儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù)概述

油罐所儲(chǔ)存的油品往往含有氫、硫酸、有機(jī)和無機(jī)鹽以及水分等腐蝕性化學(xué)

物質(zhì)，加上罐外壁受環(huán)境因素影響，油罐的壽命會(huì)大大縮短。假如不能對(duì)金屬

油罐進(jìn)行剛好的防腐處理，輕則表面腐蝕并對(duì)油品造成污染，使油品膠質(zhì)、酸

堿度、鹽分增加，影響油品質(zhì)量；重則因腐蝕使油罐穿孔造成油品泄漏，不但

形成能源奢侈、污染環(huán)境，而且容造成火災(zāi)、爆炸，其危急性可想而知。因此,

對(duì)油罐的腐蝕種類、腐飩的主要部位、腐蝕機(jī)理等進(jìn)行分析探討，采納合理的、

先進(jìn)的，經(jīng)濟(jì)的防護(hù)方法，對(duì)金屬油罐進(jìn)行防腐蝕處理是特別必要的。

一般狀況下，儲(chǔ)罐中原油的腐蝕性最大，最大腐蝕率可達(dá)0.6：輕質(zhì)和粗

制汽油、煤油、粗制重油次之，最大腐蝕率為04重油、石腦油和潤(rùn)滑油等的

腐蝕性最小，腐蝕率為此外，儲(chǔ)罐不同部位其腐蝕程度也有差異，儲(chǔ)罐

0.20

底部和側(cè)板下部與油析水相接觸，屬水相腐蝕。油析水是一種電解質(zhì)水溶液,

其中包含有沉降水等，該部位的腐蝕程度最大。

原油儲(chǔ)罐（以下簡(jiǎn)稱油罐）是石油化工行業(yè)的重要設(shè)備，對(duì)整個(gè)裝置“安、穩(wěn)、

長(zhǎng)、滿、優(yōu)”的運(yùn)行起著重要作用。油罐的腐蝕造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污

染，因此加強(qiáng)對(duì)油罐腐蝕的探討，并找出合理的防護(hù)方法是特別重要的。

金屬儲(chǔ)罐的腐蝕有很多表面狀態(tài)（如勻稱腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、沉積腐

蝕、晶間腐蝕、層間腐蝕、沖刷腐蝕、空泡腐蝕、磨損腐蝕、環(huán)境腐蝕、雙金屬

腐蝕、雜散電流腐蝕等），但主要緣由仍是化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。其中化學(xué)腐

蝕只在原油儲(chǔ)罐和其他特定的場(chǎng)所才會(huì)發(fā)生，對(duì)雜質(zhì)較少的成品油罐而言。化學(xué)

腐蝕發(fā)的機(jī)率很小。因此，電化學(xué)腐蝕使金屬儲(chǔ)罐腐蝕的主要緣由。

二：腐蝕與防護(hù)的國(guó)內(nèi)外概況

在國(guó)內(nèi)外，因原油罐腐蝕泄漏造成嚴(yán)峻的環(huán)境污染事務(wù)時(shí)有發(fā)生，同時(shí)也給

石油化工企業(yè)的平安生產(chǎn)帶嚴(yán)峻的后果。在石化企業(yè)里，原油罐是主要設(shè)備，容

積般在1萬m?10萬m,投資人，清罐檢修一次難度很人費(fèi)用高，所以搞好原

油罐的防腐蝕工作，特別重要。罐的腐蝕主要有罐內(nèi)腐蝕、罐外腐蝕、罐外底板

腐蝕等。金屬儲(chǔ)罐的防腐，可分為罐內(nèi)壁防腐和外防腐。目前，國(guó)內(nèi)原油儲(chǔ)罐罐

外、罐外底板都進(jìn)行了防腐處理，內(nèi)壁一般不進(jìn)行防腐處理，或只進(jìn)行局部防腐

處理。前應(yīng)用最廣泛的金屬油罐內(nèi)壁防腐的環(huán)氧涂料、環(huán)氧青涂料、聚氨酯涂料、

無機(jī)鋅涂料和噴鋁等，在國(guó)內(nèi)均成熟的生產(chǎn)工藝。只要將這些品種推廣應(yīng)用，實(shí)

行厚施工，就可以達(dá)到防腐效果，解決目前油罐防腐的須要從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)動(dòng)身，金

屬油罐內(nèi)壁防腐材料應(yīng)向高效能長(zhǎng)壽命方向發(fā)展。

鋼制儲(chǔ)油罐腐蝕始終是世界石油化產(chǎn)業(yè)的老大難題。腐蝕的加劇會(huì)造成儲(chǔ)罐

泄漏，并引發(fā)嚴(yán)峻的爆炸事故發(fā)生，腐蝕造成的干脆、間接損失大，嚴(yán)峻地影響

了企業(yè)的正常生產(chǎn)，據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，世界丁業(yè)發(fā)達(dá)舊家腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約

占當(dāng)年舊民生產(chǎn)總值的1.8?4.2%左右。我國(guó)每年腐蝕引起的損失估計(jì)達(dá)500

億元，約占閏民經(jīng)濟(jì)總值的5%。所以油罐防腐一白二是我和世界石油化產(chǎn)業(yè)關(guān)

注的重點(diǎn)問題。

三：油罐的腐蝕與防護(hù)

