储罐浮盘腐蚀原因及防腐修复措施

黄忠淦

（中海油石化工程有限公司，山东济南 250101）

随着我国油田行业的不断发展，原有的储罐已经不能满足石油运输。存储的需要，越来越多的石油储罐被进行设置和调整，数量不断增加，容量不断增大，也为企业的加工原油能力提供了保障。随着石油储罐的调整和优化，其也在生产中发挥了重要的作用，但是也发现储罐浮盘腐蚀情况十分严重，不仅缩短了储罐的正常使用寿命，还会导致腐蚀产物进入到原有油产品中造成炼油过程中的污染和催化剂重度现象，严重影响成品石油质量，严重者还会导致浮顶穿孔，导致原油泄漏，不仅会造成环境污染，还有可能引发火灾及爆炸事故，给原油的运输及炼油厂的正常运转带来严重的影响[1]。因此，加大对储罐浮盘腐蚀原因的探究，并提出有针对性的防腐措施，能够为石油企业后续的发展提供新的思路。

1 储罐浮盘腐蚀原因

1.1 外部影响因素

1.1.1 受大气因素影响

通过对储罐浮盘腐蚀原因进行分析，发现其外浮盘发生腐蚀的最主要原因就是受到大气腐蚀，大气腐蚀的机理就是大气中所含的水、氧、二氧化碳、酸性污染物以及氯离子等发生综合作用进而引发的腐蚀。一般浮盘处在湿度相对较大的环境下，或者在完全液态水存在的条件下，其所发生的腐蚀现象越严重。在这种情况下得出湿度越大，储罐浮盘发生腐蚀现象越严重。浮盘表面发生大气腐蚀的过程主要为受到水、氧气以及二氧化碳等污染物质在化学作用的影响下产生腐蚀。但是由于原油储罐多与炼化装置进行亲密接触，还有可能会受到工业环境所含的二氧化硫、氢化硫以及二氧化氮等有害气体的影响引发腐蚀。

1.1.2 受酸雨因素影响

在含有众多酸性污染物的环境中，一旦发生降雨就可能出现酸雨，即pH小于5.6的雨、雪或其他形式的降雨。酸雨一般是以气体污染物或者颗粒污染物的形式存在。由于储罐顶是外浮盘结构，其表面收缩率较大，会导致顶板表面出现凹凸不平，在凹处很容易形成雨、雪等降水形式的积淀，进而与浮盘发生接触，浮盘的钢板会发生变形，使得原有的防腐层出现开裂、锈蚀、脱落等现象。因此，就需要切断浮盘表面钢板与雨、雪及其他降水之间的接触通道，才能有效起到防腐的效果。

1.1.3 受紫外线辐射因素影响

原油储罐在正常运行的过程中，由于其所处环境的差异性，一些处于太阳紫外线辐射强烈的西北内陆地区，受到太阳的暴晒，浮盘表面的防腐涂层会逐步发生老化，涂层变软、脱皮、变脆甚至脱落，进而丧失其对浮盘的保护作用。相关学者通过研究发现，浮盘防腐涂层在太阳紫外线的照射下，会导致其内部结构被破坏，其腐蚀过程逐步由外向内进行延伸或者出现穿孔，同时，很难从外表对其穿孔的深度和内部孔洞的大小进行分辨[2]。并且最开始这些孔洞只发生在浮盘表面，但是随着光照时间的增加，逐步向平面或者内部涂层发展，使得涂层的厚度不断减小，直到穿透整个涂层。同时，涂层在太阳紫外线的照射下，其吸水率以及对SO2的吸附率会明显增加，进而引起涂层的逐步老化。防腐涂层吸水率的增大主要是增加了亲水基团和增加了孔隙的大小引起的，而对SO2的吸附率主要是增大了双键α-H过氧化物以及孔隙的数量两者共同结合引起的。

1.2 内部影响因素

1.2.1 储罐带状况运行

结合相关原油企业储罐使用和维护管理规定，原油储罐在投入使用后，应结合具体情况对其运行过程中的安全和故障问题进行定期的检修。主要包含检查、检验检测以及做好防腐措施等，并且也对储罐的检修周期做出了相应的规定，最长时间不应超过6a。由于车间原油储罐会持续为炼油厂提供原油进行持续生产，存在每日的装卸、输转，需要有较大的原油储存能力，因此储罐的体积往往较大，整个检修作业的工作量大，工作时间长，耗费的成本也较高。因此，就需要合理把控检修的时间，即在不影响正常生产和运营的状况下，结合现场实际，进行小修小补，针对需要大修的情况，还需要在后期进行合理规划后方能进行。

1.2.2 所用单盘式浮顶存在缺陷

目前，我国投入使用的原油储罐多为单盘式的浮顶结构，其具有造价低、易于维修等特点。但同时其也存在较多缺陷，例如浮顶的顶点不好确定，很难对其排水位置进行定位，进而出现排水不畅，过多的积水也加大了其浮盘出现腐蚀现象的概率。且在对其安装和施工中，施工人员很难掌握浮盘平板焊接的水平度，导致焊接后浮盘容易出现变形等质量问题，积水和变形又在一定程度上加大了浮盘发生腐蚀的情况，进而影响储罐的使用寿命。

