油庫(kù)區(qū)油罐腐蝕情況分析

班久慶，賀 欣（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）

油庫(kù)區(qū)油罐腐蝕情況分析

班久慶，賀 欣
（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）

當(dāng)前形式下油田建設(shè)過(guò)程中大多使用鋼質(zhì)油罐，此類(lèi)油罐在儲(chǔ)存、裝卸油品時(shí)容易受到腐蝕。油罐腐蝕是油庫(kù)區(qū)需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題之一。針對(duì)油庫(kù)區(qū)油罐不同油品腐蝕及不同部位腐蝕情況進(jìn)行分析，為不同腐蝕因素、現(xiàn)象提供說(shuō)明。

油庫(kù)區(qū)；油罐腐蝕；浮頂罐；重質(zhì)油

由于近些年石油行業(yè)不斷發(fā)展，原油及附屬產(chǎn)品不再僅僅作為戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備物資，為滿(mǎn)足產(chǎn)出原油及成品油存儲(chǔ)需求，全國(guó)各地很多大型儲(chǔ)油罐投入設(shè)計(jì)和使用。由于國(guó)內(nèi)對(duì)于原油需求量的大幅增加，國(guó)內(nèi)自產(chǎn)原油已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始從國(guó)外進(jìn)口原油以補(bǔ)充國(guó)內(nèi)原油市場(chǎng)缺口［1-2］。近幾年，國(guó)外原油，以中東原油為例，油品質(zhì)量下滑，采出原油成為“三高原油”加劇腐蝕。如果通過(guò)油庫(kù)專(zhuān)業(yè)人員定期排查，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)腐蝕問(wèn)題，油罐腐蝕危害尚可控制，但是夜間或者非檢查周期內(nèi)發(fā)生腐蝕穿孔問(wèn)題，造成的損失就不可估計(jì)。由于油罐腐蝕原因復(fù)雜，各個(gè)油罐腐蝕狀況有較大差異，本文針對(duì)油罐腐蝕現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)研究［3-4］。

1　油罐腐蝕情況

1.1重質(zhì)油罐

重質(zhì)油罐腐蝕主要區(qū)域位于油罐罐底部處，其次在油水轉(zhuǎn)相界面處，油水兩相界面、油氣兩相界面部位也屬于腐蝕較為嚴(yán)重區(qū)域，油罐頂部腐蝕則相對(duì)比較輕［5］。原油及大量?jī)?chǔ)罐內(nèi)油品中含有大量能夠?qū)薇谠斐筛g的含硫化物的酸、鹽等成分。另外由于油罐腐蝕生成的產(chǎn)物和水中的鹽份相互作用形成電化學(xué)腐蝕也是重質(zhì)油罐腐蝕的主要原因；罐底的無(wú)氧條件加上油品內(nèi)部含有的硫化物會(huì)導(dǎo)致一定的針對(duì)油罐的細(xì)菌腐蝕。腐蝕嚴(yán)重的原油罐將很快在油罐表面出現(xiàn)痕跡，一般情況下，穿孔直徑范圍為0～15mm，深度為4～5mm，速度為0.4～0.8mm/a，最大可達(dá)2mm/a［6］。

1.2輕質(zhì)油罐

輕質(zhì)油泛指沸點(diǎn)在50～350℃之間的烴類(lèi)混合物，但對(duì)其定義并不嚴(yán)格。輕質(zhì)油罐通常是指：汽油油罐、柴油油罐、煤油油罐等，輕質(zhì)油罐的腐蝕情況也隨管內(nèi)介質(zhì)情況而有相應(yīng)不同。四乙基鉛、硫化物甚至抗靜電劑添加劑等對(duì)儲(chǔ)油罐常用碳鋼均具有一定腐蝕效果。對(duì)輕質(zhì)油油罐的腐蝕情況來(lái)說(shuō)，在油罐頂部及其氣液面兩相交換處腐蝕較為嚴(yán)重，其中汽油罐腐蝕程度較重，煤油罐次之，柴油罐的腐蝕相對(duì)較輕；遼河油田產(chǎn)出原油的含硫可達(dá)達(dá)104～220mg/L，含氯2.6～3.1mg/L，含鹽24～28mg/L，從而會(huì)形成鹽酸及硫化氫系統(tǒng)腐蝕［7］。