3.1油罐的腐蝕種類

(1).化學(xué)腐蝕。主要發(fā)生在干燥環(huán)境下的罐體外壁，一般腐蝕程度較輕。

(2)濃度腐蝕。主要發(fā)生在油罐內(nèi)壁液面以下，是由氧的濃差引起的。

(3)原電池腐蝕(電化學(xué)腐蝕)。主要發(fā)生在罐底、罐壁和罐頂，是油罐內(nèi)部

最主要、最嚴(yán)峻危害最大的一種腐蝕。

(4)硫酸鹽還原菌及其他細(xì)菌引起的腐蝕。主要發(fā)生在罐底。

(5)摩擦腐蝕。主要發(fā)生在浮頂罐的浮動(dòng)伸縮部位

3.2油罐的腐蝕機(jī)理

重質(zhì)油罐主要包括原油罐、污油罐和各類專用潤(rùn)滑油、專用燃料油罐等。油

罐的蝕主要是由于重質(zhì)油中的無機(jī)鹽、酸、硫化物等對(duì)鋼鐵造成的腐蝕。此類油

罐腐蝕最為嚴(yán)峻的部位是罐底部分。由于罐底水含有厭氧細(xì)菌(硫酸鹽還原菌)。

有機(jī)物、硫酸鹽、HS、Co2,氧在這些油品中的溶解度很低，罐底水處于缺

氧狀態(tài)，正好是硫酸鹽還原菌生存的相宜環(huán)境，因而上述較重油品儲(chǔ)罐罐底內(nèi)部

腐蝕是以酸腐蝕和硫酸鹽還原菌引起的坑蝕為主。其次是水、油界面部位的腐蝕，

油、氣界面的腐蝕也較嚴(yán)峻，頂部氣相腐蝕則較輕。

輕質(zhì)油品主要包括汽油、煤油、柴油等。這類油料儲(chǔ)罐的罐體外壁簡(jiǎn)單發(fā)生

化學(xué)腐蝕，油罐內(nèi)部則簡(jiǎn)單發(fā)生其余幾種形式的腐蝕。油品中一般不存在H2S、

SQ等酸性氣體，因而無酸腐蝕。由于氧在把油中的溶解度很高，一部分溶解氧

可以進(jìn)入罐底水中，所以罐底仍存在輕度的電池微腐蝕和氧濃差電池腐蝕。而且

這類油料儲(chǔ)罐的詳細(xì)腐蝕狀況也隨介質(zhì)的不同而有所差異。汽油中加的四乙基鉛,

煤油中加的硫化物和抗靜電劑等對(duì)碳鋼都有腐蝕作用。汽油罐頂部和汽油氣液界

面腐蝕較嚴(yán)峻，而這些部位煤油引起的腐蝕較次之，柴油腐蝕稍微，底部水相腐

蝕也較輕。其平均腐蝕速率為0.05-0.25mm/a,最大腐蝕速率為0.4mm/a。

碳鋼材料在各種油罐中的腐蝕率如表1

表1鋼材料在各種油罐中的腐蝕率mm/a

表1鋼材料在各種油罐中的腐蝕率mm/a

項(xiàng)目氣相油相水相

原油0.060.050.30

汽油0.250.35

航煤0.160.060.17

柴油0.290.200.14

渣油0.340.301.00

污油—0.40—

尢論是重質(zhì)油罐，還是輕質(zhì)油罐，其頂部腐蝕的主要緣由都是由水蒸氣、空

氣中的氧及油品中的揮發(fā)性硫化氫造成的電化學(xué)腐蝕，對(duì)某些油品而言，這種腐

蝕顯得更加嚴(yán)峻一些；向罐壁氣液交替部位的腐蝕主要是由于氧的濃差電池引起

的，氧濃度高的部位為陰極，氧濃度低的部位為陽極；罐底腐蝕主要由于罐底鋼

板干脆與罐底水層相接觸，而罐底水中含有各種水溶性鹽、酸，這些鹽和酸的水

溶液都是電解質(zhì)，能夠產(chǎn)生局部電解過程，所以罐底部分是遭遇腐蝕最嚴(yán)峻的部

位。罐底水的理化主要指標(biāo)如表2。

?2用底水的主要理化指標(biāo)

項(xiàng)目指標(biāo)

溫度/C5-40

pH2~8

CP/mg-L*12000-20000

650-2000

Na*/mg*L12000~2500

Fe2*.Fe3*/mg*L-135-120

3.3油罐內(nèi)部的防腐措施

油罐材質(zhì)的選擇

一宜選用含碳量小于0.2%和硫、磷含量低于0.3%的鋼材。不同存儲(chǔ)介質(zhì)的

油罐應(yīng)選用不同的不銹鋼材質(zhì)，見表3。

存儲(chǔ)介質(zhì)不鐫鋼材質(zhì)

一般腐饞性介質(zhì)0CH9Z9.0Crl8NiHTi和00Crl9Nill

中等腐蝕性介質(zhì)0Crl7Nil2Mo2.00C'rl7Nil4Mo2

嚴(yán)重腐蝕性介質(zhì)0Crl9Nil3Ma3.00Crl9Nil3Mo3

適當(dāng)增加腐蝕嚴(yán)峻部位的鋼材厚度適當(dāng)增加腐蝕嚴(yán)峻部位如罐底和罐頂?shù)暮穸?/p>

可以提高防腐實(shí)力，但不應(yīng)超過鋼板總厚度的20%。

采納陰極愛護(hù)法

油品沉積污水介質(zhì)中含鹽量高，腐蝕性成分多，致使儲(chǔ)罐底部受到嚴(yán)峻的腐蝕,

多年實(shí)踐證明，犧牲陽極陰極愛護(hù)可以減緩與沉積污水介質(zhì)相接觸部分表面的腐

蝕。一般采納壓制帶狀陽極在罐底環(huán)狀布置和罐壁下部勻稱分布作犧牲陽極。在

實(shí)際應(yīng)用中通常犧牲陽極陰極愛護(hù)與涂料聯(lián)合運(yùn)用，將更經(jīng)濟(jì)、取得更好的愛護(hù)

