐的腐蚀防护愈发关注。
针对此,基于对储油罐腐蚀原因的分析,本文在详细阐述储油罐腐蚀特点的基础上,深入化探讨了储油罐腐蚀原因及其防护技术。
关键词:储油罐;腐蚀原因;防护技术;油罐腐蚀;引言受到国民经济发展需求的影响,近年来我国对含硫油田的开发力度逐渐加大,这使得目前原油含硫量一直处于增长趋势。
相对于普通油田的含硫量,这些含硫油田含有的硫化物比较多,腐蚀性非常的强,而储油罐作为原油的存储设备,储油罐受到腐蚀的风险率也在相应增长,这在一定程度上对于原油的保存与利用而言,具有较多的不利之处。
针对于此种情况,为有效避免储油罐因腐蚀情况严重,引发各种安全事故,必需要对储油罐的腐蚀原因进行合理化的探讨,以采用合理化的储油罐防护技术进行安全保护,确保储油罐的使用安全。
1储油罐腐蚀的特点通过根据储油罐实际使用过程中的表现而言,储油罐在出现腐蚀情况时,多表现为以下方面的特点:(1)一般情况下,储油罐在出现腐蚀情况时,其罐体顶部的腐蚀是相对比较均匀的,而罐壁则容易在受到腐蚀作用后,可能会出现严重变薄的情况,这种不均匀腐蚀的情况,使得储油罐的承压能力会相对降低,甚至在储油罐的使用过程中,可能会出现壁顶脱落的情况。
(2)储油罐的腐蚀大多数表现为点腐蚀,而因各种外界与内部的特别腐蚀作用下,其可能会出现罐体穿孔的情况,这不仅容易造成大量的原油浪费,也会引发一定的火灾危险。
(3)相对于储油罐的其他部分,储油罐的焊缝周围在受到腐蚀作用时,其受到的腐蚀力度比较大,这导致焊缝处可能会出现脱落的情况。
并且据大部分资料调查显显示,储油罐的焊缝在受到腐蚀后,其焊缝不能再进行正常的使用。
石油管道和储罐的腐蚀及其质量防护方法探究摘要:在对我国国民经济体系进行剖析后可以发现,石油经济已经成为其中最为关键的组成部分。
在石油资源进行运输与生产过程中,管道与储罐又起着关键作用。
为了保证石油资源可以得到妥善的存储、运输与生产,必须对管道和储罐的防腐工作予以密切关注,避免宝贵的石油资源出现浪费,或引发严重的事故造成危害。
所以,本文首先对石油管道和储罐出现腐蚀的原因进行分析,重点阐述相关质量的防护方法。
关键词:石油管道;储罐腐蚀;质量保护引言由于石油当中硫磷元素的比重较高,所以其具有一定的腐蚀性,并且由于各种外部因素的共同作用,极容易造成石油管道和储罐出现腐蚀,从而导致石油资源在运输、存储过程中出现一系列问题。
同时,随着我国对石油资源依赖程度的逐步提升,加强石油资源的管理,提升石油资源的利用效率是非常重要的。
所以,要求有关单位必须重视石油管道和储罐的防腐问题,并制定出合理有效的质量防护方法来避免管道、储罐出现的严重腐蚀。
一、导致石油管道、储罐出现腐蚀的原因对于石油资源来讲,其除了具有重要的战略意义之外,其对于普通民众的日常生活以及工业生产等方面也起着关键作用。
由于石油资源普遍以粘稠且呈现深褐色的液体状态而存在,所以也可将其称之为工业的血液,这就表明了其对于工业领域的发展有着不可或缺的作用。
在世界工业经济快速发展的今天,对于石油资源的需求量得到了大幅度的提升,对于我国而言,每年也要从国外进口大量的原油来满足本国日益增长的需求。
为了保证石油运输与存储的安全,要对此环节的有关工作予以关注。
