摘要:随着我国战略石油储备的引入和石油产品地位的进一步提高,储油罐的保护受到越来越多的关注。本文主要分析了储层内外壁的腐蚀环境、腐蚀机理、腐蚀条件及相应的防腐措施。如果要对储存防腐进行积极处理,则应根据腐蚀机理选择相应的防腐措施。
关键词:石油储罐;防腐措施;创新应用
引言
储油罐是关键的储油设施,在石油的储存、生产和销售中起着重要作用。储存在储油罐中的油品含有多种物质,其中一些物质在储存时可能会造成储层的腐蚀,例如无机盐、有机质酸等,这些物质会减少储油罐的储存寿命。另外油品中还含有诸如锈之类的杂质,当这些油用于内燃机时,内燃机的寿命将会不可避免地降低并导致一定的磨损。腐蚀达到一定程度,就会导致漏油。一方面,泄漏的油品会造成环境污染,另一方面,储存容器溢油会带来很大的安全隐患,如果发生火灾或爆炸,后果不堪设想。因此,进行储油罐的防腐是非常重要的工作。
一、储油罐内部防腐技术
(一)罐的气相
罐的气相包括罐的顶部、罐壁的顶部和气液界面。该部分不与油直接接触并且以气态的形式存在。气相介质包括从油中蒸发的酸性气体,例如硫化氢、二氧化硫和氯化氢,以及当油被引入油中时引入的氧气、水蒸气和二氧化碳,转移到油罐并通过呼吸阀吸入变得。因此,硫化物、氧气和水在罐顶部呈现电化学腐蚀,并且该反应主要是由于氧的去极化。也就是说,由于水蒸气和油气的存在以及阳光的影响,昼夜温差很大,水汽凝结在钢板上,在水箱顶部形成薄薄的液膜,该液膜附着在罐壁的顶部,液体中附存有大量的氧气。在膜上的作用主要表现为对钢表面、光分布、和氧的反应较快。因此,在这种情况下,壁面腐蚀严重,最后,罐顶和罐体受腐蚀更严重。
(二)油箱储存部件
油箱的储油部分是储罐底部上方、气液界面下方的部分。该部件直接接触油品,腐蚀主要是由于腐蚀性化学品,如硫化氢、油和油的有机无机盐等,腐蚀性低,腐蚀最轻,一般不会造成特殊危害。然而,随着液面界面的频繁变化,最终也会导致壁面被腐蚀。
(三)罐底
箱底,即内表面、罐壁下不到1米。该部件在罐底形状强烈腐蚀,易发生穿刺。腐蚀的主要原因是水在油品中的作用和各种杂质(灰尘、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氧气、氯气等)在油中的沉淀或在其中的溶解。油罐下部形成腐蚀性液体环境,腐蚀是指油罐底部、油罐地面以及油水界面处的化学和电化学腐蚀,尤其是电化学腐蚀。其中氯离子的断裂把腐蚀产物加深到点蚀。当加热线圈在本地盘中时,电流连接在温度和焊接上都增加了局部腐蚀强度。其中,向外倾斜的壁与油罐之间的腐蚀最为常见。
(四)油罐防腐蚀的内部措施
在我国,油库的防腐蚀水平要提高,工作人员需要从不同的角度采取内部措施积极预防。首先,涂层是行之有效的防护方法。涂层是油罐中最重要和最常见的防护方法,闸门工程和过油罐的分析表明,涂层颜色的选择必须满足防腐、抗渗等各种要求,不仅要求涂层具有很好的耐候性和抗化学干扰性,也要求其具有优良的抗冲击性和抗弯刚度,同时还要求其具有良好的附着能力。目前市面上涂层的品种和颜色众多,但最常用品种为环氧涂料,环氧涂料既能满足有关部门对储罐的防腐要求,而且该材料具有优良的耐候性,防腐蚀性优良,而且节能环保,符合有关部门对于环境保护的要求。其次,防腐剂对涂层的抗腐蚀性起加强作用。防腐剂主要以添加剂为主,特别适用于油罐防腐。根据油罐内腐蚀的实际情况,可选用相应的防腐剂和涂层相搭配,以增加钢的抗腐蚀层厚度,延长其使用寿命。此外,应定期检查油罐的使用情况并做好相应记录,每年至少应进行一次全面的系统检查,及时发现问题并解决。