對(duì)于油庫(kù)區(qū)儲(chǔ)油罐來(lái)說(shuō)，油罐頂部腐蝕的主要原因是：油品內(nèi)揮發(fā)出去的水與環(huán)境中的氧氣及油品中揮發(fā)出去的硫化氫相互結(jié)合從而形成腐蝕；儲(chǔ)油罐壁在氣液兩相混合部位的腐蝕是氧氣濃度差異引起的；損耗的主要原因是原油析水從而造成一定程度的損耗［8］。

2　不同位置油罐的腐蝕情況

2.1儲(chǔ)油罐罐底板內(nèi)側(cè)腐蝕情況

根據(jù)現(xiàn)有資料調(diào)查，目前大部分腐蝕穿孔均是由點(diǎn)腐蝕造成的。油品儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水分，積存在罐底板表面上從而形成底水層，底水層含有氯離子以及硫酸鹽還原菌等微生物，微生物與離子兩者腐蝕性均較強(qiáng)會(huì)造成劇烈電化學(xué)腐蝕。同時(shí)因?yàn)榇蟛糠謨?chǔ)油罐罐底為錐形，所以罐底水會(huì)沉積于罐壁和罐底結(jié)合焊縫處，此處腐蝕情況最嚴(yán)重，屬于防腐重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)。目前研究認(rèn)為有以下幾個(gè)因素引起罐底板內(nèi)側(cè)腐蝕：首先，儲(chǔ)油罐內(nèi)的液化天然氣、液化石油氣等含有污水，在污水內(nèi)又含有微生物。微生物及其他雜質(zhì)均變成沉淀物滯留在罐的下面導(dǎo)致罐底受到腐蝕情況嚴(yán)重；其次，因?yàn)楣薜撞⒉黄秸?，?dǎo)致沉淀物大多滯留附近從而引發(fā)罐底板附近的腐蝕。其二，加熱引起腐蝕。由于原油及相應(yīng)油品在常溫狀態(tài)下處于半凝固狀態(tài)，無(wú)法直接輸送或者儲(chǔ)存，一旦需要運(yùn)輸則需要對(duì)油罐內(nèi)油品加熱輸送，以提高輸送效率，與此同時(shí)，由于溫度的升高，油品內(nèi)部硫化物及其他微生物進(jìn)入活躍溫度，會(huì)使油罐腐蝕變得更加劇烈。

2.2儲(chǔ)油罐罐底板外側(cè)腐蝕情況

一般情況下，是氧濃差電池腐蝕造成了儲(chǔ)油罐罐底板外側(cè)的腐蝕。因?yàn)閮?chǔ)油罐罐底與地面接觸不良造成罐底具有氧濃度差的存在。將油罐滿(mǎn)載與空載狀況下進(jìn)行對(duì)照，油罐空載時(shí)明顯接觸不良；此外，考慮到油罐罐壁和油罐中央部分透氣性差別較大，也會(huì)引起相應(yīng)的氧濃差電池，從而將罐底外表面中心部位變成陽(yáng)極進(jìn)而遭到腐蝕。如果自然降水或者罐外壁泠凝水進(jìn)入板下，可以使罐底表面腐蝕更加劇烈，除此之外，瀝青層如果有縫隙存在的話(huà)，也會(huì)導(dǎo)致地基內(nèi)部的水上升與罐底直接接觸從而腐蝕罐底壁外表面。

2.3儲(chǔ)油罐罐頂外部腐蝕情況

連片的點(diǎn)蝕從而形成的穿孔是儲(chǔ)油罐罐頂外部腐蝕的主要方式。在針對(duì)某地區(qū)個(gè)別油庫(kù)區(qū)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)罐頂和罐壁的結(jié)合處易發(fā)生腐蝕穿孔現(xiàn)象，穿孔部位一般呈環(huán)形狀距離罐壁最近處只有100～200mm，寬度通常為1 000～2 000mm。由于油罐罐頂積水從而造成雙面腐蝕，受到腐蝕后罐頂鋼板厚度會(huì)普遍減少2～3mm［9］。

