摘要：现阶段我国的原油储罐建设已经进入了高速发展的阶段。在大型港口、石油化工企业和大型油库中，原油储罐是原油储存的重要设备之一，但是原油储罐的腐蚀问题一直是制约原油储罐使用寿命的主要因素，一旦出现因腐蚀造成的原油泄漏，不仅会严重的危害环境，还有可能带来重大火灾或者爆炸事故，从而影响正常的生产和生活。因此采取有效措施，防止原油储罐的腐蚀是原油储罐维修保养过程中非常重要的工作。本文就原油储罐腐蚀的主要原因进行了讨论，并且对原油储罐的防腐措施提出了自己的建议。
关键词：原油储罐；腐蚀；机理；措施
1引言
储罐内含有的少量水、杂质及硫化物等腐蚀性化学物质会对储罐造成一定的腐蚀，随着时间的推移，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，严重影响正常生产运行 。因此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。
2油罐的腐蚀部位及原因分析
罐顶和上部壁板内侧不直接与原油相接触，却处在从原油蒸发出的轻质组分气相环境中。气相中含有CO2、SO2、H2S等腐蚀性气体，在O2和蒸汽等作用下，发生化学腐蚀。具体的反应如下：
Fe+H2S+1/2 O2→FeS+H2O
Fe+H2O+1/2 O2→Fe2++2OH-
3FeO+H2O→Fe3O4+H2
Fe3O4+ O2+H2→3Fe2O3•H2O
由于机械呼吸阀经常吸入新鲜空气，使罐顶和经常不储油的罐壁上部钢板不断地腐蚀。另外，油面上下变动的罐壁部分，由于存在着氧气的浓度差，在两者靠近的区域形成了氧浓差电池，缺氧区为阳极，也易腐蚀。
罐壁中部由于直接与原油相接触，接触水分和O2较少，发生的化学腐蚀较轻。但是含硫原油中各种硫化物可与钢板发生化学作用，从而锈蚀罐壁钢板。罐底是水和泥砂的混合物，为厌氧环境，且SO42-含量较高，既为SRB提供了生存环境，又为它生长繁殖提供了养分，使污水对罐底和底部罐壁腐蚀性加大。另外，罐底板因化学成分不均一，在电解液作用下将形成腐蚀电池，产生电化学腐蚀，加剧钢板腐蚀的发生。
罐底板外侧与石油沥青砂接触，一般不易腐蚀，但在施工焊接时焊缝附近的防腐蚀涂料往往被烧掉，引起电化学腐蚀，严重时会腐蚀穿孔而出现漏油现象。另外，如果油罐沉陷不均或罐底辐板施工时与基础结合不严密，因罐底外侧充气不均而形成氧浓差电池，也会造成罐底板腐蚀。对于罐底边缘板下部，由于透气性好，存在着氧浓差，极易腐蚀。
由于油罐壁板外部包有保温层，一般情况下始终处于非常干燥的环境中，在防锈涂料的保护下，不易发生腐蚀。但是因上部遮雨效果差漏进雨水或中部渗进雨水，潮湿部位将会发生电化学腐蚀。特别是罐壁底部，由于雨水不能及时排走，而保温岩棉又具有很强的吸水性，则大量水分积聚在底部保温层中，导致罐壁底部钢板（包括罐外边缘板上部）长期处于潮湿而充满腐蚀性介质的环境中，易发生电化学腐蚀。
罐顶外表面由于长期与大气接触，会受到空气的氧化，但常温下，干燥空气对金属表面的腐蚀是很轻微的，而且大气腐蚀的产物可以在罐顶表面形成不可见的保护性氧化膜，起到减缓腐蚀的作用。但在罐顶凹陷处、焊缝凹陷处和其它易积水的地方，大气腐蚀是比较严重的。
3预防腐蚀的措施
3.1合理选材
储罐宜选用含碳量下雨0.2%和硫、磷含量低于0.5%的钢材，同时适当增加易腐蚀部位的钢材厚度以提高防腐能力，但应注意最厚不得超过总钢材厚度的1/5。
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3.2缓蚀剂的利用
缓蚀剂是减轻储罐腐蚀的最直接有效的方法，根据用途可将储罐用缓蚀剂分为三类:①用于减缓罐底沉积水腐蚀的水溶性缓蚀剂;②用于减缓与油层接触罐壁腐蚀的油溶性缓蚀剂;③用于减缓油气交界面腐蚀的气相缓蚀剂。
3.3防腐涂层的利用
3.3.1抗静电涂料防腐
原油在过滤、流动及灌注等处理过程中容易产生静电荷，在进入储罐后容易发生电荷的积聚引起电位升高，如果静电荷不能够及时释放极易引起火灾或者保证事故。因此应该选择具备良好耐油性及耐水性，同时满足抗静电压球的防腐抗静电涂料。
3.3.2热喷铝技术
针对罐内壁腐蚀较严重的部分，可采用金属火焰喷镀涂层。喷铝涂层可以在大气中产生致密的氧化膜，从而将罐体内壁与H2S、氧气等隔绝开，延缓腐蚀并提高稳定性。
3.3.3其他部位防腐涂层技术
3.3.3.1原油储罐外壁。原油储罐外壁处于大气环境中，易受到紫外线、风沙及雨水等影响，可使用环氧富锌底漆、环氧云铁防腐蚀涂料、丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂料或常温固化氟碳防腐蚀涂料的涂层结构。由于北方地区冬季气温较低，为防止原油粘度过大影响运输，储罐外壁常设有保温层，在保温罐壁外侧部分，只需涂刷环氧富锌涂料与环氧云铁防腐涂料;处于南方及热带的原油储罐，由于没有保温层，需要涂刷抗紫外线的面漆，在环氧富锌底漆与环氧云铁防腐蚀涂料的基础上，涂刷抗紫外线的丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂料或常温固化氟碳防腐蚀涂料。
3.3.3.2原油储罐底板内侧。该部位防腐蚀涂层的基本要求是:原油浸泡不变质，具有良好的耐化学性能、抗渗透、对金属表面有很好的附着力、抗阴极剥离和耐存储温度等。在原油罐底部，多数原油储罐采用绝缘涂料，用于原油储罐底板的主要有环氧树脂涂料、聚氨酯涂料和玻璃鳞片涂料。
3.3.3.3罐底板外侧的防护。原油储罐底的外部常用红丹漆作为底漆，然后再涂沥青漆。这种做法的优点是比较简便，沥青漆有良好的耐水腐蚀性能。如果底板外壁先做好防腐蚀层，然后再安装焊接，则焊缝周围的防腐蚀层会在焊接时被烧掉，焊缝处的材质不均一，又无防腐蚀层，极易遭到土壤的电化学腐蚀。为了解决这一问题，近年来采用环氧(填料如锌粉、云母粉、玻璃鳞片等)漆代替红丹漆作为罐底防腐层的底漆，效果比较好。
3.4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。
3.5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。
结束语
原油对推动我国的经济建设以及社会的发展起到了不可替代的作用。因此，原油储罐的防护工作也是至关重要的，本文对原油储罐的防护进行了研究与分析，希望能对我国原油储罐安全问题提供可行的建议。
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论文作者:刘军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签：原油论文; 储罐论文; 涂料论文; 涂层论文; 底板论文; 防腐蚀论文; 电化学论文; 《基层建设》2017年第7期论文;