原油罐内部腐蚀原因分析及解决方法

  摘要:随着社会经济的发展,对于石油的使用逐渐增多。原油罐是原油储存的重要场所,因为受到原油中物质以及外部环境因素的变化,存在着不同程度的腐蚀。本文对于原油罐腐蚀原因进行分析,结合原油储存与运输实践,探讨原油罐内部腐蚀的解决方法。

  关键词:原油罐;腐蚀;原因

  前言

  随着社会经济的发展,对于能源的需求日渐增大,石油是使用广泛的重要能源。由于原油介质含有硫化物等腐蚀性物质,运行时间较长的油罐内部都受到不同程度的腐蚀,尤其是罐底板和加热盘管腐蚀严重[1]。第一输油处杨山站1#罐、杨山油库2#、4#罐、洛川站2#罐投运以来先后发生油罐底板穿孔漏油事件,而首站、沿河湾站、洛川站、杨山站、咸阳站均发生过油罐内加热盘管穿孔导致回水带油影响生产的事件。从历次罐内腐蚀事件发生的实际情况看,原油罐使用时间、是否及时维护及清罐都对油罐的使用寿命和运行状态都有着十分重要的影响。因此,正确分析立式金属原油罐底板和加热盘管的腐蚀损坏原因,并采取相应的防护措施措施是实现油罐安全平稳运行、延长清罐和大修周期的重要保障。本文对于原油罐的腐蚀原因进行分析,并且结合原油储存运输实践与相关理论,探讨处理原油罐腐蚀的综合对策,以提升原油罐安全平稳运行。

  一、原油罐腐蚀原因分析

  原油罐是多应用我国石油与化工领域,当前主要有拱顶罐是常用的原油罐形式。为了满足不同的储油需求,原油罐的大小、功能不一,通常使用的原油罐的应用时间为十年左右,但是在使用过程中,因为原油中的物质以及外部环境的影响,造成罐体腐蚀问题严重,极大的影响了原油罐的使用寿命与使用效率。原油罐的腐蚀实质上是电化学腐蚀与化学腐蚀,其中由于金属表面与介质因为电化学作用而造成的电化学腐蚀是主要的腐蚀原因[2]。

  1、罐顶腐蚀

  一般而言,原油罐通畅是处于露天环境中,受到阳光照射、雨水侵蚀等会造成罐体外壁腐蚀,从而造成罐顶防腐层老化脱落,暴露内部钢板,从而造成罐顶生锈腐蚀。除了外部环境的影响之外,因为原油罐中的原油表面与顶部还存在着一定的距离,原油中的酸性气体释放、油料氧化对造成罐顶腐蚀,从而影响原油罐的使用效率。

  2、底板腐蚀

  在原油罐中,罐底与油析水的接触面较大,而且对不组成不同的原油无聊,析水后的产物并不相同,所以腐蚀效果并不相同,需要具体分析。原油罐地板腐蚀是最为严重的腐蚀,常见为罐底以及罐壁底部1m以下的部位,因为油析水是一种电解质水溶液,与底板之间形成电化学腐蚀作用,而且该溶液中含有氯化物、硫化物等会增加溶液的导电率,会形成点蚀与坑蚀,加快腐蚀进程。

  3、加热盘管腐蚀

  相关的调查显示,底部腐蚀占据原油罐内部腐蚀的80%,除此外,加热盘管的腐蚀也是常见的内部腐蚀。加热盘管的腐蚀多为层状均匀腐蚀,因为在加热的过程中,随着油面不断上升,而且罐内的油温与家人盘管之间的温差,而且盘管内部媳妇的水膜容易形成电解液膜,从而加速了加热盘管的腐蚀。长期使用后,由于盘管内部的液面不断波从,从而导致电化学腐蚀加速,因为圈梁的隔阻,加热盘管是阴极保护的盲区,加热时原油释放的硫化氢会加速盘管腐蚀,而水在缝隙中的滞留,会造成缝隙腐蚀。

  二、原油罐防腐对策

  原油罐每部腐蚀具有多样性、隐蔽性与快速性,一旦因为腐蚀造成穿孔,会造成很大的危害。为了保障原油罐的使用寿命与使用效率,需要根据《钢质石油储罐防腐工程技术规范》国家标准,针对原油罐的腐蚀原因进行预防与处理。

  1、罐顶以及罐壁防护措施

  根据《钢质石油储罐防腐工程技术规范》,为了保障原油罐的使用安全,需要保证防腐蚀涂层的规范性,其中防腐蚀涂层应该具备耐温性与耐酸碱腐蚀的能力,而且对于原油产品无污染,表面电阻率在108-1011Ω,当发生腐蚀后不能够作为腐蚀的阴极。为了罐顶的防腐蚀能力,可以采用丙烯酸聚氨酯或是环氧富锌底漆作为油漆,保障罐顶以及罐壁的防护效果。

  2、底板防护措施

  因为储罐的介质、部位对于储罐的腐蚀影响不同,因此石油储罐的内用保护土层应该根据不同储存介质选择不同的防腐土层体系,根据实际情况合理的选择防护方案。原油罐的内部腐蚀性相对复杂,而且主要以电化学腐蚀为主,因此针对原油罐的腐蚀情况,应该保证地板的面漆具有较强的耐酸碱、耐硫化物以及耐油的特性,保障原油罐的使用安全。原油罐中的底部水的成分相对复杂,而且水中含有强腐蚀性渗透性介质,因此需要采用防渗透性较强的图层材料,保证材料的耐温性与防腐蚀能力,其中含有云母或玻璃鳞片的环氧厚浆涂料能够起到保护的作用,保证图层厚度在300μm以上,才能够达到与阴极保护相配套的防腐蚀效果。底板的防腐工作应该根据原油罐的使用情况而定,腐蚀相对严重的部位需要提前进行防腐,并且需要加涂一层涂料。除了采用涂层材料之外,可以采用外加电源的保护措施,实行区域性保护,保护范围广、效果好[3]。

  3、加热盘管保护对策

  采用端羧基聚氨酯作为防腐材料,能够对加热盘管内部进行保护,该材料主要以聚醚多元醇以及异氰酸酯作为原料得到的物质,能够在盘管内壁形成较为坚韧、柔软的防腐防水厚膜,从而对加热盘管进行保护。

  结语:

  原油罐的内部腐蚀严重影响原油罐的使用效率,而且会造成原油罐使用成本增高,不适于当前使用工业的发展。为了降低原油罐内部腐蚀所造成的损失,应该选择合理的防腐蚀涂料以及配套体系,保证面层、中间层以及底层的涂料满足原油罐的要求,减少腐蚀的影响。所采用的耐腐蚀土层以及表面处理应该满足相关的规范,加强对涂装质量控制与过程验收,保证图层涂覆均匀,附着牢固,最终达到理想的防腐蚀效果。

  参考文献

  [1]范亚卓,鞠鹤,蔡天晓,等.柔性阳极在大型储油罐底上的应用[J],石油化工腐蚀与防护,2010,27(4):48-50.

  [2]孙登峰,油田储油罐防腐措施探讨[J],中国新技术新产品,2013,02:96。

  [3]韩文礼,储油罐腐蚀及其防护措施[J],石油工程建设,2010,05:41-47+86。

  刘晓刚

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