许多大型储油罐内顶部、内底板和底圈壁板发生严重腐蚀,造成罐内防腐蚀层脱落和点蚀(大面积)现象的发生,甚至导致某些储油罐发生罐顶塌陷和罐底板穿孔漏油事故。由于储油罐顶部和底部的更换、维修具有成本高、施工难度大和周期长的特点,因此对油罐内部发生腐蚀防腐措施必不可少。
一、腐蚀的原因
储油罐内部的腐蚀可分为大气腐蚀和储存介质腐蚀。
大气腐蚀主要发生在拱顶油罐的内顶部和油罐安全罐位以上的罐壁处。这是由于油罐中的原油温度与空气中的大气温度形成温差,因此在油罐顶部和罐壁高处吸附一层水膜,这就形成了电解液膜。由于形成的水膜中含有原油和空气中的二氧化碳、二氧化硫和盐分,以及原油中含有的硫化物,都加速了罐内金属的腐蚀,因此导致罐顶发生塌陷、以及当来油进至高罐位时罐壁上部发生漏油现象。
储油罐内部的腐蚀可分为大气腐蚀和储存介质腐蚀。大气腐蚀主要发生在拱顶油罐的内顶部和油罐安全罐位以上的罐壁处。这是由于油罐中的原油温度与空气中的大气温度形成温差,因此在油罐顶部和罐壁高处吸附一层水膜,这就形成了电解液膜。由于形成的水膜中含有原油和空气中的二氧化碳、二氧化硫和盐分,以及原油中含有的硫化物,都加速了罐内金属的腐蚀,因此导致罐顶发生塌陷、以及当来油进至高罐位时罐壁上部发生漏油现象。 介质腐蚀常发生在油罐的底板和底圈壁板300~500mm以下部位。这主要是由于罐底的水中含有原油的沉淀物、盐类(如氯化镁、氯化钠和氯化钙)以及硫酸盐还原菌等,这些酸和盐能够与油罐底部的金属产生局部的电解过程,从而导致了油罐底部发生腐蚀。
二、防腐蚀措施
1、目前罐底主要采用的油罐防护涂料是G4-1-921漆(不含石墨粉),它属于防静电环氧树脂类涂料,体电阻率为1.5×104Ω·m,面电阻率为1.1×106Ω·m,大大低于国家标准为GB13348—92《液体石油产品静电安全规程》中的规定值。该涂料具有附着力强、耐化学介质腐蚀的特点。在施工时应进行4道涂刷,且每次涂刷间隔应在8小时以上,每次涂刷厚度在50μm,腐蚀严重的区域可增加1道 涂刷,涂刷厚度可在250μm。从实际使用效果来看,能够达到原油储罐底板的防腐蚀要求,延长了 罐底和底圈壁板的使用寿命,目前己在国内石油和石化企业得到广泛应用。
对油罐顶部防护应选择防静电涂料,其性能要求符合国家标准GB13348—92《液体石油产品静电安全规程》中的规定,以防止原油在进、出油罐过程中相互磨擦和相对运动产生静电,导致意外事故发 生。涂料的涂刷厚度应在200~250 μm。目前在石化企业主要采用环氧涂料和聚氨酯涂料。
2、牺牲阳极保护法:是一种长效防腐蚀措施。它是在储油罐底板上安装铝(Al)基合金阳极,使罐底板得到保护。牺牲阳极的安装方法有两种,即焊接型和螺栓固定型。焊接型电连接牢固、阳极效能可得到充分发挥,使用寿命在5年以上的应采用焊接方法;对于使用寿命在5年以下、而且经常更换的应采用螺栓固定型。
3、涂料-牺牲阳极联合保护方法:在腐蚀严重地区和对使用周期长的储油罐应采用涂料与牺牲阳极相结合的联合保护方法,当涂料出现缺陷或因其它原因发生脱落时,牺牲阳极为其提供了保护电流,使发生缺陷和脱落处成为阴极,从而达到减缓腐蚀的目的。但在选用涂料时不宜采用导静电涂料,因为选用导静电涂料后,由于涂料层的导静电率较低,起不到绝缘作用,而牺牲阳极的电位又低于涂料层的电位,因而形成牺牲阳极与其周围的防护层间形成通电回路,在涂料层完好时,牺牲阳极仍处于工作状态,这样会加速牺牲阳极的溶解。根据原油储罐底板和底圈壁板的实际情况,选择采用无机富锌涂料或有机富锌涂料与牺牲阳极(Al-Zn-In)相结合的防腐蚀措施,可得到较好的防腐蚀效果。