效果。

熱噴涂復(fù)合防護(hù)層

把噴涂的金屬原料在高溫下熔化，用壓縮氣體或其他惰性氣體將熔化的金屬吹成

霧狀，快速地噴射到預(yù)先打算好的金屬物體表面上，這些細(xì)小的金屬顆粒在飛射

過程中是處于熔化狀態(tài)，當(dāng)撞到被噴射的物體表面后，馬上變形、伸平并快速

冷卻，緊緊地嵌附在被噴涂物體的表面，連續(xù)噴射便形成噴涂層。在經(jīng)過熱噴鋁

的鋼基組織表面形成了0.1-0.3mm的噴涂層，該愛護(hù)層可以經(jīng)受住典型的

工業(yè)大氣及高溫考驗(yàn)，能有效地隔絕腐蝕介質(zhì)的滲透，防止鋼基在介質(zhì)中的電化

學(xué)腐蝕,鋁復(fù)蓋層還能不斷地給鋼基供應(yīng)犧牲陽極愛護(hù)，從而愛護(hù)金屬不受腐蝕。

涂料防護(hù)

從目前狀況來看，對(duì)油罐內(nèi)部防腐，國(guó)內(nèi)外大都采納涂料進(jìn)行防護(hù)。要求涂料具

有良好的耐油性，在一30?50℃范圍內(nèi)能耐原油、汽油、柴油、煤油、渣油、

油污水等介質(zhì)的腐蝕。同時(shí)涂料還應(yīng)具有良好的抗靜電性能，為此防腐涂料中往

往需加入導(dǎo)靜電填料，使涂料的體積電阻率低于IOn除此之外，防腐涂料還

應(yīng)具有良好的物理機(jī)械性能，如附著力強(qiáng)、常溫固化、不龜裂、施工便利等。通

常涂層要求涂刷3?6遍，總厚度為250?300ffm0國(guó)外特別重視油罐防腐工作，

日本通過3042臺(tái)油罐防腐調(diào)查，大部分采納環(huán)氧涂料、環(huán)氧煤焦油涂料、玻璃

鱗片涂料、鋅粉涂料用于油罐防腐，運(yùn)用壽命7?10年，涂層厚度一般為0.4?

0.7mm。國(guó)內(nèi)目前常用的儲(chǔ)罐涂料主要有環(huán)氧樹脂、聚氨酯、無機(jī)富鋅、有機(jī)

富鋅、玻璃鱗片涂料等。?般國(guó)內(nèi)常用的油罐涂料品牌有：8701環(huán)氧樹脂防腐

蝕涂料、TH—4硅酸鋅耐油防銹涂料、H—99環(huán)氧抗靜電涂料、環(huán)氧漆酚耐蝕

抗靜電涂料、聚氨酯抗靜電涂料、EP—67環(huán)氧樹脂玻璃鱗片防腐蝕涂料。

四：原油儲(chǔ)罐內(nèi)壁的腐蝕與防護(hù)

1防腐方案簡(jiǎn)介

鋼制儲(chǔ)罐過去通常是通過防腐覆蓋層來限制腐蝕的。然而防腐覆蓋層的防腐

年限相對(duì)較短，同時(shí)在工程實(shí)踐中，由于各種因素的影響，防腐覆蓋層難以達(dá)到

完整無損，常在覆蓋層漏敷或損傷處發(fā)生腐蝕，尤其在罐底板腐蝕極為嚴(yán)峻。

陰極愛護(hù)是依據(jù)電化學(xué)腐蝕的原理，通過陰極極化的方法抑制腐蝕電池的產(chǎn)

生，從而達(dá)到防腐的目的。但單獨(dú)采納陰極愛護(hù)時(shí)，其所需愛護(hù)電流密度很大,

在高溫含去極化劑的水中達(dá)幾百mA/m2,經(jīng)濟(jì)性能較差。因此需對(duì)原油耀內(nèi)

不同的腐蝕環(huán)境和因素對(duì)癥下藥，以取得令人滿足的防腐效果。經(jīng)過對(duì)試驗(yàn)探討

與實(shí)際工程的總結(jié)得m:儲(chǔ)罐內(nèi)壁防腐的做法是罐頂、罐壁采納導(dǎo)靜電涂料防

腐，而罐底采納涂層與陰極愛護(hù)聯(lián)合愛護(hù)。這樣既可大大降低陰極愛護(hù)的費(fèi)用，

乂可通過陰極愛護(hù)彌補(bǔ)由于覆蓋層受損或老化所形成的腐蝕缺陷，大大延長(zhǎng)油罐

的平安運(yùn)用壽命。

陰極愛護(hù)的方法分為外加電流法和犧牲陽極法?？紤]到平安及管理等諸多因

素，原油儲(chǔ)罐罐底內(nèi)壁應(yīng)實(shí)施犧牲陽極陰極愛護(hù)。這種方法對(duì)原油罐平安牢靠、

無需專人管理，且愛護(hù)效果好。

選材上犧牲陽極材料主要有3大類，即鋅合金、鋁合金、鎂合金。在原油儲(chǔ)

