钢质原油罐的腐蚀分析及防护措施

徐利霞(胜利石油化工建设有限责任公司山东东营256600)

随着石油、石化行业的加速发展，我国已成功建造了许多大型的储油罐，据了解最大的浮顶罐容积达20万立方米。同时在油罐维修中，发现油罐的腐蚀情况比较严重，使储罐的使用寿命大大降低。因此需要从油罐的腐蚀部位、造成腐蚀的原因，采取的防腐蚀措施分析，有效的提高油罐的使用寿命。

1 储罐的主要腐蚀部位分析

1.1 拱顶原油罐

拱顶原油罐的腐蚀包括内腐蚀和外腐蚀。外腐蚀包括罐底板外腐蚀、罐顶外腐蚀和罐壁外腐蚀。内腐蚀部分可分为大气腐蚀和储存介质腐蚀。储罐内腐蚀最严重的部位是罐底板。拱顶原油罐不同部位的腐蚀有以下特征：

（1）拱顶罐外腐蚀。原油罐带有保温的，由于量油管、呼吸阀等附件的存在，雨水会从保温层下渗漏进去，形成一个潮湿密闭的空间，是罐顶外腐蚀的主要原因。

（2）罐底内腐蚀。原油罐底板内表面和内壁下部腐蚀情况较复杂。因为来油油品中含有一定比例的水，罐底部内侧通常会有一定高度的沉积水和原油沉淀物，水中含有一定的氯离子、H2S和溶解氧等介质及含有一定的砂粒，这些都是加重罐底腐蚀的因素。时间积累导致防腐蚀涂料层发生脱落，使油罐底部发生腐蚀，油罐罐底板内侧一般多为局部腐蚀，也有点腐蚀的现象，一般出现在人孔附近。罐壁与罐底的角焊缝的腐蚀是最严重的部位。

（3）罐壁内腐蚀。罐壁接触的腐蚀较轻，一般为均匀腐蚀。当罐壁和油温下降，油内溶解的水分析出而附在储油罐罐壁时，水和水中氧一起与金属发生腐蚀反应，形成腐蚀层。

（4）罐顶内腐蚀。由于储油安全高度的原因，一般罐顶板和最上层壁板没有与油浸泡过，所以该部位的腐蚀主要是罐内原油挥发的酸性气体氯化氢、硫化氢及从呼吸阀进入罐内的氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫等腐蚀性气体在油罐上凝结形成酸性溶液导致化学腐蚀的发生，基本上为均匀腐蚀。

1.2 浮顶原油罐

外边缘板和罐底板外侧是浮顶罐外腐蚀最严重部位。一方面油罐的基座由于罐体底板结合的部位，随着环境主要是温度的变化时底板径向发生伸缩；另一方面由于油罐装卸油量的变化引起油罐的变形，使油罐产生水平变位，在边缘板处发生变形塑性变形而向上翘曲，，从而在外边缘板与基座间形成较大的缝隙空间，顺着罐壁流下来的雨水进入罐底板与基座间、也会到达罐底板的中心部位，引起腐蚀。虽然罐底板外侧是沥青砂，沥青砂具有良好的隔水效果，但经过投入使用后检查发现它的耐老化性能差，粘结强度不够，所以也会出现腐蚀现象。

单盘板的外腐蚀主要是因为浮顶受力变形，表面凹凸不平，凹陷处长期积水发生电化学腐蚀。腐蚀一般呈现为连片的麻点，如果严重时会出现穿孔现象。

2 储罐腐蚀的原因分析

近年来防腐蚀技术得到了发展，但储罐局部腐蚀现象依然严重，储罐设计寿命15年的油罐只能使用5-8年，使用寿命达不到预期效果，原因是多方面的。

2.1 设计方面原因

在设计罐内的附件及工艺管线、距离罐底和罐壁之间的距离有时太小，在进行防腐施工时比较困难，容易被疏忽掉。在设计说明中防腐涂料如果选用不当会发生腐蚀加重的现象。比如罐底板不应采用导电涂料，否则会起相反效果。

