李權(quán) 李明君 金承龍
摘 要:本文對勝利油田儲油罐腐蝕狀況進行了詳細分析,歸納了儲油罐腐蝕的不同狀況及成因,由此提出了以涂料防腐及區(qū)域陰極防護的措施,介紹了儲油罐內(nèi)壁外壁防腐的標準及區(qū)域陰極保護的方案,并闡述了儲油罐大修時的注意事項及日常維護管理措施。
關(guān)鍵詞:儲油罐;腐蝕;原因分析;維護管理;治理對策
1.儲油罐腐蝕的部位調(diào)查
進入聯(lián)合站儲油罐的原油中含有各種腐蝕性物質(zhì)。在原油儲存與外輸過程中,儲油罐內(nèi)油液面經(jīng)常波動,但對于一個進滿原油的拱頂罐來說,其內(nèi)部介質(zhì)分布有以下規(guī)律:上部(包括罐頂)屬于氣相空間,中部是原油層,下部是水和泥砂層。多次現(xiàn)場調(diào)查和檢測表明,由于儲油罐內(nèi)側(cè)接觸的介質(zhì)中含有腐蝕性物質(zhì),因此腐蝕程度比較嚴重,儲油罐外側(cè)由于與外界所處的環(huán)境不同,其腐蝕程度也不盡相同。近3年來,首站改造的儲油罐多是罐頂、罐底以及大罐內(nèi)測腐蝕嚴重,外側(cè)腐蝕較輕。
2.儲油罐腐蝕原因分析
2.1 罐頂和上部壁板內(nèi)腐蝕
儲油罐罐頂和上部壁板內(nèi)側(cè)不直接與原油相接觸,卻處在從原油蒸發(fā)出的輕質(zhì)組分氣相環(huán)境中。氣相中含有CO2、SO2、H2S等腐蝕性氣體,在O2和蒸汽等作用下,發(fā)生化學腐蝕。
由于機械呼吸閥經(jīng)常吸入新鮮空氣,使罐頂和經(jīng)常不儲油的罐壁上部鋼板不斷地腐蝕。另外,油面上下變動的罐壁部分(油氣界面),由于存在氧氣的濃度差,在兩者靠近的區(qū)域形成了氧濃差電池缺氧區(qū)為陽極,也易腐蝕。
2.2 罐壁中部鋼板內(nèi)腐蝕
儲油罐罐壁中部由于直接與原油相接觸,接觸水分和O2較少,發(fā)生的化學腐蝕較輕但是含硫原油中各種硫化物可與鋼板發(fā)生化學作用,從而銹蝕罐壁鋼板。
2.3 罐壁下部與底板內(nèi)腐蝕
儲油罐罐底是水和泥砂的混合物,為厭氧環(huán)境,且SO42-含量較高,既為SRB提供了生存環(huán)境,又為它生長繁殖提供了養(yǎng)分,使污水對罐底和底部罐壁腐蝕性加大。
2.4 罐底板外腐蝕
在施工焊接時焊縫附近的防腐蝕涂料往往被燒掉,引起電化學腐蝕,嚴重時會腐蝕穿孔而出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。另外,如果儲油罐沉陷不均或罐底輻板施工時與基礎(chǔ)結(jié)合不嚴密,因罐底外側(cè)充氣不均而形成氧濃差電池,也會造成罐底板腐蝕。對于罐底邊緣板下部,由于透氣性好,存在著氧濃差,極易腐蝕。
2.5 罐壁外腐蝕
由于儲油罐壁板外部因上部遮雨效果差漏進雨水或中部滲進雨水,潮濕部位將會發(fā)生電化學腐蝕。特別是罐壁底部,由于雨水不能及時排走,而保溫巖棉又具有很強的吸水性,則大量水分積聚在底部保溫層中,導致罐壁底部鋼板長期處于潮濕而充滿腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中,易發(fā)生電化學腐蝕。