罐內(nèi)，由于鎂合金陽極存在產(chǎn)生電火花的可能，且其驅(qū)動(dòng)電位過大、陽極壽命短、

效率低，因此不能運(yùn)用。同時(shí)原油儲(chǔ)罐內(nèi)的工藝溫度很簡(jiǎn)單到54℃,鋅合金

犧牲陽極有發(fā)生極性逆轉(zhuǎn)’1,成為陰極的可能，也不能運(yùn)用。因此只有鋁合金犧

牲陽極可用于原油儲(chǔ)罐罐底內(nèi)壁陰極愛護(hù)。實(shí)際工程中常用可用于高溫環(huán)境下的

高效鋁合金犧牲陽極。它有效避開了由于在高溫或半高溫環(huán)境下引起的犧牲陽極

的電流效率下降的現(xiàn)象。

油罐內(nèi)壁防腐詳細(xì)方案是：罐內(nèi)底板采納涂層加高效銷犧牲陽極聯(lián)合愛護(hù)。

涂層采納導(dǎo)靜電的涂料，涂層厚度不小于120斗m,然后按設(shè)計(jì)安裝高效鋁犧牲

陽極，并對(duì)焊口進(jìn)行補(bǔ)涂防腐涂層處理。罐內(nèi)其它部位采納抗靜電涂層愛護(hù)，涂

層總厚度不小于180“m,涂料可采納環(huán)氧抗靜電涂料、環(huán)氧氯磺化聚乙烯抗靜

電涂料、聚氨脂抗靜電類涂料等。涂層進(jìn)行施工前，需對(duì)表曲進(jìn)行前處理：先對(duì)

表面進(jìn)行清理，然后進(jìn)行噴砂除銹，噴砂除銹需達(dá)到Sa2.5級(jí)的要求。

2設(shè)計(jì)計(jì)算

2.1原始數(shù)據(jù)

經(jīng)對(duì)某石油化工廠供應(yīng)的原油罐內(nèi)沉積污水進(jìn)

行分析，其pH值為6.72,電導(dǎo)率為8800斗s/em,水質(zhì)主要成分見表1。

從其水質(zhì)分析結(jié)果來看，略微

偏酸性，含鹽量較高，F(xiàn)e3+含量較高，腐蝕較強(qiáng)。

?1原油污水的主要化學(xué)成分

Table1TTiemajorchemicalcomponenbiofbaseoilsewage

體積質(zhì)量體積質(zhì)量

成分成分

/(mg?L-1)/（mg-L-1）

K*80.9CT4665

Na*242930f33.60

Ca24389HCO；508

Mg2*114CO；0

Fen1.26游離co?5.15_

2.2設(shè)計(jì)參數(shù)

1）原油儲(chǔ)罐內(nèi)壁罐底板的愛護(hù)電位在一0.85到一1.05之間（相對(duì)于Cu/

飽和CuSO。參比電極）。

2）有效愛護(hù)期15年。

2.3詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算

2.3.1愛護(hù)面積

罐底部浸水高度在500mm左右，故對(duì)罐底以上1m的罐壁范同考慮進(jìn)行

同樣的愛護(hù)，有：

S：,-iTr2+jrDh=3014.4m2—3015m2

2.3.2油罐內(nèi)污水電導(dǎo)率

依據(jù)該石化供應(yīng)的不同油田原油（大慶油、馬希拉油、伊朗油）油罐內(nèi)污水電

導(dǎo)率為7000—30000tts/cm,電阻率P為142.8-33.3Q?cm。設(shè)計(jì)時(shí)P

取80Q?cmo

2.3.3犧牲陽極選型及發(fā)生電流

選用高活性Al—zn—In系犧牲陽極，陽極規(guī)格為420mmX（160+180）mm

X170nlm（以下簡(jiǎn)稱B型），單塊陽極質(zhì)量36kg,電化學(xué)性能見表2。

表2B型陽極在原油污水中的電化學(xué)性能

Table2TheelecirochemistryperformanceofBanodeinthe

sexage

開路電位T.作電位理論電容故電流效率

項(xiàng)目

/V/V/(A-h-kg1)（半高溫）

電化學(xué)—1.18—-1.12*

2980280%

性能-1.)0-1.05

2.3.4所需陽極塊數(shù)

所需陽極塊數(shù)：N=,l/M=214.2=215（塊）式中，為平均發(fā)生電流，m=0.8t,,

其中0.8為陽極電流效率。

2.3.5陽極運(yùn)用壽命

陽極使片｛壽命：Y=Q?/71,?10130?K/（8760?L）式中：Q為陽極實(shí)際

電容量，油罐市取1950mA-h/kg；m為陽極凈質(zhì)量；K為陽極利用率，取0.85。

計(jì)算得I，一15年，滿足設(shè)計(jì)要求MJ。

2.3.6犧牲陽極選取

經(jīng)計(jì)算得到需用420mmX(160mIn+180mm)X170mm陽極(簡(jiǎn)稱B型)