通常来讲,石油管道和储罐是石油运输、存储的主要载体,但是由于石油当中存在的腐蚀性元素较多,所以其对于管道、储罐也有着一定的腐蚀性,并且随着使用时间的延长,其对管道、储罐的腐蚀问题也会进一步表现出现,极大的影响石油管道、储罐的工作年限。
二、石油管道和储罐的腐蚀及其质量防护方法1、石油管道腐蚀防护方法1.1 涂层防护在涂层防护过程中,其通过采用隔离的方式来将石油与自然环境中的腐蚀性物质与管道隔离开来。
储油罐底板腐蚀分析及防范措施储油罐底板腐蚀是一个非常严重的问题,如果不及时加以防范和处理,将会给储油罐的使用安全带来很大的隐患。
在进行储油罐底板腐蚀分析时,需要考虑以下几个方面:腐蚀形式、腐蚀机理、腐蚀速率、腐蚀环境等。
根据分析结果,我们可以采取一些有效的防范措施来延长储油罐的使用寿命。
首先,了解腐蚀形式是进行分析的第一步。
储油罐底板腐蚀的形式主要有普通水侵蚀、高温水侵蚀和微生物腐蚀等。
针对不同的腐蚀形式,需要有针对性地采取相应的防范措施。
其次,要了解底板腐蚀的机理。
储油罐底板腐蚀的机理可以是化学腐蚀、电化学腐蚀和应力腐蚀等。
对于化学腐蚀,可以通过选择合适的材料、控制介质的成分、调节温度和压力等方式来防止腐蚀的发生。
电化学腐蚀可以通过控制介质的电导率、添加缓蚀剂等来减缓或阻止腐蚀的发生。
应力腐蚀的防范可以通过减小应力集中区域的尺寸、降低介质的破坏性等来实现。
同时,腐蚀速率也是一个需要考虑的因素。
腐蚀速率与储油罐的材料、介质成分、温度、压力等因素密切相关。
对于腐蚀速率较快的环境,我们可以考虑增加底板的厚度、选择更耐腐蚀的材料、定期进行涂层修复等方式来减缓腐蚀的发生。
最后,对底板腐蚀环境的分析也是十分重要的。
了解腐蚀环境的特点,可以有针对性地选择适当的防护措施。
例如,如果环境中含有腐蚀性气体,可以采用防腐涂层来保护底板;如果环境中含有湿度较高的介质,可以在底板表面进行防腐处理。
针对底板腐蚀问题,可以采取以下几种防范措施。
首先,要选择合适的材料。
通常情况下,常用的储油罐材料有碳钢、不锈钢等。
针对腐蚀性较强的储存介质,可以考虑使用耐腐蚀性能更好的材料。
其次,要加强对储油罐底板的维护和管理。
定期进行检查,及时修补和更换受腐蚀的底板部分,可以有效延长储油罐的使用寿命。
此外,可以采取防腐涂层的方式,对底板进行表面处理,增强其抵御腐蚀的能力。
还可以在底板周围设置防腐蚀的屏障,减少腐蚀介质对底板的侵蚀。
综上所述,储油罐底板腐蚀是一个复杂的问题,需要综合考虑腐蚀形式、机理、速率和环境等因素。
1 / 12 一:储罐的腐蚀与防护概述 油罐所储存的油品往往含有氢、硫酸、有机和无机盐以及水分等腐蚀性化学物质, 加上罐外壁受环境因素影响,油罐的寿命会大大缩短。如果不能对金属油罐进行及时的防腐处理, 轻则表面腐蚀并对油品造成污染, 使油品胶质、 酸碱度、 盐分增加,影响油品质量;重则因腐蚀使油罐穿孔造成油品泄漏,不但形成能源浪费、污染环境,而且容造成火灾、爆炸,其危险性可想而知。因此,对油罐的腐蚀种类、腐蚀的主要部位、 腐蚀机理等进行分析研究, 采用合理的、先进的、 经济的防护方法, 对金属油罐进行防腐蚀处理是非常必要的。 