原油储罐的腐蚀与防护浅析

陆卫婷,崔 磊,郭满平

(1.四川省化工设计院，四川 成都 610015；2.中国石油工程建设有限公司西南分公司，四川 成都 610041；3.陕西延长石油集团有限责任公司延安石油化工厂，陕西 延安 727406)

随着我国石化工业的发展，国家石油战略储备库的建设相继开工建设，原油储罐防腐蚀也越来越引起了人们的重视。随着高温，高压力、高矿化度、高pH值原油的开采，以及原油中并含有一定量的H2S、SO2、CO2及氯化物，这些特点决定了油田产出的原油、油气及油析水混合物具有很强的腐蚀性，在这些环境中原油储罐易发生腐蚀穿孔等问题，引发造成原油泄漏，导致重大的财产损失和环境污染事故，甚至危及人们的生命安全。

1 储罐腐蚀位置

统计资料显示，原油储罐投用2～3年后，罐体会出现程度不同的腐蚀。原油储罐的腐蚀主要发生在：储罐底上表面部位；油罐储油部位；油罐气相部位；储罐外壁；罐底下表面部位。从原油储罐检修情况来看，原油储罐普遍而严重的腐蚀形式有三种：油罐外表面的腐蚀；外浮顶支柱对罐底的影响；罐底板的腐蚀[1]。

2 采用的防腐措施

目前国内的原油储备油罐，主要的防腐措施有：防腐涂层；阴极保护；热喷涂；内衬玻璃钢；加注缓蚀剂；在线监测技术等方法。

2.1 涂料防腐

防腐涂料主要是使金属材料与腐蚀介质隔离而达到防腐的作用。较好的防腐涂料应具有：阴极保护作用、阳极(钝化、缓蚀)作用和涂层的屏蔽作用。

由于静电荷的积聚，可能发生火灾或爆炸事故，所以目前在国是用得最多的是抗静电防腐涂料[2-3]。良好的抗静电防腐涂料应具有良好的防腐性能，附着力强，抗冲击、抗老化等性能之外，还必须满足《液体石油产品静电安全规程》的要求。要保证原油储罐的防腐性能，对储罐各部位使用合适的防腐蚀涂料及其涂装涂层厚度提出了严格的要求。

2.2 阴极保护

阴极保护是一种控制钢质储罐和管道腐蚀的有效方法，它有效弥补了涂层缺陷而引起的腐蚀，能大大延长储罐和管道的使用寿命。阴极保护分为外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两种。选用牺牲阳极材料时，该材料应满足要求：与被保护金属相比，牺牲阳极的电位比被保护金属低，且保证有一定的电位差；在使用过程中阳极极化率要小，电位及电流输出要稳定；阳极自身腐蚀要小，电流效率要高，阳极溶解要均匀，腐蚀产物易脱除、不污染环境；价格低廉、材料来源充足、易加工等。锦州石化公司某原油罐[4]采用高温锌阳极保护，该油罐使用4年多未发现腐蚀、损坏等异常现象，使用效果良好。

2.3 涂料加阴极保护联合保护

阴极保护和涂料防腐技术同时使用称之为联合保护，采用这种阴极保护防腐蚀技术的联合保护[5]是目前地下管线和金属建筑物防腐的重要方法之一。

涂层可以对大面积的基体金属起到保护作用。由于涂层老化后易出现龟裂、剥离等现象，涂层缺陷部位易形成小阳极大阴极而产生局部腐蚀电池，加速涂破损处的金属腐蚀。采用涂料和阴极保护联合的防腐蚀技术，可以保证被保护金属体的电化学平均性，避免局部腐蚀电池的产生，有效延长设备使用寿命。而且既经济又实用。

2.4 热喷涂

热喷涂是利用热源(电弧、燃烧火焰、等离子弧等)将金属和非金属涂层材料加热到熔融或半熔融状态，然后以一定的速度喷射到经过预处理的基体表面，结合而形成具有某种功能的表面覆盖涂层的一种技术。热喷涂具有防腐寿命长；与金属基体结合力高；生产效率高；涂层质量好；可修复强；良好的节能和环保技术等优点[6]。

原油储罐内壁腐蚀比较严重，可采用该法进行防腐助理。目前，碳钢罐的应用上比较成熟的工艺是热喷铝技术。热喷铝涂层在大气中极易产生致密的氧化膜，可以避免罐体与氧气、H2S发生反应。该技术关键在于喷铝的厚度、质量以及封孔的厚度、质量。

2.5 玻璃钢

玻璃钢油管具有防腐蚀性能好、抗菌性能好、使用寿命长等优点，但抗拉抗压能力较弱。2006年海洋采油厂开始究配套海上玻璃钢油管注水工艺，2008年在CB273-1井首次成功应用。目前，在美国、加拿大、欧洲等国均采用玻璃钢双壁油罐。

2.6 加注缓蚀剂

加注缓蚀剂[8]具有用量小、操作简单、见效快、适用性强、效果好等优点，是一种最经济、有效的解决方法。储罐所用缓蚀剂可分为三类：(1)罐底部用水溶性缓蚀剂；(2)与原油接触用油溶性缓蚀剂；(3)罐顶部用气相缓蚀剂。选用何种缓蚀剂、及缓蚀剂的加注量需通过缓蚀剂评价试验来确定。

2.7 在线监测技术

原油储罐的腐蚀类型比较复杂，应当对原油储罐采用腐蚀监控技术[10]，应用在线腐蚀监测技术对原油储罐进行监测，以便及时掌握原油储罐的腐蚀情况，能有效的预防和控制腐蚀的发生与发展，可使使设备处于良好的可控运行状态，降低企业风险。腐蚀监测技术包括腐蚀挂片、电阻探针、线性极化探头、电化学探针法LPR、电感探针MR、电化学噪声探头、电子指纹，在线超声波侧厚等。在现场，在线腐蚀监测系统的选择是根据不同的操作环境、操作方式、安装技术而定。

3 结论及建议

原油储罐的腐蚀比较复杂，应充分了解原油储罐的腐蚀机理，并针对不同的腐蚀区域提出不同的防腐方法。在此同时，广大学者应加大研发力度，研究高效、环保、经济性强的防护方法。