地下污油罐腐蚀因素分析及防腐措施

戴 婧

(中海油石化工程有限公司，山东青岛 266101)

1 前言

地下污油罐主要用于埋地储油，装置机泵等运行中排出的油蜡、轻油、废气等均会储存其中。污油罐的主要介质是污油，还含有部分苯等多环芳烃有毒物质，污油罐工作频繁，防腐不到位会导致污油罐泄漏，一旦有毒物质进入土壤，会严重污染环境，并且很难得到降解。更有甚者，油品泄漏还有可能引起火灾甚至爆炸，所以防腐对于地下污油罐而言尤为重要。防腐措施到位，减少腐蚀对污油罐造成的损坏，是安全使用污油罐的基本保障。

2 腐蚀因素分析

2.1 污油罐外腐蚀

地下污油罐埋在土壤中，外部除了会受到土壤中微生物(如硫酸盐还原菌、铁细菌等)的腐蚀之外，还会受到地下水和氧气的侵蚀。土壤中电解质溶于地下水形成电解质溶液，在较浅层土壤中，由于土壤较为干燥，空气中的氧气可以更多的通过土壤与设备外壁接触；而较深层部分的土壤结构更加密集，而且更为潮湿，所以空气中的氧气难以通过，罐壁在此处易失去电子形成阴极，与上层土壤中的氧气和水分作用产生的阳极，形成吸氧反应，最终导致电化学腐蚀[1]。在罐体表面焊接等缝隙处，极易发生这种腐蚀反应。

2.2 污油罐内腐蚀

污油罐内部介质复杂，主要介质为污油，还有少量苯等有毒物质。在污油罐内部，气液两相接触的部分及气相部分最易发生腐蚀，如若罐内有硫化物，硫化物会通过化学腐蚀等各种腐蚀反应，与容器壁中的铁元素产生硫化亚铁，硫化亚铁极易被氧化，与空气中的氧接触会产生放热反应，引起自燃甚至是污油罐爆炸[2]。污油中还有可能含有油田水或者其他污水，污水中会含有氯化物，有些氯化物易受热水解产生氯化氢，氯化氢是具有强腐蚀性的物质。图1、图2分别为不同腐蚀案例中埋地油罐腐蚀情况。

图1 罐内局部腐——麻斑

图2 罐壁局部腐蚀——穿孔

3 防腐措施

地下污油罐所处地下环境不同，介质成分不同，采取的防腐措施也会有所差别。以某公司在C7+分离技改项目中，需要设计制造一台污油罐为例，该罐设计条件如下：工作压力：正常0.05 MPa、最高0.6 MPa；设计压力：0.78/-0.15 MPa；工作温度：正常40 ℃、最高200 ℃；设计温度：220 ℃；安全阀开启压力：0.78 MPa；介质密度：～730 kg/m3；设备规格：Φ1400×5000(T.L.)，本台地下污油罐为埋地罐，设计要求中强调需加强防腐，罐顶距水泥抹面约700 mm，与工艺人员确认罐内有湿硫化氢腐蚀。

罐体材质是Q245R，壁厚取14 mm，地下污油罐因为埋地，所以受负压作用，经计算需加规格为L90X10的等边角钢，作为外加强圈。采取的具体防腐措施如下。

a)采取蒸汽吹扫。蒸汽吹扫工况下，吹扫用蒸汽为1.0 MPa，蒸汽温度为250 ℃，敞口吹扫。蒸汽吹扫可对地下污油罐内及接管内残留的焊渣、锈斑等残留物彻底吹扫清除干净，保持罐壁清洁。此项措施可以有效避免制造过程中产生的焊渣，锈斑等造成局部穿孔腐蚀[3]。

b)污油罐置于罐池中。地下污油罐所处罐池池壁采用防渗措施，池顶及管嘴周围做防雨处理。池子采用P8/C30防渗混凝土，涂刷水泥基渗透结晶型防水剂。罐池表层土采用粘性土层，并且连续、稳定，分布厚度达到环评中对不同分区提出的粘土分布厚度及防渗性能的要求。罐池加强外部保护，极大的降低环境因素对埋地罐造成的各种腐蚀。

c)设备热处理，钢板逐张超声检测。地下污油罐中有湿硫化氢腐蚀，污油罐内还可能有其他介质，包括硫化氢会引起应力腐蚀。对钢板进行逐张超声检测，并且容器焊后进行消除应力热处理，可以有效避免应力腐蚀对设备造成的损害[4]。

d)地下污油罐制造检验完毕后，外表面(包括接管支撑件、加强圈等)应除锈达到GB/T8923.1-2011《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定》中Sa2.5级或Sa3级要求。Sa2.5级非常彻底的喷射清理，要求在不放大表面的状态下，表面没有明显可见的污物，油或者脂类物质，并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质，若有任何残留污染物质的痕迹应仅呈现条纹状或点状的轻微色斑。St3级使钢材表观洁净的喷射清理，要求表面没有明显可见的污物，油或者脂类物质，并且没有氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质，表面具有均匀的金属色泽[5]。采用SH/T3022-2011《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》的5.2.2款中特加强级环氧煤沥青防腐，防腐蚀涂层结构为底漆-环氧漆-玻璃布-环氧漆-玻璃布-环氧漆-玻璃布-两层面漆，防腐蚀涂层总干膜厚度不小于0.8 mm[6]。防腐涂料的选择和施工是地下污油罐防腐的核心部分，严格遵守标准，按照施工要求涂刷涂料，能最大限度地延长储罐使用年限，确保安全。

4 结语

地下污油罐埋在地下可以很好地节省空间，但是由于罐体外部有土壤覆盖，所以腐蚀过程不易发现，而且土壤环境对其造成的腐蚀伤害也不可避免，尤其是焊缝处，最易发生腐蚀，罐体放在埋地池内可以有效阻隔地下微生物对罐壁造成的腐蚀，池子采取防渗措施，避免地下水渗入，也可以防止雨水等地下水对地下污油罐造成的腐蚀。地下污油罐内介质组分复杂，介质对罐体造成的腐蚀也很严重，尤其是硫化氢组分造成的应力腐蚀，特别要引起重视，超声检测和焊后热处理可以有效消除应力；涂漆是最基础的防腐措施，也是最直接的方法，按照标准严格执行防腐规范，将地下污油罐的防腐安全落实到位。

[1] 竺苏铮.埋地油罐的防腐与维护[J].宁波化工, 2013, 31(2).

[2] 徐静.不同硫化物的腐蚀性研究[J].石油化工腐蚀与防护, 2005,22 (4).

[3] 王霞.浅析埋地卧式储罐的设计[J].山东工业技术, 2015(02).

[4] 王拥军，陈永志.关于地下污油罐设备热处理事故的分析[J].化工装备技术, 2013(04).

[5] GB/T8923.1-2011涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定[S].

[6] SH/T3022-2011石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范[S].