一般情况下 ,储罐中原油的腐蚀性最大,最大腐蚀率可达0.6;轻质和粗制汽油、煤油、粗制重油次之,最大腐蚀率为0.4;重油、石脑油和润滑油等的腐蚀性最小 ,腐蚀率为0.2。此外,储罐不同部位其腐蚀程度也有差异,储罐底部和侧板下部与油析水相接触 ,属水相腐蚀 。油析水是一种电解质水溶液,其中包含有沉降水等,该部位的腐蚀程度最大。 原油储罐(以下简称油罐)是石油化工行业的重要设备,对整个装置“安、稳、长、满、优”的运行起着重要作用。油罐的腐蚀造成了巨大的经济损失和环境污染,因此加强对油罐腐蚀的研究 ,并找出合理的防护方法是十分重要的。 金属储罐的腐蚀有许多表面状态(如均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、沉积腐蚀、晶间腐蚀、层间腐蚀、冲刷腐蚀、空泡腐蚀、磨损腐蚀、环境腐蚀、双金属腐蚀、杂散电流腐蚀等),但主要原因仍是化学腐蚀和电化学腐蚀。其中化学腐蚀只在原油储罐和其他特定的场所才会发生,对杂质较少的成品油罐而言。化学腐蚀发的机率很小。因此,电化学腐蚀使金属储罐腐蚀的主要原因。
二:腐蚀与防护的国内外概况 在国内外,因原油罐腐蚀泄漏造成严重的环境污染事件时有发生,同时也给石油化工企业的安全生产带严重的后果。在石化企业里,原油罐是主要设备,容积般在1万m~10万m,投资大,清罐检修一次难度很大费用高,所以搞好原油罐的防腐蚀工作,非常重要。罐的腐蚀主要有罐内腐蚀、罐外腐蚀、罐外底板腐蚀等。金属储罐的防腐,可分为罐内壁防腐和外防腐。目前,国内原油储罐罐外、罐外底板都进行了防腐处理,内壁一般不进行防腐处理,或只进行局部防腐处理。前应用最广泛的金属油罐内壁防腐的环氧涂料、环氧青涂料、聚氨酯涂料、无机锌涂料和喷铝等,在国内均成熟的生产工艺。只要将这些品种推广应用,采取厚施工,就可以达到防腐效果,解决目前油罐防腐的需要从经济观点出发,金属油罐内壁防腐材料应向高效能长寿命方向发展。 钢制储油罐腐蚀一直是世界石油化产业的老大难题。腐蚀的加剧会造成储罐泄漏,并引发严重的爆炸事故发生,腐蚀造成的直接、间接损失大,严重地影响了企业的正常生产,据调查数据显示,世界丁业发达旧家腐蚀造成的经济损失约占当年旧民生产总值的1.8~4.2%左右。我国每年腐蚀引起的损失估计达500亿元,约占闰民经济总值的5%。所以油罐防腐一白=是我和世界石油化产业关注的重点问题。
三:油罐的腐蚀与防护
3.1油罐的腐蚀种类 2 / 12
( 1 ).化学腐蚀。主要发生在干燥环境下的罐体外壁,一般腐蚀程度较轻。 ( 2 ) 浓度腐蚀。主要发生在油罐内壁液面以下,是由氧的浓差引起的。 ( 3 ) 原电池腐蚀(电化学腐蚀)。主要发生在罐底、罐壁和罐顶,是油罐内部最主要、最严重危害最大的一种腐蚀。 ( 4 ) 硫酸盐还原菌及其他细菌引起 的腐蚀。主要发生在罐底。 ( 5 ) 摩擦腐蚀。主要发生在浮顶罐的浮动伸缩部位