215塊?？紤]安裝勻稱分布，共需陽極216塊，陽極共重7776kg。

3陽極安裝及布置

陽極安裝方式為將陽極干脆焊在罐底板，陽極鐵芯與罐底板間焊接要求焊縫

長(zhǎng)度不小于10cm,且保證焊接的堅(jiān)固度。焊口處需補(bǔ)涂防腐涂層，防腐要求不

低于罐底涂層要求。焊接時(shí)油罐內(nèi)必需滿足焊接動(dòng)火條件。陽極分布駕馭勻稱分

布原則，靠近罐壁處間距稍小，共計(jì)10圈，見表3。

表3罐底板陽極排布位置

Table3Thearrangetnenlofanodes

陽極同心同心圓陽極圓周陽極陽極

圓序號(hào)直徑/m間距/m數(shù)量類型

133.13B

*

284.26B

3145.58B

4205.212B

5265.116B

6325.020B

7384.626B

8444.431B

950439B

10563.255B

4愛護(hù)結(jié)果測(cè)量

待陰極愛護(hù)施工全部完畢，通水前后對(duì)罐底板

如圖1所示位置進(jìn)行自腐蝕電位測(cè)量，結(jié)果見表4

031PH極安藜及電位iWSt承示出

Fi41Skeye'llmapofwrxxic^irmtullutionandlocationofpo-

tential

支4底板不同點(diǎn)保護(hù)電■值

4TH。r>otor>tiniofion<?o9ole*r>lnf?^

5結(jié)語

1）從愛護(hù)效果可見，原油儲(chǔ)罐罐地板及1111以下的內(nèi)壁愛護(hù)電位均在一

0.85-1.05V范圍內(nèi)，均得到了有效愛護(hù)。

2）綜合考慮牢靠性、經(jīng)濟(jì)性等岡素，高效鋁合金犧牲陽極與涂層聯(lián)合的再極

愛護(hù)方法，可以有效地愛護(hù)原油儲(chǔ)罐的內(nèi)壁，其平安性好、無需管理調(diào)試費(fèi)用，

經(jīng)濟(jì)可行。

此外，作為邊界條件的陰極、陽極極化曲線的精確性也會(huì)對(duì)模擬計(jì)算結(jié)果產(chǎn)

生影響，尤其在極化性能隨著時(shí)間發(fā)生很大改變的狀況下。

4展望

數(shù)值模擬計(jì)算將在陰極愛護(hù)優(yōu)化以及腐蝕相關(guān)電磁場(chǎng)計(jì)算領(lǐng)域發(fā)揮越來越

重要的作用，盡管數(shù)值計(jì)算無法取代工程師在陰極愛護(hù)設(shè)計(jì)方面的作用，但它可

為工程師供應(yīng)陽極最優(yōu)布放位置，預(yù)料陰極愛護(hù)系統(tǒng)愛護(hù)效果等，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)

計(jì)。

五：灘海環(huán)境下鋼質(zhì)原油儲(chǔ)罐腐蝕與防護(hù)

I灘海區(qū)域原油儲(chǔ)罐腐蝕特點(diǎn)

1.1罐頂和罐壁外腐蝕

原油儲(chǔ)罐大多是保溫油罐;罐壁采納底漆十保溫材料+防護(hù)鐵皮的防腐、防護(hù)工

藝。造成罐壁腐蝕的緣由是愛護(hù)措施失效，密封不嚴(yán)。例如，儲(chǔ)罐沒有防雨檐,

愛護(hù)層接縫出現(xiàn)縫隙，雨水進(jìn)入保溫層，而保溫層為吸濕性強(qiáng)的巖棉，使罐壁尤

其是罐壁最上層處在腐蝕環(huán)境中；由于保溫層始終到罐底，水分不能蒸發(fā)，罐壁

底部也處在有水的環(huán)境中；罐頂外表面暴露在大佬環(huán)境中，涂層出現(xiàn)坑點(diǎn)剝離時(shí),

腐蝕加劇。與陸地環(huán)境比較，灘海地區(qū)空氣潮濕，空氣中夾雜的大量鹽類顆粒及

氯化物很簡(jiǎn)單粘附在金屬表面，特殊是NaCl、MgClz等氯化物具有很強(qiáng)的吸濕

性，極易在金屬表面形成水膜，這層水膜實(shí)質(zhì)上是一層含有溶解鹽的電解液膜。

水膜存在時(shí)，氧越簡(jiǎn)單到達(dá)金屬表面，因此處于潮濕環(huán)境中的金屬腐蝕速度加快。

水膜中的氯化物是引起金屬發(fā)生點(diǎn)蝕的主要因素之一。在金屬表面有傷痕或物理

性質(zhì)不勻稱的區(qū)域，氯離子首先會(huì)在這些部位與金屬作用，形成點(diǎn)蝕的蝕核，在

富氧的條件下會(huì)發(fā)生自催化酸化作用，使蝕坑不斷加深，直到腐蝕穿孔為止。由

于沿海地區(qū)的氣候也是在不斷改變的，金屬表面處于干濕的交替改變之中，這樣

就會(huì)使到達(dá)金屬表面的氧量發(fā)生改變而發(fā)生氧濃差腐蝕。英國(guó)材料愛護(hù)學(xué)家伊

文思認(rèn)為，鋼鐵表面處于濕的條件下，當(dāng)氧的通路被限制時(shí)，銹層可以作為氧化

劑發(fā)生陰極的去極化反應(yīng)，

即

4Fe2O3+Fe+2e-3Fe3o4

當(dāng)銹層干燥時(shí)是透氧的，這時(shí)FeO又會(huì)被滲入的氧重新氧化成FeO,即

3Fe3O4+3/402—9/2Fe2O3

由此可見，在干濕交替的條件下，帶有銹層的鋼鐵能加速其自身腐蝕。

1.2儲(chǔ)罐底板外腐蝕

1.2.1腐蝕緣由

油罐罐底分為中幅板及邊緣板，罐底外邊緣板為腐蝕嚴(yán)峻部位，在施工中經(jīng)常會(huì)

