高良澤
摘要:輸油氣企業(yè)中存有大量的鋼制油儲灌,當(dāng)鋼制的儲油罐經(jīng)過長時(shí)間的儲油后,如果沒有及時(shí)進(jìn)行清理和保養(yǎng),久而久之,罐底、罐頂和罐壁將會陸續(xù)發(fā)生腐蝕,從而就會造成儲油罐出現(xiàn)漏洞從而導(dǎo)致出現(xiàn)漏油、跑油的現(xiàn)象,則將會嚴(yán)重地影響了輸油氣企業(yè)的正常生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞:鋼質(zhì);原油罐;腐蝕機(jī)理;處理技術(shù)
鋼質(zhì)原油儲油罐一旦出現(xiàn)腐蝕問題,直接影響到油品的質(zhì)量與運(yùn)輸,所以,結(jié)合實(shí)際情況,闡述鋼質(zhì)原油罐腐蝕機(jī)理,并且針對性的給出處理腐蝕問題的措施,對提高原油質(zhì)量與運(yùn)輸非常關(guān)鍵。
1.原油儲罐腐蝕現(xiàn)狀
儲油罐是輸油氣企業(yè)中最重要的儲備工具,是中間產(chǎn)品的重要設(shè)備之一,更是原油管道的運(yùn)輸行業(yè)中必不可少的重要設(shè)備之一。根據(jù)目前市場上存在的原油儲油罐的規(guī)格來看,比較常見的僅有:10000m,20000m,50000m,100000m等幾種,根據(jù)儲油罐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類可分為拱頂油罐和浮頂油管。根據(jù)近幾年來,我國儲油罐出現(xiàn)腐蝕性的現(xiàn)象比較多,特別是罐底出現(xiàn)的腐蝕、穿孔現(xiàn)象最為嚴(yán)重,罐底腐蝕穿孔的深度可達(dá)到5毫米左右,分布率達(dá)到了25個每平方米,甚至還有出現(xiàn)局部穿孔的現(xiàn)象。在浮船單盤的腐蝕性比較嚴(yán)重,通常情況下單盤板面積的厚度逐漸減薄,出現(xiàn)穿孔的面積可達(dá)到百分之六十左右,最大的空洞的面積可達(dá)到300×200mm。根據(jù)對儲油罐腐蝕市場進(jìn)行調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,在儲油罐的腐蝕中具有60%的單盤腐蝕,40%是底板腐蝕,造成儲油罐腐蝕而出現(xiàn)油罐穿孔的到導(dǎo)致停止運(yùn)輸?shù)挠?6.4%.為底板穿孔,而浮船單盤穿孔占據(jù)了23.6%。為此,為了延長儲油罐的使用壽命,輸油氣企業(yè)應(yīng)該重視對原油儲油罐的防腐工作,減少油罐出現(xiàn)腐蝕穿孔的發(fā)生率。
2.原油儲罐腐蝕分析
2.1原油儲罐的內(nèi)腐蝕
2.1.1內(nèi)腐蝕情況
原油儲油罐由于原油中含有環(huán)烷酸、無機(jī)鹽、硫化物以及微生物,這些物質(zhì)容易與鋼鐵中的鐵元素發(fā)生氧化反應(yīng)而出現(xiàn)了輔食現(xiàn)象,造成了油罐的底部出現(xiàn)局部穿孔,影響了石油的儲存,其次,在儲運(yùn)過程中由于油罐經(jīng)過長時(shí)間的占用,久而久之就會發(fā)生坑蝕,最后造成了穿孔腐蝕,這種現(xiàn)場發(fā)生的腐蝕幾率可達(dá)到0.4mm/a。
2.1.2腐蝕機(jī)理
(1)氣相部位。根據(jù)儲油罐的腐蝕性質(zhì)來看,一般情況下,主要是以化學(xué)腐蝕為主,由于原油中含有環(huán)烷酸、無機(jī)鹽、硫化物以及微生物,產(chǎn)生硫化氫、氯化氫等強(qiáng)酸氣體,這些氣體經(jīng)過風(fēng)流進(jìn)入罐內(nèi),與罐內(nèi)中的水分、氧氣、二氧化碳、二氧化硫等其他發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)而產(chǎn)生新的酸性溶液,從而導(dǎo)致了油罐發(fā)生了強(qiáng)烈的化學(xué)性腐蝕。
(2)儲油部位。一般而言,儲油部門發(fā)生的腐蝕速率低,并且危險(xiǎn)系數(shù)低,但是在氣體與液體相接出,由于有了水分和氧氣兩種重要腐蝕性元素存在,容易發(fā)生電化學(xué)性腐蝕。
(3)罐底內(nèi)表面。罐底內(nèi)表面出現(xiàn)腐蝕的原因主要是因?yàn)楣薜變?nèi)部聚積了大量的酸性沉淀物質(zhì),該物質(zhì)中存有豐富的富氧離子,是發(fā)生強(qiáng)電解質(zhì)的重要元素,從而發(fā)生了化學(xué)性腐蝕。
2.2罐壁外腐蝕
通常情況下,油罐壁的外層有保溫層給予保護(hù),因此,該部分均處在干燥的環(huán)境中,所以發(fā)生腐蝕的幾率很低。但是由于其上層的避雨措施不全面,導(dǎo)致部門雨水依然可以滲漏進(jìn)入,從而使得其內(nèi)部小部分面積還是發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。在油罐的底層,由于雨水滲入之后比較難干燥,而保溫層的棉質(zhì)材料具有很強(qiáng)的吸水性,從而導(dǎo)致大部分的水分均集中在油罐壁中,油罐壁長時(shí)間處于潮濕的環(huán)境中,容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
2.3罐頂外腐蝕
