大型原油储罐内壁底板腐蚀机理及防护分析

杨 志

（大庆油田工程建设有限公司国内工程事业部，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

这几年发展中，我国经济水平得到了一个明显的提升，进一步推动了各个行业的发展进程，石油行业发展尤为突出，石油资源也是组成我国主体经济之一，在石油开采应用过程中，储油罐是不可或缺的一个装置，对于大型原油储罐来说，保障结构稳定性是非常重要的。而腐蚀问题的出现会极大程度上影响装置稳定性，而且还存在很大的安全隐患，受多方面因素影响，大型原油储罐内壁底板中会出现腐蚀的现象，底板腐蚀占据原油储罐腐蚀的大半部分，影响其结构稳定性，有些储罐中存储的煤油和柴油等重油品，在罐底更容易形成沉积水，这些沉积水人容易产生电化学腐蚀，使得储罐内壁底板出现腐蚀情况[1]。

1 大型原油储罐内壁底板腐蚀机理分析

1.1 电化学腐蚀

进入储罐中的原油本身组成成分中包含了一定的水分，这些水分与水蒸气结合之后会形成凝结状态水，然后逐渐下沉，最终下沉到储罐的底部位置，内部液体具有一定的流动特性，而原油流动的时候底部物质具有粘附性，使得水分在底部形成聚集反应。在原油储罐结构中，设有专门的排水管对水分进行疏导，但是排水管的最低点都比罐底要高出一部分，就使得罐底始终残留着一定深度的水分。在原油储罐底板位置处，可以使用涂层的方式进行加固处理，提高其密封性，降低底板腐蚀程度，但是原油罐在长期存储过程中，沉积水会不断向着内部渗透，在长时间渗透作用下，使得涂层和底板的粘附性降低，弱化了涂层的阻隔作用，涂层所能起到的作用就非常有限了，沉积水中包含了很多腐蚀因子，与油罐底板接触之后，化学性质强的离子在导电作用下会加快腐蚀。沉积水的水质受多方面因素影响，其性质一般呈中性或者弱酸性，如果沉积水中的氯离子含量过多，接触底板之后溶液与金属表面发生反应，破坏表层的氧化膜，使氧化膜溶解，导致底板腐蚀[2]。

1.2 冲刷和堆积腐蚀

冲刷腐蚀主要是因为内部液体具有流动性，不断冲刷着金属表层，在冲刷作用力下使得表面钝化膜受到破坏，腐蚀介质与表层接触之后产生电化学反应，冲刷腐蚀具有一定的分化性，多以局部腐蚀的问题显现出来，原油储罐主要负责原油的存储和加工，储罐中的原油处于一个进入和流出的一个交替状态，也正是在动态交替中，底部的沉积水和液态油波动幅度很大，容易形成混流现象，在进油的石油尤为明显，原油进入会持续性的冲刷罐底，金属离子和保护膜受腐蚀流体的冲刷从金属表层脱漏，缺少了保护膜的阻隔，油品直接与表层接触，使得金属腐蚀速度加快，如果原油中存在漂浮的固体颗粒，在冲刷期间会加剧对表层的损坏程度，正常情况下，油品的流速越快，那么原油中包含的颗粒含量就越高，对罐底的冲刷腐蚀就越明显[3]。

2 原油储罐内部腐蚀防护措施

2.1 重防腐涂料

针对于储罐内壁底板腐蚀的问题，可以采取涂层防腐措施进行处理，涂层防腐能够有效减轻金属腐蚀，涂层防腐中主要使用各样的防腐涂料，常规的防腐涂料效果不太明显，局限较大，防护寿命不长，所以最好选择重防腐涂层对罐底板进行系统化的防护。环氧类重防腐涂料具有很好的稳定性，以环氧树脂为主要材料，环氧树脂固化后强度高，而且粘附性很强，具有很好的耐化学性，与其他物质接触不容易产生化学反应，在钢结构防腐中有着很好的应用效果，单一化的纯氧树脂固化物的性能指标不太稳定，结构脆性比较大，整体抗冲击性能比较低，需要对环氧树脂的性能指标进行优化，改善其韧性和粘结性，在环氧树脂中加入固化剂，融入云母氧化铁灰进行复配，可以有效提高其粘粘性，防腐效果较好。聚氨酯防腐涂料也可以应用到底板防腐中，聚氨酯树脂的柔韧性和粘结性都比较好，具有良好的耐磨性，以聚氨酯和环氧树脂为基本材料，可以将两种材料综合，配制为综合性能指标高的复合防腐材料。

2.2 防腐涂料与阴极保护

随着原油储罐的深化应用，很多企业对于原油储罐的腐蚀防护主要采用防腐涂料和阴极保护联合的方式，通过这种方式，可以极大程度上缓和底板腐蚀，涂层出现破损时，金属可以收到牺牲阳极的保护，出现静电的情况，也可以通过牺牲阳极将静电导入地底。阴极保护的实现有一定的前提条件，腐蚀介质具有导电性，而且被保护的金属设备其表面积必须满足范围要求，设备结构不能复杂化，必须是结构简单的金属设备，满足这些条件可以使原油储罐受到阴极保护，在原油储罐底部，有着大量的沉积水，这些沉积水会导电，在阴极保护中，阳极表面生成不导电外壳会限制电流的输出量，所以在设计阴极保护体系中，需要注意细节方面的处理，严格控制阳极成分，在土壤选择上，需要检查土壤的电阻率，阳极位置的电阻率一定不能高，一些电阻率高的土壤金属结构防护，可以外加电流阴极保护，使用这种保护方式的原油储罐，其防腐涂料必须具备稳定的性能指标，要有良好的耐阴极剥离性，确保不会因为阴极保护引起涂料粘附性 降低。

3 结语

随着化工行业的深化发展，使得大型原油储罐规模扩大化，受多方面因素影响，储罐内部底板会出现腐蚀，为了确保原油储罐运行稳定性，需要采取合适的措施进行解决，严格把控底板材质，注重涂层施工质量，定期对底板进行维护和保养，发现腐蚀情况及时修复，确保原油储罐的完整性。