3.2油罐的腐蚀机理 重质油罐主要包括原油罐、污油罐和各类专用润滑油、专用燃料油罐等。油罐的蚀主要是由于重质油中的无机盐、酸、硫化物等对钢铁造成的腐蚀。此类油罐腐蚀最为严重的部位是罐底部分。由于罐底水含有厌氧细菌( 硫酸盐还原菌)。有机物、硫酸盐、HS 、Co2 ,氧在这些油品中的溶解度很低, 罐底水处于缺氧状态,正好是硫酸盐还原菌生存的适宜环境,因而上述较重油品储罐罐底内部腐蚀是以酸腐蚀和硫酸盐还原菌引起的坑蚀为主。其次是水、油界面部位的腐蚀,油、气界面的腐蚀也较严重,顶部气相腐蚀则较轻。 轻质油品主要包括汽油、煤油、柴油等。这类油料储罐的罐体外壁容易发生化学腐蚀,油罐内部则容易发生其余几种形式的腐蚀。油品中一般不存在H2S、 SQ等酸性气体,因而无酸腐蚀。由于氧在轻油中的溶解度很高,一部分溶解氧可以进入罐底水中,所以罐底仍存在轻度的电池微腐蚀和氧浓差电池腐蚀。而且这类油料储罐的具体腐蚀情况也随介质的不同而有所差异。汽油中加的四乙基铅,煤油中加的硫化物和抗静电剂等对碳钢都有腐蚀作用。汽油罐顶部和汽油气液界面腐蚀较严重,而这些部位煤油引起的腐蚀较次之,柴油腐蚀轻微,底部水相腐蚀也较轻。其平均腐蚀速率为0.05-0.25mm/a,最大腐蚀速率为0.4mm/a。碳钢材料在各种油罐中的腐蚀率如表 1 表 1 钢材料在各种油罐中的腐蚀率 mrn/a
无论是重质油罐,还是轻质油罐,其顶部腐蚀的主要原因都是由水蒸气、空气中的氧及油品中的挥发性硫化氢造成的电化学腐蚀,对某些油品而言,这种腐蚀显得更加严重一些;而罐壁气液交替部位的腐蚀主要是由于氧的浓差电池引起的,氧浓度高的部位为阴极,氧浓度低的部位为阳极;罐底腐蚀主要由于罐底钢板直接与罐底水层相接触,而罐底水中含有各种水溶性盐、酸,这些盐和酸的水溶液都是电解质,能够产生局部电解过程,所以罐底部分是遭受腐蚀最严重的部位。罐底水的理化主要指标如表2。 3 / 12
3.3油罐内部的防腐措施 3.3.1油罐材质的选择 一宜选用含碳量小于0.2%和硫、磷含量低于0.3%的钢材。不同存储介质的油罐应选用不同的不锈钢材质,见表3。
3.3.2 适当增加腐蚀严重部位的钢材厚度适当增加腐蚀严重部位如罐底和罐顶的厚度可以提高防腐能力,但不应超过钢板总厚度的20%。 3.3.3采用阴极保护法 油品沉积污水介质中含盐量高,腐蚀性成分多,致使储罐底部受到严重的腐蚀,多年实践证明,牺牲阳极阴极保护可以减缓与沉积污水介质相接触部分表面的腐蚀。一般采用压制带状阳极在罐底环状布置和罐壁下部均匀分布作牺牲阳极。在实际应用中通常牺牲阳极阴极保护与涂料联合使用,将更经济、取得更好的保护效果。 3.3.4热喷涂复合防护层 把喷涂的金属原料在高温下熔化,用压缩气体或其他惰性气体将熔化的金属吹成雾状,迅速地喷射到预先准备好的金属物体表面上,这些细小的金属颗粒在飞射过程中是处于熔化状态,当撞到被喷射的物体表面后,立即变形、伸平并迅速 冷却,紧紧地嵌附在被喷涂物体的表面,连续喷射便形成喷涂层。在经过热喷铝的钢基组织表面形成了0.1~0.3mm的喷涂层,该保护层可以经受住典型的工业大气及高温考验,能有效地隔绝腐蚀介质的渗透,防止钢基在介质中的电化学腐蚀,铝复盖层还能不断地给钢基提供牺牲阳极保护,从而保护金属不受腐蚀。 3.3.5涂料防护 从目前情况来看,对油罐内部防腐,国内外大都采用涂料进行防护。要求涂料具有良好的耐油性,在一30~5 0℃范围内能耐原油、汽油、柴油、煤油、渣油、油污水等介质的腐蚀。同时涂料还应具有良好的抗静电性能,为此防腐涂料中往往需加入导静电填料,使涂料的体积电阻率低于l 0n·I。除此之外,防腐涂料还应具有良好的物理机械性能,如附着力强、常温固化、不龟裂、施工方便等。通4 / 12
