原油储罐底板的腐蚀及阴极保护探讨

王 玮

（大庆油田工程建设公司油建二公司，黑龙江 大庆 160000）

0 引言

在运输与加工的过程中，储存罐是非常重要的设备。随着国内石油储存设备的增加，储罐的数量也大大增加。在使用的时候，储罐就是直接在大自然中，内部与原油中的介质直接接触，这可能会导致腐化。从储存罐腐蚀的数据可以看出，底面板腐蚀的面积是最严重、最常见的，接近腐蚀量的80%。 储罐的腐蚀和穿孔会导致泄漏，从而造成经济损失和潜在的安全隐患。

1 原油储罐底板腐蚀的原因

1.1 电化学腐蚀

原油的储存罐中含有一定量的水分。储罐中的气相水在冷凝后也会变成水滴，并沉入储罐的底部。原油储罐底部不均匀和液体流动等因素会导致原油储罐的底部水含量日益增加。通常，原油储罐具有排水管，但是排水管的中心位置通常比原油储罐的底部高约300mm，导致原油储罐底部的积水约300mm[1]。现在随着科技的发展，研究所发明防腐的涂料，可以将原油储罐中的水和原油与储罐底部的钢板隔开，有效起到防腐的作用。但是，由于使用的时间过久，储罐底部的水会逐渐渗透到底面的板子上面，涂层的耐蚀性会逐渐降低，从而加速原油储罐底面板子的腐蚀。一旦水在原油储罐的底面积累过多，大部分底部接触将引起大规模的腐蚀，这将影响原油储罐的使用寿命。

1.2 冲刷和堆积腐蚀

由于原油储罐里面的液体不断地冲刷到金属的表面，很长一段时间地冲刷到金属的表面就会严重地破坏其钝化膜,使得储罐中的液体直接撞击到了金属的表面而发生了电化学反应,导致对原油储罐造成腐蚀。中国的原油往往被贮藏于大型的原油储罐中。因此，原油贮藏库每日轮班地进行原油和出料工作，这种操作会导致原油储罐底部出现的沉积水和原油发生流动，储存在罐子里面的原油是具有流动性的，特别是在储罐出油的阶段表现得异常明显，长期的清理会使原油储罐底部的金属和保护膜逐渐脱离，使金属的表面与原油进行直接的接触，加快了腐蚀的过程[2]。如果原油中含有较硬的小东西，也会加速原油储存罐底面腐蚀的过程。总的来说，油的流动越快，流体中的颗粒越多越硬，对罐子底部的影响越大。

堆积的腐蚀性主要是由于原油中包括的颗粒物和污泥长期地被沉淀到了原油的贮藏器底部而导致无法有效地扩散出大量的电解氧和水溶性氧,并且由于堆积物的上下分离表面之间存在着一定程度的区别。主要通过改变pH值，电位，溶解性氧含量等而形成具有腐蚀性的电池并引发出来的电化学腐蚀。

1.3 防腐措施分析

首先是把底板的厚度加大，用10mm厚度的板来替代之前8mm厚度的板，减轻腐蚀带来的影响。其次，原油储存罐的防腐涂层要起到一定防腐的作用，避免了腐蚀的电池中两极性之间产生的腐蚀性电流。然而，防腐的涂层通常具有诸如腐蚀和退化的问题，并且有时在工作中仍然存在一些针孔的现象，影响到整个防护的效果。防腐层失效的位置很容易使金属部分位置腐蚀，从而进一步加快了原油储存罐的底部金属退化的速度。因此，原油储罐的底部仅使用一次防腐涂层进行防腐并不理想。同时，如果仅使用单一阴极的保护与措施，则会增加能量耗损并增加成本。因此，我们通常在原油储罐底部采用阴极保护和防腐涂层保护相结合的方法。在腐蚀层损坏最严重的地方采取阴极保护措施。该方法效果最好，成本最合理。

阴极性防护技术的基本原理是把位于储罐底部的金属物质进行阴极性改造，以减轻对储存在原油贮藏区域底部金属物质的腐蚀。对于阴极的维持通常大致可以划分为两种：阳极的牺牲和阴极的牺牲；第二个是对电流的保护，应用了牺牲阳极系统，这一个系统和其他采用了传统牺牲阳极的辅助式阳极系统相比，牺牲阳极的系统更加可靠、电流分散均匀、安装简易、耐用性能高等优势。

2 结语

随着近年来我国对于原油的需求越来越大，对于原油储存罐的需求也正在增强。目前原油正朝着高硫、高氯及其他重质气体的方向进一步发展，这些气体对原油储存罐底部的环境的腐蚀将会进一步恶化，对原油储罐底板的损坏会影响到原油储存罐的寿命。因此，有必要进一步地研究和分析对原油储罐底部锈蚀的原因，采取有效的防护方案,以提高其使用的寿命，提升其经济效益。