燒蝕油罐底板上的防腐涂層，或由于各種緣由進(jìn)水，形成腐蝕環(huán)境。

A）油罐基座與罐體底板結(jié)合部位隨著溫度的改變，底板發(fā)生徑向收縮。

B）油罐裝卸油量的改變引起油罐變形，由于邊緣板與底板堅(jiān)固焊接在一起無法

向外擴(kuò)張，導(dǎo)致在邊緣板處發(fā)生變形產(chǎn)生邊緣應(yīng)力，該應(yīng)力與基座對(duì)邊緣板的反

抗力共同作用，導(dǎo)致底板外環(huán)部塑性變形。

c）空罐時(shí)罐體復(fù)原原狀，邊緣板由于塑性變形而向上翹曲。

1.2.2防腐施工工藝

國(guó)內(nèi)油罐底板邊緣板防水的習(xí)慣做法是用瀝青灌縫或敷瀝青砂，也有用橡膠瀝青

或環(huán)氧玻璃布進(jìn)行防水，但運(yùn)用后發(fā)覺，前者耐老化性能差，粘結(jié)強(qiáng)度不夠；后

者彈性差，運(yùn)用后發(fā)生開裂、拉脫等現(xiàn)象，效果很不志向。油罐底板邊緣板的防

滲水，防腐施工宜采納CTPU防水涂料貼覆玻璃布的施工藝采納該工藝施工的儲(chǔ)

罐邊緣板防腐層最長(zhǎng)的已運(yùn)用6a開裂、滲水，外觀良好。CTPU的特點(diǎn)是防水效

果好，粘接性好，有很好的抗變形實(shí)力，伸長(zhǎng)率可達(dá)到500,修理簡(jiǎn)單，運(yùn)用壽

命長(zhǎng)。

1.3儲(chǔ)罐內(nèi)腐蝕

由于原油中有水分沉積在罐底，罐底積水含有鹽、酸、硫化物、溶解氧、氫離子

等發(fā)生較劇烈的腐蝕反應(yīng)，產(chǎn)生潰瘍狀斑點(diǎn)和坑蝕，有硫化物時(shí)腐蝕反應(yīng)加劇,

因此儲(chǔ)罐內(nèi)部腐蝕以罐底內(nèi)表面和與底板“T”行交接第1、第2圈板較為嚴(yán)峻

罐頂次之，罐壁最輕。

3控制措施

新標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)原油儲(chǔ)罐的防腐設(shè)計(jì)缺陷予以更正。因此，防腐設(shè)計(jì)和施工工藝比較

成熟，本文不再贅述。

原油儲(chǔ)罐的維護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期基礎(chǔ)性的工作，儲(chǔ)罐的腐蝕管理關(guān)鍵在于管理者轉(zhuǎn)變

觀念和有一套運(yùn)行維護(hù)和檢測(cè)的有效制度。

3.1改進(jìn)設(shè)計(jì)

儲(chǔ)罐增加防雨檐，設(shè)計(jì)陰極愛護(hù)。

3.2加強(qiáng)涂層愛護(hù)和運(yùn)行維護(hù)

A）定期排放罐底水并作相應(yīng)的記錄有條件時(shí)應(yīng)對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)防腐層進(jìn)行檢查，如有

脫落、起皮、粉化缺陷，應(yīng)當(dāng)剛好修復(fù)。

b）建立儲(chǔ)罐防腐檔案包括防腐施工資料，防腐涂層運(yùn)用狀況，歷次的腐蝕調(diào)查

狀況、防腐記錄、測(cè)厚記錄、事故記錄等。

c）對(duì)儲(chǔ)罐的外防腐涂層及邊緣板防腐層進(jìn)行

FI常巡檢每半年至少進(jìn)行1次專業(yè)檢查，如發(fā)覺涂層破損或罐體腐蝕，應(yīng)進(jìn)行

評(píng)估，確定是否修理，并作相應(yīng)記錄。

3.3加強(qiáng)陰極愛并管理

a）開罐時(shí)應(yīng)檢查罐犧牲陽極的溶解狀況，陽極與儲(chǔ)罐的接觸點(diǎn)是否完好，測(cè)量其

愛護(hù)電位，依據(jù)檢查狀況確定是否須要重新安裝或更換。

b）新建的陰極愛護(hù)啟動(dòng)前及投產(chǎn)后要依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢查、記錄。全部相關(guān)資

料及測(cè)試記錄有特地的技術(shù)管理部門負(fù)責(zé)保存，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)圖紙和交工

圖紙、設(shè)備手冊(cè)和說明書、關(guān)鍵的限制部位和測(cè)試點(diǎn)位置、定期檢測(cè)記錄及修理

記錄等。

4結(jié)論

1）立式圓筒鋼質(zhì)原油儲(chǔ)罐受灘海環(huán)境下內(nèi)外腐蝕介質(zhì)的影響，儲(chǔ)罐腐蝕失效幾率

大大增加。

2）原油儲(chǔ)罐應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)防腐規(guī)范包括涂層防護(hù)、防雨措施、陰極愛護(hù)。必要的腐

蝕余量等進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3）運(yùn)用單位應(yīng)做好儲(chǔ)罐地板、壁板、頂板等易腐蝕部位的日常巡檢和管理。

六：油罐導(dǎo)靜電涂層技術(shù)

通過近30多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外陰極電泳涂料的探討更趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也在不

斷擴(kuò)展。陰極電泳涂料正向著高性能、節(jié)能型、環(huán)保型等方面進(jìn)一步發(fā)展。低溫

固化、厚膜化耐候性、高裝飾性、多色化，低公害將成為陰極電泳涂料的發(fā)展方

向。

經(jīng)北京東化防腐技術(shù)有限公司建議，中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)于2004年II月13在

北京科技高校會(huì)議中心召開了“油躥導(dǎo)靜電涂層技術(shù)研討會(huì)”，會(huì)議由中國(guó)腐蝕

與防護(hù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)吳蔭順教授主持，邀請(qǐng)了石油、石化、內(nèi)貿(mào)、總后、