2.2 建造过程施工质量方面原因

由于罐基础施工过程中土质密度不达标，油罐投产使用后由于油罐负重经常变化及大气环境等因素的影响，导致油罐发生不均匀沉降，使罐底积水无法排出，容易导致底板腐蚀。

施工中表面处理过程及涂料涂敷过程。油罐在防腐蚀施工时未按照规定喷砂除锈，表面处理等级达不到要求，导致罐防腐涂层出现“气泡”、“起皮”和“脱落”现象，从而引起油罐腐蚀。所用涂料的质量要求不统一，在具体操作上各行其是，造成涂装质量差别很大。

2.3 管理维护方面。

在使用后，一方面忽视浮顶油罐中央排水管日常维护，使雨、雪直接排入储油罐内，从而增大了油罐内的水分。另一方面，在放水过程中，由于放水不彻底使油罐长期泡在酸性水溶液中而引起腐蚀。在维护方面要增加重视程度，使受到破坏的涂层得到及时适当的修理，从而延长油罐的使用寿命。

3 油罐防护措施

原油储罐防腐蚀工程主要包括涂层保护和阴极保护两种手段。原油罐内部的腐蚀程度以罐底内表面和与底板“T”形相交的地一、二圈板最严重，罐顶次之，罐壁最轻，所以罐底板的涂层厚度大于罐顶，罐壁因腐蚀轻微，一般不进行涂装。

3.1 原油储罐的涂层保护：

原油储罐底板内表面和油水分界线以下的壁板内表面，一般采用绝缘型防腐蚀涂料。底漆采用环氧类涂料，中间漆采用厚浆型环氧玻璃鳞片、厚浆型环氧云母类等防腐蚀涂料，面漆采用耐酸碱、耐盐水、耐硫化物、耐油和耐温的防腐蚀涂料；涂层干膜厚度不宜低于300μm。

拱顶罐内壁顶部应采用绝缘性防腐蚀涂料，底漆宜采用富锌类防腐蚀涂料，面漆应采用耐水、耐油的防腐蚀涂料；涂层干膜厚度一般不低于200μm。

有保温层的地上原油储罐外壁采用耐水性防腐蚀涂层，底漆采用富锌类防腐蚀涂料，面漆采用耐水性防腐蚀涂料，涂层干膜厚度不低于150μm。

无保温层的地上原油储罐外壁底漆采用富锌类防腐蚀涂料，面漆可采用氟碳类、丙烯酸-聚氨酯等耐水耐候性防腐蚀涂层；涂层干膜厚度不低于200μm。

浮顶罐因浮盘始终与原油接触并处于活动状态下，有产生静电的倾向，所以浮顶底板外表面和浮顶侧板外表面采用耐油的导静电防腐蚀涂料，涂层干膜厚度不宜低于250μm。

浮顶罐内壁上部和浮顶外表面采用耐水耐候性防腐蚀涂料，底漆宜采用富锌类防腐蚀涂料，面漆可采用氟碳类、丙烯酸-聚氨酯等耐候性防腐蚀涂料，涂层干膜厚度不宜低于200μm；内壁上部的涂装高度宜为1.5～3.0m。

3.2 阴极保护

原油储罐底板内表面应采用牺牲阳极法，牺牲阳极的阴极保护法是一种长效防腐蚀措施.根据具体情况储罐底板外表面可采用强制电流法阴极保护措施，或采用牺牲阳极法。一般是在储油罐底板上安装铝基合金阳极，使罐底板得到保护。罐内牺牲阳极与罐钢板连接采用焊接或螺栓固定的方式，一般建议采用焊接方式安装。

4 结束语

储油罐的腐蚀是多方面原因造成的，经过系统分析了造成原油储罐腐蚀的现状及原因，并提出了现实、可行的防护措施，通过实施和效果监测，原油储罐腐蚀情况得到了有效的控制。

1.李勇，大型储油罐内腐蚀分析及防腐蚀措施[J]，石油化工腐蚀与防护，2004,21（5:）.

2.王志强，钢制原油储罐的腐蚀分析及防护措施[J]，石油化工设备，2008,10（2）.

3.林建，朱秀峰，王庆峰等，油田储罐防腐涂料的设计与施工[J].油气田地面工程，2001,20(6):50,63.

4.SY/T 0320-2010，钢质储罐外防腐层技术标准