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储油罐腐蚀与防腐技术研究

2019-11-07 09:46:44浏览:10 来源:清洗联盟   

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储油罐腐蚀与防腐技术研究

随着经济发展,社会的进步,人们对于石油的需求量也与日俱增,而作为油料短暂储存与中转的油罐,它的安全、可靠、稳定运行对于油料的高效运输具有重要意义。因此,深入研究影响储油罐高效使用的腐蚀与防腐技术不仅对于石油的安全高效运输具有重要价值,而且对社会的发展也具有积极意义。基于此,本文首先对储油罐腐蚀特点及腐蚀机理进行了总结与分析,并针对当前储油罐使用中常见的腐蚀问题,提出了相应的优化建议,以期能为储油罐防腐技术的发展以及储油罐防腐质量提高起到一定的推动作用。

通常来说,储油罐以及其相应的附属设备的原材料一般都为钢、铁,而且在实际的使用中常常不可避免的与水、空气接触,这也决定了油罐极易遭受腐蚀,不仅会带来不必要的经济损失,而且容易引发火灾,威胁人民大众的人生财产安全。因此,针对当前储油罐使用中常见的腐蚀问题,分析储油罐的腐蚀机理,提出具有针对防护措施,对于储油罐使用寿命的延长以及储油罐的安全使用具有重要的意义。

1.储油罐防腐特点

通过调查发现,储油罐腐蚀表现特征种类多样,总结来说主要表现在以下几个方面:首先,腐蚀的储油罐通常表现在储油罐顶端腐蚀较为均匀,在腐蚀作用下罐壁会逐渐变薄,这就导致储油罐实际的承压能力低于设计承压能力,进而出现储油罐罐壁顶脱落的现象;其次,储油罐腐蚀具有点腐蚀的特点,在点腐蚀严重的情况下甚至会造成罐壁穿孔的状况,威胁储油罐的安全性;第三,储油罐焊缝附近遭受腐蚀的程度相对较高,一些焊缝的原有的作用已经消失。

2.腐蚀机理分析

在实际的使用过程中,由于储油罐所处的环境和所接触的介质存在差异,其腐蚀的性质与机理也各不相同。通常按照储油罐所处的环境以及接触的介质的不同,可以将储油罐腐蚀划分为三大类,分别是外壁腐蚀、内壁腐蚀和埋地腐蚀。

(1)外壁腐蚀。所谓外壁腐蚀主要就是储油罐外壁与大气接触而遭受腐蚀。外壁腐蚀的腐蚀机理就是含水潮湿空气条件下,金属表面吸附水分子,进而就在金属表面形成了化学电解质薄膜,从而发生电化学反应,导致储油罐外壁遭受化学腐蚀。

(2)内壁腐蚀。内壁腐蚀通常发生在三个位置,自下而上分别是:底部与沉降水交接处、油空交接处以及气体空间处,它们三者之间的腐蚀机理也存在较大差别。

①底部与沉降水交接处。通常来说底部与沉降水交接处是油罐内壁腐蚀程度最为严重的部位。这主要是由于罐底中的沉降水中富含矿物质、无机盐及一些硫化物,这些化学物质电解后能够形成强电解质溶液,同时一些储油罐的罐底内壁由于焊接作用、温度变化等,会造成储油罐材料的化学组成、机械承压能力、塑变性发生变化,另外油罐气体空间处腐蚀作用产生的硫化铁与硫化亚铁沉降到罐底,与刚罐形成原电池。上述因素都加剧了底部与沉降水交接处的腐蚀。