北京科技高校和學(xué)會(huì)等單位的專家參與會(huì)議。

首先由北京東化防腐技術(shù)有限公司張煉總經(jīng)理介紹了國(guó)儲(chǔ)局150處油罐防

腐現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查報(bào)告。發(fā)覺涂裝施工驗(yàn)收合格后存放于山洞中的空罐經(jīng)過約6個(gè)月

“結(jié)露期”后，涂層局部位置起泡，分析了起泡緣由：涂層結(jié)構(gòu)不合理，投油前

愛護(hù)措施不當(dāng)。與會(huì)專家探討了國(guó)儲(chǔ)局150處油罐的涂層起泡狀況，認(rèn)為北京東

化防腐技術(shù)有限公司提交的涂層起泡緣由分析是合理的，建議：

1）返修和尚未涂裝的油罐可選用無機(jī)富鋅（或環(huán)氧富鋅）涂料為底涂層+環(huán)

氧導(dǎo)靜電面涂層，總厚度不小于300ttm。

2）對(duì)成品油罐罐頂和罐底積水嚴(yán)峻腐蝕部位可先噴金屬涂層（鋅或鋅層加鋁層）

再涂覆導(dǎo)靜電防腐蝕涂裝體系。

3）在涂層固化期間及注油前的空罐內(nèi)應(yīng)實(shí)行有效的臨時(shí)性愛護(hù)措施。

王菁輝、宋廣成等專家介紹了10年來油罐應(yīng)用防腐靜電涂層以來的平安事故大

大削減，但在油罐積水部位頻頻出現(xiàn)腐蝕泄漏，引起有關(guān)部門和科技工作者1勺重

視，中石化總公司于今年4月在廈門召開了該議題技術(shù)會(huì)議,三次派人出國(guó)考察，

已著手制定油罐內(nèi)壁防靜電涂層的規(guī)范。與會(huì)專家探討后建議：

1）希望在新的規(guī)范中能明確不同油品的儲(chǔ)油罐、儲(chǔ)油罐內(nèi)壁的不同部位應(yīng)規(guī)定

有針對(duì)性的采納不同的防靜電涂層結(jié)構(gòu)和防腐蝕涂層體系。

2）對(duì)建成的儲(chǔ)油罐，暫不儲(chǔ)油的空罐內(nèi)應(yīng)實(shí)行臨時(shí)性防護(hù)措施

3）鑒于目前我國(guó)出現(xiàn)腐蝕問題的多為涂裝以導(dǎo)電炭黑及石墨粉為導(dǎo)電介質(zhì)的導(dǎo)

靜電涂料，該涂料優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性好、價(jià)格便宜，但抗?jié)B透性（耐蝕性）不佳。建議

不要用單一的導(dǎo)靜電涂料作為底、面涂層結(jié)構(gòu)，底涂層應(yīng)選擇防腐蝕性能優(yōu)良的

耐蝕涂層或富鋅涂層，導(dǎo)靜電涂料可作為中間層和面層，這樣的配套體系比較平

安牢靠。

4）建議有關(guān)單位應(yīng)主動(dòng)研發(fā)出多種類型的導(dǎo)電性、耐滲透性都好的新型防郭電

涂料，以滿足不同環(huán)境條件和工況的要求。

七：液氨儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù)

1前言

液氨儲(chǔ)罐作為種特殊的壓力容器在合成氨廠中運(yùn)用特別廣泛。多年來的實(shí)踐發(fā)覺,

液氨儲(chǔ)罐很少發(fā)生強(qiáng)度破壞，大多數(shù)是由腐蝕裂紋引起的腐蝕破壞。一般儲(chǔ)罐內(nèi)

表面焊縫區(qū)的裂紋比較嚴(yán)峻，且多數(shù)出現(xiàn)在環(huán)焊舞上，裂紋斷口沒有塑性變形，

呈現(xiàn)出典型的脆性裂紋的特征。裂紋多數(shù)為淺而長(zhǎng)的表面裂紋，且有明顯的分支，

主干裂紋與焊縫方向垂直，尤其在手電弧焊的引弧處和收弧處，型接頭處及封頭

環(huán)縫與簡(jiǎn)體縱焊縫交叉部位，裂紋更為嚴(yán)峻。焊縫裂紋呈樹枝狀，主于裂紋多呈

線型、分支較短，端部較尖銳，根部稍寬。

2液氨儲(chǔ)罐的腐蝕的緣由

儲(chǔ)罐焊縫處存在由于操作壓力引起的拉應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力，在拉應(yīng)力狀態(tài)F,

碳鋼在被空氣污染的液氨環(huán)境中很簡(jiǎn)單發(fā)生應(yīng)力腐蝕破壞?？諝庵械?2、C、

N2等都會(huì)促進(jìn)液氨對(duì)罐壁村料的腐蝕，不論是在氣相或液相中，氨、氧和氮與

碳鋼或低合金鋼都構(gòu)成應(yīng)力腐蝕環(huán)境其腐蝕的機(jī)理為：在含氧的液氨中，鋼表面

吸附氧形成氧膜，這使腐蝕電位保持在正值，當(dāng)材料受拉力產(chǎn)生應(yīng)變后，膜被破

壞，暴露出來的簇新表面與有氧膜的金屬表面組成微電池，產(chǎn)生快速溶解。在沒

有其它雜質(zhì)存在時(shí)，02能在袒露金屬表面上再成膜，抑制應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生：而

當(dāng)液氨中同時(shí)溶有時(shí)，就會(huì)增加鋼的應(yīng)力腐蝕斷裂敏感性。另外，儲(chǔ)存的溫度也

會(huì)對(duì)應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生影響，應(yīng)力腐蝕較易發(fā)生。液氨儲(chǔ)罐從設(shè)計(jì)、制造到運(yùn)用的各

