淺析石油儲(chǔ)罐內(nèi)外防腐技術(shù)

董 鑫

（大慶油田工程建設(shè)有限公司油建二公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

石油儲(chǔ)罐是新時(shí)期能源儲(chǔ)備的重要設(shè)備，對(duì)國(guó)家原油生產(chǎn)、石油煉制等具有直接影響。儲(chǔ)罐存儲(chǔ)物質(zhì)包括有機(jī)鹽、無機(jī)鹽、水等，可能會(huì)對(duì)金屬罐造成嚴(yán)重的腐蝕作用，一方面會(huì)引發(fā)儲(chǔ)罐壽命下降，嚴(yán)重時(shí)油品中的鐵銹等雜質(zhì)還會(huì)引發(fā)內(nèi)燃機(jī)等設(shè)備的損傷，更危險(xiǎn)的問題是引發(fā)油品泄露問題。不但會(huì)污染環(huán)境，還會(huì)引發(fā)火災(zāi)爆炸事故，對(duì)大眾生命安全產(chǎn)生較大威脅，為此，加強(qiáng)腐蝕防護(hù)技術(shù)的開發(fā)，對(duì)保護(hù)儲(chǔ)罐而言至關(guān)重要。

1 石油儲(chǔ)罐內(nèi)部防腐機(jī)理

1.1 儲(chǔ)罐內(nèi)部防腐概述

石油儲(chǔ)罐的分類方法不同，可根據(jù)儲(chǔ)備油性能進(jìn)行劃分，也可根據(jù)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行劃分。儲(chǔ)罐種類有所差別，對(duì)應(yīng)腐蝕機(jī)理也有一定差異，因此其腐蝕措施也需要引起重視，本文針對(duì)成品油儲(chǔ)罐的腐蝕機(jī)理、防腐方法等進(jìn)行了探討。

儲(chǔ)罐內(nèi)腐蝕機(jī)理。石油儲(chǔ)罐的內(nèi)腐蝕起因包括氣體腐蝕、液體腐蝕。前者是為油料揮發(fā)產(chǎn)生酸性氣體所導(dǎo)致的腐蝕，包括硫化氫、氯化氫等。液體腐蝕主要是儲(chǔ)罐內(nèi)部存儲(chǔ)物質(zhì)對(duì)儲(chǔ)罐壁面、底板的浸泡所引發(fā)，屬于浸泡導(dǎo)致的腐蝕。此外，外界環(huán)境中還有二氧化碳等酸性氣體，有可能會(huì)經(jīng)由呼吸閥進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)，從而會(huì)形成酸性腐蝕液，引發(fā)電化學(xué)腐蝕問題。

1.2 油罐灌頂腐蝕

由于儲(chǔ)罐內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)較多，且多為酸性氣，包括硫化氫等，該類氣體一般會(huì)在油罐灌頂交界位置集聚。考慮到這一類氣體一般不會(huì)與油品接觸，因此容易發(fā)生氣體腐蝕。此外，氣相下部無法避免存在一定的液體，其波動(dòng)作用明顯，在氣體、液體、油罐三者相互接觸的位置極易產(chǎn)生氣液膜，進(jìn)而會(huì)引發(fā)該位置發(fā)生嚴(yán)重腐蝕問題。

1.3 油罐儲(chǔ)油部位

一般對(duì)油罐而言，其儲(chǔ)油部位是油罐底板以上的氣液交接區(qū)域及交界面下部區(qū)域。該部位的油罐底板、油罐壁會(huì)與油品發(fā)生直接接觸作用，經(jīng)常會(huì)受到油品內(nèi)部有機(jī)鹽、無機(jī)鹽的腐蝕作用，產(chǎn)生反應(yīng)。包括液體腐蝕，液體腐蝕一般具有速度慢的特點(diǎn)，與氣體腐蝕相比，液體腐蝕的強(qiáng)度較小，這種腐蝕一般不會(huì)對(duì)罐壁產(chǎn)生特殊的危害作用。但是當(dāng)液位不斷變化時(shí)，氣液交接區(qū)域也可能會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而會(huì)對(duì)罐壁產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕[1]。

1.4 油罐底板

與油罐內(nèi)部其他位置相比，罐子底部的位置十分特殊，受腐蝕程度最為嚴(yán)重。一般以點(diǎn)狀腐蝕為主，易引發(fā)油罐罐底的穿孔。油罐底板腐蝕原因主要是油品雜質(zhì)和水分沉積引發(fā)。雜質(zhì)中會(huì)包含泥沙、硫化氫、氯化氫等強(qiáng)氧化性物質(zhì)，上述物質(zhì)相互作用，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致油罐底部發(fā)生嚴(yán)重的酸性腐蝕問題。這種環(huán)境條件下，還有可能發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)腐蝕，三者相互作用，共同構(gòu)成了油罐底部點(diǎn)狀、坑狀腐蝕問題[2]。

