劉曉東(中國石油天然氣股份有限公司 廣東中山民眾油庫,廣東 中山 528403)
油庫油罐腐蝕這一問題很難避免,因為造成油罐出現(xiàn)腐蝕的原因并不是單一的,而是由很多原因造成。如果把所有影響因素進行歸納,可以大致分為三方面:(1)油罐表面狀況。油罐出現(xiàn)腐蝕在一定程度上受到油罐表面狀況的影響,比如如果油罐表面不夠清潔或者表面殘留很多的腐蝕物質,那么必然會造成油罐出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象。(2)大氣環(huán)境??諝獾臐穸纫约坝袩o大風天氣和空氣質量等級等都會對油罐有所影響。(3)介質物性。介質的流速、壓力以及pH值等都會在一定程度上對油罐造成影響。因此,油罐的腐蝕問題并不是一個簡單的過程,對于出現(xiàn)腐蝕的原因要進行具體的分析。為了讓油罐腐蝕可以得到正確的處理,就一定要搞清楚腐蝕原因[1]。
油罐正常使用時,罐內不同的部分會出現(xiàn)不同程度的腐蝕現(xiàn)象,油罐頂部內表面、罐壁上部、罐壁中部、油罐底板。腐蝕較輕的是不與空氣、水分接觸的部分以及經常被油品浸沒的部位?;瘜W和電化學腐蝕是目前油罐內壁腐蝕的主要兩種類型。
2.1.1 罐頂
油罐頂部出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象基本上就是屬于氣相腐蝕部位,當油罐中的油面不斷地升高,那么就有一定的油氣會排出,而且在這個過程當中還會有空氣被吸入進去。油罐氣相部位基本上和油品介質是沒有什么接觸的。所以,油罐氣相部位如果出現(xiàn)了腐蝕的問題,那么腐蝕的原因是化學腐蝕[2]。油品收發(fā)階段經常會出現(xiàn)氣相腐蝕現(xiàn)象。片狀和坑點這些局部的腐蝕基本上都是因為二氧化碳引起的,但是FeCO3在一定程度上可以對腐蝕進行緩解。引起硫腐蝕的主要成分便是油品中的硫和硫化氫,而且腐蝕產物硫化亞鐵還極有可能會引起儲罐的自燃。因為二氧化碳而產生的腐蝕,基本上都是局部或者均勻腐蝕,其中反應式如下:
2.1.2 罐內壁
油罐內壁腐蝕的嚴重程度會因為油罐結構的不同或者油品不一樣而表現(xiàn)出不同程度的腐蝕。該部位會出現(xiàn)液相、氣相交替,越遠離罐底,出現(xiàn)氣相腐蝕的頻率越高。因此,像柴油、汽油等一些成品油,它們的黏度并不是很高,所以掛壁的時間也不是很長,而且油膜又比較薄,對于罐內壁起不到太大的防銹作用。
2.1.3 罐底
罐底和其他部位相比較更加容易出現(xiàn)腐蝕,而且一般罐底的腐蝕程度還比較嚴重,造成灌底腐蝕大部分是屬于微生物腐蝕和電化學腐蝕。反應式如下:
鋼板表面電化學腐蝕:
溶解氧對罐底產生的電化學腐蝕:
硫化物、氯化物對罐底的電化學腐蝕:
在海洋大氣條件、工業(yè)大氣條件下,發(fā)生的腐蝕是最嚴重的。油罐因為自身所處的環(huán)境相對復雜,而且因為空氣比較潮濕而且經常還會遇到連續(xù)陰雨天的天氣狀況,這在很大程度上會加速油罐的腐蝕。油罐的外部基本上都是直接裸露在外面,和大氣進行直接接觸的位置,經過陽光的照射,油罐的腐蝕會有一定的緩解。對于存在保溫層的油罐來說,它的外壁腐蝕情況相對會比較復雜。因此,造成外壁腐蝕的原因不僅僅單是某一方面的原因造成的,它是大氣腐蝕和水分腐蝕等多種情況引起的腐蝕[3]。因為有保溫層的油罐,它外面會有支撐以及相應的龍骨,這對于防腐蝕來說是非常不利的,無法保證涂層的連續(xù)性,容易使得涂層出現(xiàn)孔洞。而且油罐邊緣板等因素還會在一定程度上影響外壁保護層的保護效果,增加雨水進入的風險,從而造成保溫材料潮濕,而且一旦保溫材料潮濕后,其中的水分要經過相當長的一段時間才能夠蒸發(fā)。如果罐壁總是處在潮濕的環(huán)境下,那么極易造成罐壁腐蝕。