灌頂層由于長時(shí)間與大氣發(fā)生接觸時(shí),由于空氣中存在大量的氧氣,因此油罐金屬經(jīng)過長時(shí)間與氧氣接觸容易發(fā)生輕微的腐蝕。但是在灌頂?shù)屯莸奈恢糜捎谌菀追e水,所以其發(fā)生腐蝕的幾率較大。
3.防護(hù)措施
3.1油罐內(nèi)防腐蝕
為了有效地降低油罐發(fā)生腐蝕的幾率,輸油氣企業(yè)應(yīng)該重視防腐措施,通常情況下,會采用耐腐蝕的涂料在其表面進(jìn)行涂刷即可。但是由于原油進(jìn)入罐中容易發(fā)生靜電,因此,為了避免發(fā)生爆炸,應(yīng)該在油罐內(nèi)部中放置導(dǎo)靜電防腐蝕料,如:導(dǎo)靜電防腐蝕涂料和環(huán)氧樹脂涂料。具體做法:在不經(jīng)常觸碰到油材料的罐頂和罐壁采用可以導(dǎo)靜電的材料進(jìn)行涂刷,而其他位置可以使用耐油、耐腐蝕和防水的材料進(jìn)行涂刷,這樣可以避免罐壁因滲水而導(dǎo)致內(nèi)部聚積太過而發(fā)生腐蝕。其次,由于罐壁的中間容易接觸到原油,所以可以采用防銹涂料進(jìn)行防護(hù)即可。
3.2油罐外防腐蝕
通常情況下,在油罐的頂部應(yīng)該使用防銹油漆或者銀粉面漆進(jìn)行涂刷防護(hù)即可。這兩種防腐材料具有耐腐蝕、防水、耐酸、防滲抗衰老的優(yōu)勢特點(diǎn)。但是在保溫層中應(yīng)該采用“上擋、中防、下斷”的預(yù)防手段(油罐上層使用優(yōu)質(zhì)的防水材料進(jìn)行密封,防止雨水流入罐內(nèi),中部的鋼板使用防銹涂料進(jìn)行涂刷,防止水分滲入,罐底打開20厘米高,然后再噴刷砂除銹,并用石油瀝青進(jìn)行防護(hù)即可)。
3.3電化學(xué)保護(hù)
電化學(xué)保護(hù)包括陰極保護(hù)和陽極保護(hù),陰極液對儲罐金屬表面形成腐蝕,采用輔助涂層及其他防腐蝕措施對儲罐腐蝕保護(hù)。通常包括犧牲陽極法和外加強(qiáng)制電流法。因儲罐的特殊性,通常采用犧牲陽極法的陰極防護(hù)措施。儲罐常通過焊接固定安裝的方式,采用耐油耐高溫鋁陽極陰極保護(hù)措施,且通過改進(jìn)傳統(tǒng)配方和添加合金元素以提供其防腐性能,從而有針對性的對高溫、高硫、高礦化度環(huán)境下的原油儲罐實(shí)現(xiàn)防腐。而對于較大直徑的原油儲罐常采用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的外加可調(diào)式強(qiáng)制電流法對儲罐進(jìn)行防腐。
3.4金屬涂層保護(hù)
金屬涂層保護(hù)是通過電鍍、擴(kuò)散(滲)鍍、熱浸鍍及熱噴涂等方法對儲罐金屬表面進(jìn)行金屬或合金涂層的總稱,俗稱金屬鍍層。能使金屬表面形成一層超薄且具有耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、耐磨損性能的致密保護(hù)膜層,從而消除或減輕儲罐金屬表面的腐蝕速率,同時(shí)具有較高的外觀性。
3.5金屬轉(zhuǎn)化膜保護(hù)
金屬轉(zhuǎn)化膜是通過化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)使金屬表面生成具有良好附著性且難溶于水的腐蝕產(chǎn)物膜層,俗稱化學(xué)轉(zhuǎn)化膜(腐蝕鈍化)。目前,常用的轉(zhuǎn)化膜工藝是對鋼板進(jìn)行磷化處理和鉻酸鹽(鈍化)處理,其中包括鋼板鍍鋅、鋼板鍍鋅-鋁合金及鋼板鍍鋅-鎳合金等,這些措施可提高儲罐金屬表面的抗腐蝕性,延長儲罐的腐蝕壽命。
4.油罐防護(hù)施工的注意事項(xiàng)
(1)為了保證儲油罐的質(zhì)量,在安裝原油儲物罐過程中,施工人員務(wù)必嚴(yán)格按照施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真施工,在所有工程完成并通過驗(yàn)收之后必須及時(shí)采取防腐措施。
(2)在進(jìn)行防腐工程施工過程中,必須選擇在干燥晴朗的天氣中進(jìn)行,不能在陰雨天氣進(jìn)行,防止因有水分而影響防腐材料的涂刷質(zhì)量。
(3)在涂刷油罐內(nèi)壁的砂除銹工作時(shí),必須選擇在風(fēng)和日麗的天氣中進(jìn)行,并且在施工過程中必須嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)。在涂刷砂除銹材料時(shí),需要在在底層刷層底料,待底料干燥之后再進(jìn)行噴刷砂除銹材料。
5.結(jié)論與認(rèn)識
綜上所述,隨著我國社會的進(jìn)步,工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活對石油的需求量產(chǎn)生了大幅度的增長,同時(shí)也促進(jìn)了我國石油工業(yè)的蓬勃發(fā)展。但是在發(fā)展生產(chǎn)過程中,原油儲罐容易發(fā)生腐蝕而使得石油出現(xiàn)了滲油、漏油的現(xiàn)象發(fā)生,這將會引發(fā)重大的安全事故,為此,為了保證石油的安全生產(chǎn),輸油氣企業(yè)必須做好防腐措施,提高油罐的使用壽命。
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