2.6 罐頂外腐蝕
儲油罐罐頂外表面由于長期與大氣接觸,會受到空氣的氧化,但常溫下,干燥空氣對金屬表面的腐蝕是很輕微的,而且大氣腐蝕的產(chǎn)物可以在罐頂表面形成不可見的保護性氧化膜,起到減緩腐蝕的作用。但在罐頂凹陷處焊縫凹陷處和其它易積水的地方,大氣腐蝕是比較嚴重的。
3.儲油罐防腐治理技術(shù)對策
3.1儲油罐內(nèi)防腐蝕
為了避免腐蝕性介質(zhì)與儲油罐直接接觸,一般采用耐腐蝕涂料作表面涂層保護。具體做法:罐頂和罐壁上部不經(jīng)常接觸原油的易腐蝕部位采用HY-007導靜電涂料涂敷;罐壁底油層以下以及罐底板采用耐油、耐蝕、防水、附著性能優(yōu)異的環(huán)氧樹脂涂料涂敷;罐壁中間段采取一般的防銹涂料防護即可。
一般對儲油罐罐頂表面采用涂敷防銹底漆和銀粉面漆的方法即能保護鋼板免受腐蝕,對有保溫結(jié)構(gòu)的罐壁采用/上遮、下斷、中防滲的防護方法,即:罐的上、中部鋼板表面涂刷防銹涂料,并將保溫層外鐵皮密封,防止雨水進入保溫層。對罐壁底部防腐蝕時,須先將罐壁底部亮開20cm高,然后噴砂除銹,再在罐壁和邊緣板上澆涂熱石油瀝青進行防護。
3.2儲油罐底部防腐
儲油罐新建或大修時提高施工質(zhì)量,避免儲油罐基礎(chǔ)沉降不均,采用有效的石油瀝青砂填平夯實基礎(chǔ),確保罐底板平整,與基礎(chǔ)面緊密結(jié)合。目前對罐底板采用陰極保護技術(shù)進行外防腐蝕,從而彌補了現(xiàn)有罐底鋼板外防護技術(shù)的不足。由于聯(lián)合站內(nèi)儲罐(儲油罐、污水罐等)、容器較多,單獨保護各儲油罐、容器相互間會產(chǎn)生干擾,因此,采用區(qū)域陰極保護方法。區(qū)域性陰極保護采用外加電流為主,同時輔以犧牲陽極以改善陰極保護電流流失,并直到補償保護減少干擾等作用。陰極保護對象主要是儲底板,其次是埋地管線。陽極地床根據(jù)保護對象,綜合考慮多方面因素,設(shè)置在合理的位置。
4.加強儲油罐日常維護管理
日常管理中,要加強儲油罐的定時、定點巡回檢查制,配備專人檢查儲油罐保溫層是否完好,防護層有無破損,確保罐體清潔,罐頂無積水、油污和雜物;定期檢查儲油罐基礎(chǔ)有無沉陷,罐壁底部(包括罐外邊緣板)有無土層覆蓋邊緣板上有無積水等;堅持每年檢測一次罐體鋼板厚度(包括罐頂、罐壁),檢查罐壁底部亮開處石油瀝青層的老化程度,對不合格的瀝青層進行拆除并重新防腐蝕處理.
總之,把儲油罐防腐蝕工作作為油田生產(chǎn)建設(shè)中的一項重要工作來抓,加強管理,認真落實防腐措施,能夠降低安全隱患,確保聯(lián)合站安全運行,降低生產(chǎn)成本。
作者簡介:
李權(quán)(1975-),四川省南充市人,目前在勝利油田樁西采油廠集輸大隊從事油氣儲運工作。
李明君(1985-),山東省壽光市人,目前在勝利油田樁西采油廠集輸大隊從事油氣儲運工作。
金承龍(1988-),安徽省蕪湖市人,目前在勝利油田樁西采油廠集輸大隊從事油氣儲運工作。