個(gè)環(huán)節(jié)，都會(huì)對(duì)應(yīng)力腐蝕埋下隱患。

3液氨儲(chǔ)罐的防護(hù)對(duì)策

3

1材料選擇

實(shí)踐證明，材料強(qiáng)度越高，發(fā)生應(yīng)力腐蝕的可能性越大。但不發(fā)生應(yīng)力腐蝕的最

低強(qiáng)度限與雜質(zhì)含量及特性、應(yīng)力大小、操作速度等因素有關(guān)。為了防止應(yīng)力腐

蝕，在綜合考慮操作壓力、殘余應(yīng)力以及平安性和經(jīng)濟(jì)性的情，應(yīng)盡可能選用強(qiáng)

度較低的鋼材。

2、采納合理的結(jié)構(gòu)和渾接工藝。結(jié)構(gòu)上應(yīng)避開焊縫過多、過于集中、焊縫不對(duì)

稱、焊縫交叉和焊接依次不合理等造成的應(yīng)力集中。制造時(shí)應(yīng)避開強(qiáng)力組焊，

防止咬邊、錯(cuò)邊等缺陷，并保證與介質(zhì)接觸的表面盡量光滑。制造完成后.應(yīng)進(jìn)

行退火熱處理以去除焊后殘余熱應(yīng)力。正確的焊后熱處理可以大大降低制造過程

中的殘余應(yīng)力，并可以降低焊接熱影響的峰值硬度。

3、對(duì)投入運(yùn)用前的新儲(chǔ)罐，應(yīng)徹底清除里面的空氣：在充裝、排料及檢修等過

程中，實(shí)行肯定的措施避開帶進(jìn)任何空氣。大型儲(chǔ)罐應(yīng)連續(xù)冷凝氨蒸氣，而不凝

氣體人部分是空氣，應(yīng)將其排出。對(duì)較小的設(shè)備用抽氣或蒸騰除去儲(chǔ)罐里面的空

氣。總之，消退儲(chǔ)罐生面的空氣污染，以有效地防止應(yīng)力腐蝕。

4、新投用的儲(chǔ)罐，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行內(nèi)部檢驗(yàn)并進(jìn)行周期性的定期檢驗(yàn)。對(duì)液、氣

相界面、引收弧處及T型接頭等易腐蝕部位應(yīng)重點(diǎn)檢驗(yàn)：對(duì)液面以全部焊縫應(yīng)進(jìn)

行100%磁粉或超聲波探傷，若條件允許，應(yīng)對(duì)全部焊縫進(jìn)行100%磁粉探傷。

檢驗(yàn)出的裂紋應(yīng)進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于超過1/4壁厚和深度小于4mm的淺裂紋，可

以采納打磨的方法進(jìn)行機(jī)械消退，但要嚴(yán)格限制打磨工藝：對(duì)j較深的裂紋，先

進(jìn)行打磨處理后再進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊前應(yīng)先預(yù)熱加溫以防止焊接硬化，焊接時(shí)宜采

納低氫焊條，焊后進(jìn)行探傷復(fù)查，并進(jìn)行去應(yīng)力處理。

5、定期檢測(cè)液氨濃度和含水率。發(fā)覺水分低于臨界濃度應(yīng)剛好補(bǔ)充水分，使含

水率始終保持在0.2%?1%的范圍。另外，還可加入其它抑制荊，如加入lOOug

/g的冷凍機(jī)油或5ug/g的菜油或10-50ug/g的硅油作為應(yīng)力腐蝕抑制劑，都

可有效地抑制液氨引起的應(yīng)力腐蝕。

6、罐體生產(chǎn)制造時(shí)，對(duì)罐體底部的除銹噴漆過程應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行，保證漆層有良好

的敷著力，的確起到防蝕作用：

7、在運(yùn)用過程中若發(fā)覺罐體底部漆層脫落和腐蝕，剛好進(jìn)行補(bǔ)漆處理并在其部

位涂抹黃油進(jìn)行愛護(hù)。

八：儲(chǔ)罐腐蝕與防護(hù)的發(fā)展前景

1前言

油罐不單是油庫的核心設(shè)備，而且也煉油廠儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的重要組成部分。我國(guó)煉油

工業(yè)發(fā)展時(shí)目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)煉油廠大型化。煉油廠大型化具有占地面積小、勞動(dòng)

生產(chǎn)率高、工藝裝置可聯(lián)合布置和能源消耗低等優(yōu)點(diǎn)。油罐大型化是煉油廠大型

化的重要方面，盡快發(fā)展大型油罐已是煉油行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

日本和西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家的原油儲(chǔ)罐的單臺(tái)容量一股都在100?l50dam3。自1985

年以來，我國(guó)從日木引進(jìn)了十多臺(tái)lOOdam大型油罐，這不僅大大增加了原油儲(chǔ)

存實(shí)力，而儲(chǔ)油設(shè)施的水平也上了一個(gè)新的臺(tái)階。

從國(guó)內(nèi)外油罐的發(fā)展?fàn)顩r看，大型化已成為必定趨勢(shì)?，F(xiàn)針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀提出幾點(diǎn)

建議。

(1)加速高強(qiáng)度鋼板的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。鋼板強(qiáng)度是影響油罐大型化進(jìn)程的主要因素。

武漢鋼鐵公司做了大量工作，試制了CF-62鋼，須要并fj新的煉鋼爐舊爐已停

產(chǎn)，新爐正在打算試生產(chǎn)。希望有更多的煉鋼廠投