油罐頂根據(jù)結(jié)構(gòu)不同分為固定頂罐和浮頂罐，目前油田建設(shè)以浮頂罐為主。以浮頂罐為例進(jìn)行說(shuō)明，由于結(jié)構(gòu)問(wèn)題，浮頂罐內(nèi)側(cè)不會(huì)直接接觸油面，導(dǎo)致發(fā)生腐蝕的概率較小，而外側(cè)就和內(nèi)側(cè)完全不同。目前常見(jiàn)儲(chǔ)罐體積基本在10 000m3以上，直徑則在28 000mm以上，罐頂中部通常只有一個(gè)集水坑，無(wú)法滿(mǎn)足極端天氣情況下集水需求，雨雪一旦過(guò)大，罐頂積水無(wú)法都順利流到集水坑，由于罐頂剩余積水在自然蒸發(fā)過(guò)程中起到電解質(zhì)的作用，會(huì)導(dǎo)致罐頂形成電化學(xué)腐蝕，隨著時(shí)間推移，如果不注意維修將會(huì)形成孔洞。

2.4儲(chǔ)油罐罐壁腐蝕情況

在油品存儲(chǔ)過(guò)程中，油品需要與罐壁直接接觸，此時(shí)對(duì)罐壁來(lái)說(shuō)，腐蝕的主要來(lái)源是化學(xué)腐蝕。汽油中存在少量活性硫，常溫常態(tài)下腐蝕較輕微，對(duì)罐壁影響并不大，但如果受到高溫影響，會(huì)受熱并分解生成烯烴和硫化氫，兩者均具有具有強(qiáng)腐蝕性，與此同時(shí)硫本身在高溫下也具有腐蝕性。除此之外，在裝卸油品的過(guò)程中由于油品經(jīng)過(guò)高溫加熱，會(huì)有一定氣體揮發(fā)，影響周?chē)鷾囟?，罐壁受到影響的部位容易在隨后休息狀態(tài)下冷凝成水，陽(yáng)面罐壁溫度相對(duì)較高，容易使罐壁水珠蒸發(fā)，陰面溫度相比較于陽(yáng)面差距較大，水珠總會(huì)有殘留，因此陰面腐蝕情況一般比陽(yáng)面罐壁腐蝕情況嚴(yán)重。油品對(duì)罐壁內(nèi)側(cè)的腐蝕相對(duì)較輕，但如果該油罐儲(chǔ)存油位總是變化，那么腐蝕將會(huì)發(fā)生在氣液兩相結(jié)合點(diǎn)，相比其他部位此部分也是腐蝕的重災(zāi)區(qū)。

3　結(jié)論

隨著油田發(fā)展，對(duì)于油庫(kù)區(qū)油罐使用需求量不斷加大，油罐腐蝕情況變得日益復(fù)雜，掌握不同油品腐蝕特點(diǎn)以及油罐不同部位腐蝕情況有助于減少油庫(kù)區(qū)油罐建設(shè)、維修費(fèi)用，符合新形勢(shì)下油田轉(zhuǎn)型需求，針對(duì)不同腐蝕特點(diǎn)采取相應(yīng)對(duì)策，降低油品損耗。

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［9］ 王桂志.油罐腐蝕與防腐技術(shù)研究［J］.經(jīng)營(yíng)管理者，2011，（3）：387.

The Analysis of Oil Tank Corrosion in Oil Depot

Ban Jiu-qing，He Xin

In the current form of oil field construction，most of the fields are using steel tanks，when the tanks in storage，loading and unloading of oil is vulnerable to corrosion.Tank corrosion is one of the key problems to be solved in the work of oil depot area. In view of the different oil corrosion and corrosion in different parts of the oil tank，the phenomenon of different corrosion factors is explained.

the oil depot area；tank corrosion；floating roof tank；heavy oil

TE988

A

1003-6490（2016）05-0040-02