常涂层要求涂刷3~6遍,总厚度为250~300ffm。国外非常重视油罐防腐工作,日本通过3042台油罐防腐调查,大部分采用环氧涂料、环氧煤焦油涂料、玻璃鳞片涂料、锌粉涂料用于油罐防腐,使用寿命 7 ~1 0 年,涂层厚度一般为0.4~0.7mm。国内目前常用的储罐涂料主要有环氧树脂、聚氨酯、无机富锌、有机富锌、玻璃鳞片涂料等。一般国内常用的油罐涂料品牌有:8701环氧树脂防腐蚀涂料、TH一4硅酸锌耐油防锈涂料、H一99环氧抗静电涂料、环氧漆酚耐蚀抗静电涂料、聚氨酯抗静电涂料、EP一6 7环氧树脂玻璃鳞片防腐蚀涂料。
四:原油储罐内壁的腐蚀与防护 1 防腐方案简介 钢制储罐过去通常是通过防腐覆盖层来控制腐蚀的。然而防腐覆盖层的防腐年限相对较短,同时在工程实践中,由于各种因素的影响,防腐覆盖层难以达到完整无损,常在覆盖层漏敷或损伤处发生腐蚀,尤其在罐底板腐蚀极为严重。 阴极保护是根据电化学腐蚀的原理,通过阴极极化的方法抑制腐蚀电池的产生,从而达到防腐的目的。但单独采用阴极保护时,其所需保护电流密度很大,在高温含去极化剂的水中达几百m A /m 2,经济性能较差。因此需对原油罐内不同的腐蚀环境和因素对症下药,以取得令人满意的防腐效果。经过对试验研究与实际工程的总结得m :储罐内壁防腐的做法是罐顶、罐壁采用导静电涂料防腐,而罐底采用涂层与阴极保护联合保护。这样既可大大降低阴极保护的费用,又可通过阴极保护弥补由于覆盖层受损或老化所形成的腐蚀缺陷,大大延长油罐的安全使用寿命。 阴极保护的方法分为外加电流法和牺牲阳极法。考虑到安全及管理等诸多因素,原油储罐罐底内壁应实施牺牲阳极阴极保护。这种方法对原油罐安全可靠、无需专人管理,且保护效果好。 选材上牺牲阳极材料主要有3大类,即锌合金、铝合金、镁合金。在原油储罐内,由于镁合金阳极存在产生电火花的可能,且其驱动电位过大、阳极寿命短、效率低,因此不能使用。同时原油储罐内的工艺温度很容易达到54℃,锌合金牺牲阳极有发生极性逆转"』,成为阴极的可能,也不能使用。因此只有铝合金牺牲阳极可用于原油储罐罐底内壁阴极保护。实际工程中常用可用于高温环境下的高效铝合金牺牲阳极。它有效避免了由于在高温或半高温环境下引起的牺牲阳极的电流效率下降的现象。 油罐内壁防腐具体方案是:罐内底板采用涂层加高效销牺牲阳极联合保护。涂层采用导静电的涂料,涂层厚度不小于120斗m,然后按设计安装高效铝牺牲阳极,并对焊口进行补涂防腐涂层处理。罐内其它部位采用抗静电涂层保护,涂层总厚度不小于180“m ,涂料可采用环氧抗静电涂料、环氧氯磺化聚乙烯抗静电涂料、聚氨脂抗静电类涂料等。涂层进行施工前,需对表面进行前处理:先对表面进行清理,然后进行喷砂除锈,喷砂除锈需达到Sa 2.5级的要求。 2设计计算 2.1 原始数据 经对某石油化工厂提供的原油罐内沉积污水进 行分析,其pH 值为6.72,电导率为8800斗s/em,水质主要成分见表1。从其水质分析结果来看,略微 偏酸性,含盐量较高,Fe3+含量较高,腐蚀较强。