2 技术层面

2.1 合理运用防腐蚀涂层

为了防止原油储罐浮盘变形、防腐层开裂以及大气腐蚀等对浮盘表面防腐层的破坏，就需要适当运用涂料对其浮顶表面进行防腐涂刷。在材料的选择方面按照储罐防腐层的不同结构选择不同的材料，具体见表1。针对防腐涂层的底层，中间层和外层，可以选用PolyAromr涂料，这是一种质量轻盈、耐疲劳性能、耐久性能以及耐自外形性能很突出的一种复合材料，弹性玻璃纤维布将作为中间的加强材料，能够有效增强防腐强度[3]。并且这些材料都符合环境保护的要求，值得被推广和应用。值得注意的是对于施工环境要尽量在通风和光照良好的环境中进行，同时应保持空气湿度在85%以下，并且在施工区域应尽量设置安全警示标牌以及做好隔离，保持整个环境的干净，避免杂志混入涂层中，降低其防腐效果。

表1 储罐防腐层的结构

2.2 适当做好防腐蚀涂层修补

在对防腐涂层施工中，很容易由于施工人员操作不当或者环境因素的影响，导致漆膜破损和出现裂纹，影响整个防腐涂层的性能，就需要在后期逐步对其进行检查和修补，在进行修补工作前，首先就需要对涂层表面进行清洁和处理，除去上面的积水、油污和异物等，再经过打磨处理到St3级，再运用相同的涂层材料对防腐层出现的破损和裂纹进行涂补。在修补过后还需要对结合干膜厚度标准以及涂层附着力检测标准对其干膜厚度以及附着力进行检查。同时，针对涂层修补过程中的环境应为较为开阔、空气流通及光线明亮的环境，并且修补工艺应为刮涂或者喷涂，要求涂层无漏吐，无流挂。

2.3 改单盘浮顶为双盘式浮顶

针对现有的原油储罐多为单盘式浮顶的缺陷，很容易在运行过程中出现积水和变形问题，进而引发腐蚀现象。因此，在具体整改方案中可将单盘式浮顶更换为双盘式浮顶。双盘时浮顶是由上下两层盖板组成，并且在两个盖板之间存在有边缘的环板，由径向隔板和环向隔板将其隔离成两个独立的环形舱，且各个独立空间的空气能够起到很好的隔热效果，其优点是浮力大，结构稳定性好，顶板变形小，更有利于找准排水位置，不会产生较大积水，使得腐蚀问题能够得到减少和解决。

3 管理层面

3.1 定期对储罐运行质量进行检查

为了保证原油的储存和运输作业的安全性、原油的质量以及储罐的实用寿命，就必须要明确正确的储罐使用方法，定期做好对储罐运行过程中的质量检查。在对其进行防腐措施前，就需要对浮盘表面的异物、焊渣和毛刺进行清理，并将其表面多余的水分、油污进行清除，使其除锈等级最低都应达到要求的Sa2.5等级[4]。在所有工作完成后，就需要将其置于整洁和干燥的环境中，防止其再次受到不良环境发生腐蚀现象。同时，还应在储罐正常工作中，对其质量进行全面检查，防止其运行中质量问题影响原油的供应及对环境的污染，进而使其以最佳的质量为石油企业服务。

3.2 认真做好日常维护和管理

石油储罐的防腐蚀措施的落实具有十分重要的意义，通过强化做好对其日常维护工作能够有效减少其发生腐蚀的概率。首先，应认真贯彻和落实企业对储罐的实用、维护和保养等各项规章和制度，有效规避其在日常工作中出现的无章可循和有章不循的混乱现象。定期检查储罐的渗漏现象，浮盘相关附件的连接处和焊缝处等，并在雨雪天对其灌顶的排水现象进行有效观察，如果发现严重的积水现象，要及时做好清除处理。对于储罐浮盘涂刷了防腐层的，要定期观察防腐层有无外观脱落、起皮及鼓泡缺陷，并做好及时的修补工作，以保持防腐层的完整，充分发挥其防腐作用。最后，还要对储罐在日常工作中基础有无不均匀下沉及积水现象，要始终保持周围环境的清洁和干燥，防微杜渐，全面做好储罐的维护和管理工作，将其发生腐蚀的可能降到最低，也能最大限度延长储罐的使用寿命。

4 结束语

通过此次研究发现，储罐浮盘发生腐蚀现象难以避免，分析其原因主要是受到外部和内部环境的影响。因此，在具体防腐措施工作开展中，应结合其腐蚀原因，尽量减少大气中的湿度，做好浮盘排水工作，减少太阳紫外线的辐射。但是在防腐措施处理过程中仅依靠单一的处理方式难以保证实际效果，就需要从多个方面思考结合现阶段的防腐技术以及防腐材料的使用，有效做好储罐浮盘的防腐工作，减少其发生的腐蚀对企业造成的经济损失以及对环境造成的破坏，确保储罐设备设施能够安全、高效运行，为企业的经济效益提升和可持续发展保驾护航。