2 油罐內(nèi)防腐措施

2.1 儲(chǔ)罐內(nèi)壁涂刷防腐涂料

儲(chǔ)罐內(nèi)部可進(jìn)行涂料防腐處理，這是環(huán)節(jié)罐子避免腐蝕的常規(guī)方法，同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)性高的優(yōu)勢(shì)。從腐蝕機(jī)理出發(fā)進(jìn)行分析，內(nèi)部防腐涂料需要滿足下述要求：防水性高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐高溫、耐壓等。儲(chǔ)罐防腐中，還需充分考慮環(huán)氧類涂料的應(yīng)用。環(huán)氧類涂料包括高固體環(huán)氧涂料、酚醛涂料等。新時(shí)期，科技發(fā)展帶動(dòng)了各種新型防腐涂料的開發(fā)，包括乙烯基樹脂等材料，新材料具有耐高溫、耐腐蝕的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展前景廣闊。

2.2 緩蝕劑的應(yīng)用

罐壁防腐涂層在使用中，可適當(dāng)增加緩蝕劑，這對(duì)延緩油品腐蝕具有直接影響，效果突出。該方法是一項(xiàng)簡(jiǎn)單、便捷的緩蝕方法，因此該方法在儲(chǔ)油罐內(nèi)防腐中應(yīng)用范圍較大，適用性高。

2.3 調(diào)整腐蝕嚴(yán)重部位的管壁厚度

作用機(jī)理不同，儲(chǔ)油罐內(nèi)的不同位置的油品會(huì)發(fā)生差別化的腐蝕，因此在儲(chǔ)罐容易發(fā)生腐蝕的位置可進(jìn)行預(yù)防性處理，如調(diào)整罐體的避免厚度，從而增加儲(chǔ)罐抗腐蝕能力，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)使用壽命的功效。

3 儲(chǔ)罐外防腐機(jī)理

首先，儲(chǔ)罐外防腐中主要包括外附件的腐蝕。石油儲(chǔ)罐一般是安排在室外，腐蝕來源是大氣腐蝕。污染較重的大氣中一般包括腐蝕性、氧化性氣體，且濃度較大，因此當(dāng)其與石油儲(chǔ)罐外壁接觸后，極易發(fā)生嚴(yán)重腐蝕；其次，底板下表面和邊緣的腐蝕問題較為突出，由于二者距離地面較近，因此易受到土壤、水的腐蝕作用。實(shí)際工程項(xiàng)目中，一般會(huì)在地面和儲(chǔ)罐底板之間增加一層瀝青砂，主要是將其作為防水層，該防水層可以起到防水腐蝕的作用。長(zhǎng)期使用后，土壤中含鹽，地下水仍會(huì)滲透瀝青砂防水層，對(duì)儲(chǔ)罐底板的表面產(chǎn)生腐蝕作用。

4 儲(chǔ)罐外防腐措施

儲(chǔ)罐外防腐主要包括三個(gè)部位：灌頂、罐壁、底座邊緣位置。灌頂、罐壁的防腐方法較多，如涂層防腐便是較為常用的方法。傳統(tǒng)涂層工藝包括：底漆環(huán)氧富鋅底漆、中間環(huán)氧云鐵漆、外層丙烯酸聚氨酯漆；也有可能用聚乙烯面漆做最后涂層。新時(shí)期，研究方法不斷深入，外部防腐工藝技術(shù)得到了快速發(fā)展。包括GR隔熱反射涂料的使用，具有耐熱性高、耐污性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此可將其當(dāng)做涂料中間層和表層來使用，依舊使用環(huán)氧富鋅底漆，該涂層防腐工藝可對(duì)儲(chǔ)罐外部光、熱進(jìn)行隔離反射處理，從而起到降溫、抗腐蝕、隔熱的功效。該涂層防腐工藝可有效降低罐體表面溫度，從而避免溫度過高引發(fā)的蒸發(fā)現(xiàn)象，這是當(dāng)下較為常見的防腐技術(shù)之一。儲(chǔ)罐底部外表面經(jīng)常采用的防腐方法為涂層法、陰極保護(hù)法。外防腐措施中需根據(jù)腐蝕部位、腐蝕機(jī)理等狀況進(jìn)行防腐措施的選擇，這對(duì)提高防腐性能起到了保障性功效，可有效減緩石油儲(chǔ)罐防腐的強(qiáng)度[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

石油儲(chǔ)罐種類不同、組成部位不同，相應(yīng)的腐蝕機(jī)理也會(huì)存在一定差異，對(duì)應(yīng)防腐措施也會(huì)有所差異。因此，必須有差別、有選擇性的進(jìn)行防腐措施的選擇，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐高效化、經(jīng)濟(jì)化的運(yùn)營(yíng)管理，保障石油資源儲(chǔ)備的安全性，發(fā)揮石油儲(chǔ)罐的功效。