原油储罐腐蚀机理与防范

夏 雨

中石化中原石油工程设计有限公司

原油储罐腐蚀机理与防范

夏 雨

中石化中原石油工程设计有限公司

原油储罐长期受到各种类型腐蚀的威胁，为了减少腐蚀及经济损失，实现安全、文明生产，需要加对这些位置腐蚀机理进行分析，找出发生腐蚀的原因，并采取相应的防范对策，从而能够不断提高原油储罐腐蚀防范水平，减少因储罐腐蚀带来的经济损失，保证生产的安全进行。基于此本文分析了原油储罐腐蚀机理与防范。

原油储罐；腐蚀机理；防范

1、油罐腐蚀特点

在油罐实际应用中，其主要腐蚀情况有：

第一，外表腐蚀。外表腐蚀是油罐应用中经常发生的问题类型，主要表现在边缘板附属位置。具体表现，即均匀腐蚀减薄，且腐蚀产物将以“千层饼”的方式出现，在板边缘位置将可以看到明显的腐蚀缝隙。当该情况发展到一定程度后，将逐渐向罐壁发展；第二，外浮顶支柱影响。外浮顶也将对罐底造成严重的危害，该种情况的出现，主要原因有：首先，缺少涂层保护。在储罐修建中，浮盘支柱位置将同浮板表面具有密切依靠关系，并使该位置不能够获得好的腐蚀处理。其次，支柱将对底板形成明显的冲击作用，在储罐付油过程中，受到库存方面影响，则将出现油位低于起伏液位运行的情况，并因此使支柱对底板产生冲击；第三，油罐气相部位。该位置腐蚀情况主要为化学腐蚀，且具有均匀的腐蚀特点。该种情况的存在，主要是在油料当中所挥发的酸性气体HCl以及H2S将在油罐上凝结，在逐渐形成酸性溶液的情况下导致发生化学腐蚀问题；第四，储油部位。在该位置，腐蚀情况产生的速率较低，通常情况下不会产生特殊危险。第五，罐底内表面。该位置的主要腐蚀方式为点蚀。问题存在的原因，即在罐底位置聚集较多酸性沉淀导致的，同时，在酸性水当中也具有数量较多的负氧离子，在形成电解质溶液的情况下形成化学腐蚀。再加上油罐腐蚀产物以及油中固体杂质在罐底当中沉积情况的存在，则使其同罐底间具有不同的电极电位，以此在产生腐蚀电池的情况下导致电化学腐蚀情况的发生。

2、原油储罐腐蚀机理

2.1 外表面的腐蚀机理

原油储罐外表面的腐蚀主要是由大气引起的，这是因为空气中含有的水蒸气、氧气以及二氧化碳都会造成对原油储罐的腐蚀作用，其中水蒸气能够溶解出酸性物质，能够附着在罐体的外表面，水则发挥了电解质的作用，在它们的共同作用下，在罐体表面发生电化学腐蚀反应。

阳极发生的反应为：Fe→Fe2++2e-，而阴极的反应则为：O2+2H2O+4e-→4OH-，总反应为：2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2↓。所以，在原有储罐的顶部凹陷处以及能够积水的位置会出现这类腐蚀。

2.2 储油部位的腐蚀机理

直接接触原油的罐壁一般不会出现腐蚀现象，特殊情况下则也能出现腐蚀。腐蚀率较低，在二十年内不能造成原油储罐罐壁腐蚀的穿孔危险，但是由于原油内部和表面上部的空气含氧量的差距，可以出现氧浓度差造成的电池腐蚀。腐蚀率会随着氧浓度差的增大而变快。在原油倒灌或者搅拌循环的时候会造成比较大的氧浓度差，使罐壁的腐蚀加快。

2.3 气相部位的腐蚀机理

有关的气相部位腐蚀主要是电化学腐蚀，由于该部位不予原油介质解除，会发的酸性气体以及水分、二氧化碳以及二氧化硫等凝结成酸性的溶液聚集在罐壁，借以导化学腐蚀。二氧化碳气体可以造成坑点腐蚀和片状腐蚀等。硫腐蚀主要源于硫化氢和硫单质。污水状况下，硫化氢不会对金属产生腐蚀，只有硫化氢与水共存的情况下才会与酸性介质发生迅速的腐蚀。

2.4 原油储罐外壁的腐蚀机理

大气腐蚀是原油储罐外壁的一个主要特征。大气中的氧、二氧化碳以及水整体都能与原油储罐的外壁发生腐蚀，由于炼油厂周围空气中的氮化物以及硫化氢等气体的存在，会加快原油储罐的外币腐蚀，甚至导致穿孔。

3、原油储罐腐蚀的防范对策

3.1 选择合适的制造材料

为了更好的防范原油储罐腐蚀，储罐材料最好选择含碳量在0.2%以下，硫与磷元素含量均小于0.5%的钢材作为制造材料。与此同时，对于更加容易产生腐蚀的位置，要酌情增加钢材的厚度，以提高腐蚀防范能力。

3.2 合理的利用缓蚀剂

合理的利用缓蚀剂是防范原油储罐腐蚀最有效的方法，原油储罐常用的缓蚀剂可按照用途分为以下几类，分别是能够减缓储罐底部积水腐蚀的水溶性缓蚀剂，能够减缓罐内原油与气体衔接位置腐蚀的气溶性缓蚀剂，以及能够减缓储罐壁位置腐蚀的油溶性缓蚀剂。

3.3 阴极保护的利用

单一的涂层可以对大面积基体金属起到保护作用，但对涂层缺陷处不但不能起到保护作用，还会形成大阴极小阳极而加速涂层破损处的腐蚀；涂层与牺牲阳极联合保护可以对涂层破损处达到有效保护，并且联合保护比单纯的阴极保护节省牺牲阳极用量，电流分散效率好，是行之有效的保护办法。

3.4 开发石油脱硫新技术

原油高含硫是储罐腐蚀的重要因素，目前世界上普遍采用的原油脱硫方法是加氢脱硫，但加氢脱硫投资大，操作费用高，为此人们不断研究新的脱硫方法，生物脱硫即是其中之一。生物脱硫属于高新技术，必将成为21世纪炼油工业发展的新方向。

3.5 及时脱水，对罐底油泥定期清理

由于原油储罐中的很多腐蚀反应都和水有着密切的关系，所以运行过程中必须要及时脱水，并每年对储罐进行一次清理，除去罐底的油泥。

3.6 提升管理

油罐管理正常工作中，应该做好油罐全身检查，例如可以采取一年一次的方式检查，检查的结果详细记录，以待日后翻阅，如果发现腐蚀情况较为严重的油罐，可采取开罐检查方式，如果发现其中存在问题，及时处理问题。

总之，原油储罐是用于储存原油或者其他石油产品的容器，是储运系统设施的重要组成部分，为提高原油储罐寿命，维护安全生产，有必要对储罐腐蚀机理进行研究并针对性的制定防腐措施。

[1]韩冬录.大型原油储罐腐蚀原因分析及防护对策[J].机械工程师，2015，(06)：221-223.

[2]孙永泰.原油储罐底板发生腐蚀穿孔的原因分析[J].设备管理与维修，2015，(06)：41-42.

[3]唐亮.原油储罐腐蚀监测原则和防护对策[J].石化技术，2015，22(04)：27+29.