储油罐各部位腐蚀原理及防腐措施

2019-12-13 05:39:36 hualin 37

储油罐防腐

油品具有较高的腐蚀性,如果储油罐的防腐措施不当,将会发生严重的泄漏,在影响油品使用的同时,对环境也会造成很大程度的污染,加强储油罐的防腐意义重大。

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储油罐结构

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固定拱顶罐

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拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器,固定拱顶油罐的罐顶与罐壁是焊接固定的,随着气温的变化、罐内液面的升降,常有空气吸进罐内,油气呼出罐外,这不仅增加油品的损耗,也增加了火灾危险性。


固定拱顶储罐制造简单、造价低廉,所以在国内外许多行业应用最为广泛,最常用的容积为1000-10000m3。


内浮顶罐

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内浮顶储罐是在固定拱顶储罐内部增设浮顶而成,罐内增设随油面上下升降的浮顶可减少介质的挥发损耗, 而且由于内浮顶把介质即罐内储料和空气有效隔绝从一定程度上也降低了发生火灾爆炸的危险等级,外部的拱顶又可以防止雨水、 积雪及灰尘等进入罐内, 保证罐内介质清洁。 


这种储罐主要用于储存轻质油,例如汽油、航空煤油等。内浮顶储罐采用直线式罐壁,壁板对接焊制,拱顶按拱顶储罐的要求制作。


外浮顶罐

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外浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。浮顶随罐内介质储量的增加或减少而升降,浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置,罐内介质始终被内浮顶直接覆盖,减少介质挥发。


外浮顶罐常见于大型(至少在 10000m3以上)原油、燃料油、重油储罐。 


油罐的腐蚀种类及腐蚀机理

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油罐腐蚀的种类


1、化学腐蚀


主要发生在干燥环境下的罐体外壁,一般腐蚀程度较轻;


2、浓度腐蚀


主要发生在油罐内壁液面以下,是由氧的浓度差引起的;


3、原电池腐蚀(电化学腐蚀)


主要发生在罐底、罐壁和罐顶,是油罐内部最主要、最严重、危害最大的一种腐蚀; 


4、硫酸盐还原菌及其他细菌引起的腐蚀


主要发生在罐底;


5、摩擦腐蚀


主要发生在浮顶罐的浮动伸缩部位。


油罐腐蚀的机理


重质油罐


重质油罐主要包括原油罐、污油罐和各类专用润滑油、专用燃料油罐等。油罐的腐蚀主要是由于重质油中的无机盐、酸、硫化物等对钢铁造成的腐蚀。此类油罐腐蚀最为严重的部位是罐底部分。


由于罐底水含有厌氧细菌(硫酸盐还原菌)、有机物、硫酸盐、氧在这些油品中的溶解度很低,罐底水处于缺氧状态,正好是硫酸盐还原菌生存的适宜环境,因而上述较重油品储罐罐底内部腐蚀是以酸腐蚀和硫酸盐还原菌引起的坑蚀为主。


其次是水、油界面部位的腐蚀,油、气界面的腐蚀也较严重,顶部气相腐蚀则较轻。


轻质油罐


轻质油品主要包括汽油、煤油、柴油等。这类油料储罐的罐体外壁容易发生化学腐蚀,油罐内部则容易发生其余几种形式的腐蚀。


由于氧在轻油中的溶解度很高,一部分溶解氧可以进入罐底水中,所以罐底仍存在轻度的电池微腐蚀和氧浓差电池腐蚀。而且这类油料储罐的具体腐蚀情况也随介质的不同而有所差异。


汽油中加的四乙基铅,煤油中加的硫化物和抗静电剂等对碳钢都有腐蚀作用。汽油罐顶部和汽油气液界面腐蚀较严重,而这些部位煤油引起的腐蚀较次之,柴油腐蚀轻微,底部水相腐蚀也较轻。


储油罐各部位防腐措施

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油罐内壁底部


储油罐的罐底区和底部的罐壁与油析水的接触较大,油罐的底部会不同程度的被滞留油析水腐蚀。由于油的种类不同,油品的析出水就可能会呈现酸性或碱性不等。


析出水的腐蚀作用使得储油罐的钢材严重受损,因此呈现出大大小小的溃疡状坑点,严重情况下还有可能形成罐壁穿孔,从而导致油泄漏。因此储油罐的底部内壁是腐蚀情况最严重的部位。


针对措施:


 刷涂层,而且要选择屏蔽抗渗透性非常好的涂料,防止油罐内的介质渗透造成涂层下的腐蚀。


 必须要严谨采用电位高于铁的导电材料,以免形成铁做阳极,从而加重油罐的腐蚀速度。


油罐壁区


油罐的罐壁直接与油品接触,油品中含有水或者其他种类的酸或碱盐等电解质,从而导致电化学腐蚀的发生,尤其是与油水和油气的交界面相接触的罐壁,大多会因为腐蚀呈现出均匀状的小点,罐壁区的腐蚀相对于内壁底部腐蚀较轻。


针对措施:


 选择表面电阻率在105到108之间的电阻膜,此类电阻膜能够有效的阻止静电的聚集,从而很大程度上保证了油品的安全。


 要选择对钢材无损害的材料,以免防止发生涂料腐蚀钢材的现象。


 选择的涂料还要保证对油的品质无损害,不会污染油质。


油罐顶区


储油罐的罐顶部虽然不会直接与油品接触,但是会受到氧气水汽以及硫化氢等气体的严重腐蚀,腐蚀的程度比罐壁区还要严重,但相对于油罐的底部腐蚀较轻。


针对措施:


 仍是选择表面电阻率在105至108之间的电阻膜来阻止静电的聚集。


 选择耐化工气体腐蚀性特别优异的涂料,而且对油品没有损害。


油罐外壁(罐壁及灌顶外壁)


储油罐外壁的腐蚀情况要看储油罐所处的环境,当有户外的阳光照射下腐蚀的环境越严重,储油罐相应的腐蚀情况也就越严重。


如果储油罐在海边就会被海边的海洋大汽所腐蚀。如果是在炼油厂的储油罐,就会有化工大气的腐蚀。


针对措施:


 应该选择具有相对较长寿命的油罐,至少在十年以上。


 选择的面漆必须具有良好的耐油性和耐玷污性,使油罐的外表尽量漂亮和醒目,发挥面漆的装饰和标志作用,保持储油罐的光亮和色泽。


 为了保持储油罐的长期使用,要选择易于复涂和维修的面漆。


油罐地下部分(罐底的外部)


储油罐的罐底部分大多埋于地下常年处于极为潮湿的环境中,受到土壤中的大量的水分和腐烂后的微生物影响发生生锈和严重腐蚀。


针对措施:


 选择上好涂料,保证涂层有很强的防锈性和耐水性而且耐油性也很强。


 涂料应具备十分良好的耐阴极保护性能。


储油罐日常防腐维护处理措施

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除了在一些设计与选材方面的问题,储油罐发生腐蚀问题的另外原因就是在日常的使用过程中没有进行全面的维护与保养、管理。


针对不同的储油罐,所属单位都应该建立相应的储油罐使用操作规程,在规程规定中,对于管理与维护的具体项目进行了规定。


目前在实际 的应用中存在的问题即为未按照操作规程来进行作业,造成了中央排水管日常维护缺位,雨水等直接流入到了储油罐中,储油罐底部的水分不断增多,造成了底部腐蚀严重,另外还需要注意放水过程的彻底性问题,如果排放不彻底,将会造成罐体长时间浸泡在酸性溶液中。 


日常防腐维护工作对于储油罐的作用非常重要,需要明确责任人,形成记录,落实好规定的项目内容。