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二、油罐的腐蚀防护措施
(一)外墙的腐蚀
罐和外壁的水箱(风、环结构、罐、梯和平台等)外壁、顶部是外墙腐蚀的关键部位。水箱是典型的大气腐蚀,与气候和水污染紧密相连,是腐蚀最严重的地方之一。大气腐蚀的机理是水膜在有害气体(盐、二氧化硫、二氧化碳、硫化氢、氧气等)中冷凝而形成的主要腐蚀电池。本质上是电化学腐蚀。对大气因素的影响如下:一是由水组成的。空气颗粒物中的盐和氯化物,在金属方面,盐在高湿高温中度使用,在水膜的表面上形成水膜,在氧的表面上形成较多的金属(水膜较薄,氧桥活性较轻,如氧桥活性较易发生等)。二是分布的主要问题是溶解氧电化学腐蚀。金属的腐蚀主要是因为溶液中的氧直接与金属发生电化学反应,通常,氧在有水和金属的环境下,会与水和金属发生电化学反应,反应速度很快,表现为金属表面的腐蚀。三是盐的影响。盐的影响在沿海地区尤为明显:海水在金属表面形成的膜层,是造成金属选择性腐蚀的关键。
(二)罐底板底面腐蚀
罐底部的腐蚀是外部罐槽被强腐蚀的区域之一,尤其是氧和水的浓度对于罐底板地面的腐蚀程度有直接的影响。主要原因是槽底不直接与地面相接触,槽底通常设置有防水垫砂层,油品一旦泄露将会透过防水砂垫层从地上由沥青垫层渗透到地下水中,在地面上撒沙可有效缓解此类腐蚀情况的发生。腐蚀主要是由于浓缩氧气罐底部和砂子与管道之间不良接触以及气罐和空气渗透性差异造成的。
(三)罐底外缘板的腐蚀
罐底外缘的腐蚀是油罐失效的主要原因之一。 腐蚀发生的部位主要是罐底板与底座之间的接触部分,因为底板会随温度的变化发生径向膨胀和收缩,而且长期使用也会引起底板的变形。由于液位的连续波动甚至罐底板的分离罐的下边缘被抬起,在这种情况下,雨、雪和腐蚀性气体可以进入罐底和地板之间的间隙并引起电化学腐蚀。此外,水还会在间隙中引起缝隙腐蚀。
(四)储油罐的防腐措施
在储油罐的外面,有许多防腐措施,最常见的方法是在水箱顶部、水箱壁和水箱底部应用不同的表面处理剂进行防腐。这些表面处理剂的选择应根据储罐的实际情况而定。在进行储油罐外部防腐时,应对防腐措施的使用环境进行必要的甄别和调整,以求能最大限度地提高面漆的耐腐蚀性。比如,沥青或环氧沥青可应用于水箱底部的防腐处理,以防止土壤中的盐分通过毛细管底部上升到焦油砂的底面而引起水箱底部的腐蚀。此外,除上述方法之外,还应该定期检查油箱的易腐蚀、严重腐蚀区域,并形成规范的检查记录以备查证,与油罐内部检查一样,检查周期不需要经常调整。但是应至少每年进行一次全面的系统检查,以及时发现问题并解决。
三、结论
油罐的腐蚀不是单一原因的作用,而是根据不同部位、不同物质、不同环境的多成因混合作用形成的。储层的不同部位有不同的腐蚀机理,必须了解不同部位的不同腐蚀机理,并根据不同的腐蚀机理选用相应的防腐措施。防腐措施的选择应以实现经济节约、有效利用油箱的目的,可以有效提高储油罐的使用寿命,加强储油罐体的安全性,同时可以有效地降低因罐体被腐蚀而引起的火灾和爆炸事故的可能性,从而提高人身安全,减少经济损失,达到节能环保的目的。因此,储油罐的内外腐蚀保护都是极为重要的。
参考文献
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论文作者:陈旭
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年6月下
论文发表时间:2018/11/21
标签:油罐论文; 储油罐论文; 电化学论文; 措施论文; 水箱论文; 涂层论文; 底板论文; 《新材料·新装饰》2018年6月下论文;