②油空交接处。油空交接处的罐壁腐蚀主要是因为该部位氧气浓度变化较大,浓度不均,这有利于氧浓度差电池的形成,表现为在油界面较近一边由于氧浓度低而成为阳极被腐蚀。

③气体空间处。油罐气体空间处的内壁腐蚀主要是由于以下几个方面的原因,首先油罐内的一些轻质油挥发,形成活跃性较强的气态烃,就会造成油罐内壁的化学腐蚀。其次,当环境发生变化时,水蒸发形成水蒸气,在油罐罐顶形成水膜覆盖在罐顶,当油中组分挥发产生的硫化氢、二氧化硫等就会溶解在罐顶的水膜中,在氧气的作用下罐壁和溶解的混含气体发生化学反应,造成内壁出现腐蚀。另外,在油罐气体空间的内壁也是水和氧的富集区,这也极易造成内壁发生电化学腐蚀。

(3)埋地腐蚀。埋地腐蚀主要是由于氧浓度差而形成的电池腐蚀、水与空气形成的化学腐蚀以及土壤细菌腐蚀,通常埋地腐蚀程度较高的部位一般是管道或油罐的下部。储油罐油罐底板铺放在沥青砂防护层上,当沥青砂与底板紧密结合,不存在缝隙时,储油罐底板能够保持干燥,基本不遭受腐蚀。但是,由于种种因素的影响,储油罐底板下表面往往很难长期处于良好的密闭状态,当大气中的水分或其它腐蚀介质都浸入储油罐底板时,就形成了腐蚀环境,使罐壁受到腐蚀。另外,当外部环境中的腐蚀介质侵入储油罐缝隙时,也会造成底板下表面发生电化学腐蚀,这些介质主要包括雨水、露水等。

3.防护措施

针对当前储油罐使用中常见的腐蚀问题,提出了以下针对性的优化建议:

(1)外壁防腐。针对油罐外壁腐蚀问题,可以采用涂防腐料的方式,需要注意的是,首先,在涂料的选择上尤其重视涂料应当具有良好的耐候性,具体包括抵抗日光和适应温度变化的能力。其次,应当注意的是涂料选择应避免选择易蒸发、易损耗的涂料,例如应当避免选择易蒸发的浅色涂料,选择具膨胀特性的防火涂料,这主要是由于膨胀型防火涂料不仅具有防腐的特点,而且具有降温阻燃以及降低热辐射的作用,另外膨胀型防火涂料不含有机溶液,具有无污染、无毒、无味的特点,是油罐外壁良好的防腐涂料。

(2)内壁防腐。现阶段,涂料和内镀层是油罐内壁防腐最有效的措施。内壁防腐的涂料时,尤其注意选择耐油性强、耐酸性强以及表面光洁度高的涂料,其次,也需要注意涂料的温度适应性和涂料的内壁黏附性能。当前弹性聚氨酯涂料在内壁防腐中较为有效,该涂料具有耐酸、耐性强、温度适应性好等特点,而且与钢体内壁具有较强的黏附性。

(3)埋地防腐。埋地防腐主要包括三个方面,第一,覆盖保护层,为了增加覆盖层的强度,可以在覆盖层中适当的加入填料来加固覆盖层,比如石棉、玻璃纤维等,另外也可以采用聚乙烯塑料袋或者环氧树脂喷涂方法来加固。第二,可以利用化学防腐的方法,主要是利用阴极保护的方式来对油罐壁埋地起到预防作用,利用覆盖层与阴极保护紧密结合的方式,能够有效弥补保护层的不足,对地下构建设施起到有效的保护。最后,改变土壤环境,有效降低水位的方式也是埋地防腐较为有效的方法,除此之外,埋设管道时回填腐蚀性较小的土壤也可以有效降低土壤对金属的腐蚀作用。

4.总结

近几年,随着社会的发展,储油罐防腐技术得到了快速发展,但是储油罐腐蚀问题仍是困扰油运与油储企业发展的难题,这不仅制约了企业的健康发展,而且也对人民的人身财产安全造成了严重的威胁,因此,不论是企业,还是一线员工,都应当大胆探索,勇于创新,不断将新技术,新方法应用到储油罐防腐技术中,采取合理的措施控制储油罐腐蚀问题,促进油田企业的健康发展。

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