2.2.1 罐頂
罐頂?shù)母g基本上是因為大氣腐蝕造成的,因為大氣中含有一定量的灰塵以及二氧化碳,然后再加上氧氣等,自然而然會對罐頂造成一定的影響。而且基本上罐頂都會裝有保溫層,雨水會通過縫隙進入保溫層,當保溫材料長期處于潮濕的狀態(tài),那么便會對油罐進行腐蝕,特別是一些焊接的部位腐蝕的程度會比較嚴重。
2.2.2 罐壁
罐壁出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象基本上都是因為大氣腐蝕造成的。其中大氣腐蝕會有一定的反應產生:
油罐的表面如果已經進行隔熱涂料的涂抹,那么下部的腐蝕和上部的腐蝕程度相比,上部相對會小一點。但是對于那些有保溫層的儲罐,腐蝕會相對比較嚴重一點。
2.2.3 罐底
土壤中會有一定的水分存在,特別是一些相對潮濕的土壤其中含有的水分相對較多,因此土壤必然會有潮氣不斷地向上滲透,油罐的罐底又是和土壤緊密接觸的,那么這個時候就會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。
為了避免腐蝕性介質與油罐直接接觸,一般情況下,我們會在油罐的內部表面進行耐腐蝕涂料的涂抹,從而起到表面涂層的保護作用。目前,對于油罐內部進行耐腐蝕涂料的選擇的時候一定要選擇那些環(huán)氧樹脂或者導靜電防腐蝕涂料。
對于油罐的頂部進行防腐蝕,一般采用的方法便是在油罐頂部的表面進行涂抹防銹底漆,有時也可以選擇銀粉面漆,這樣一來可以在很大程度上實現(xiàn)對鋼板的保護作用。對于那些有保溫層的油罐在進行防腐的時候,重點便是要做好防滲的工作。
對罐底板外側進行防腐蝕工作的時候,經常會遇到一些難題,因為在這個過程當中一定要保證罐底板的平整,而且還要確保罐底板能夠和基礎面可以進行緊密結合。目前,對罐底板采用陰極保護技術進行外防腐蝕,彌補罐底鋼板外防護技術存在的不足。陰極防腐保護技術以電化學腐蝕原理作為技術依據(jù),對金屬進行保護。陰極防腐保護技術主要可以分為三種:附加電流保護法、排流保護法以及犧牲陽極保護法[4]。在重腐蝕地區(qū),采用的是電弧噴涂復合涂層。應用電弧噴涂復合涂層之后,能夠縮小油罐設計壽命、防腐層壽命之間的差異,從而提高了設備利用率。特別是對于一些無法采取陰極防腐保護的部位,在電弧噴涂復合涂層的基礎上涂覆一層抗靜電封閉劑,可以得到更好的防腐效果。
油罐的內部因為經常使用,長此以往,內壁上面便會有污物存在,這是不可避免的事情,因此,要及時地對污物進行鏟除。對于油罐內部的污物,我們可以使用噴砂除銹方法來進行油罐內壁污物的清理,其中達到Sa3級的除銹等級要求。對于油罐外部表面的一些污物可以采用手工鏟除的方式來進行壁外污物的清理,其中要求St3級除銹等級。其次,當對油罐的表面污物進行清除以后,一定要及時地做好涂敷涂料的工作,如果長時間地不進行涂料涂抹,那么鋼板又會再次生銹,造成對鋼板的再次損壞。涂抹涂料并不是涂抹一遍便能夠完成防護涂層涂抹工作,要進行多次的涂抹,而且當前次涂抹的涂料干了以后,才能夠進行下一次的涂料涂抹工作,決不能急于求成。最后,當涂料涂敷完成了以后,那么接下來便要對涂層涂抹的質量和效果進行檢查,檢測涂抹的涂層是否達標。
總之,隨著我國石油產業(yè)的不斷發(fā)展,國內千萬噸級別的石化企業(yè)建成并投產,成品油銷售工作也肩負著重要任務,成品油儲運安全問題引起了社會各界的普遍關注與高度重視。其中油罐腐蝕便是油品儲運安全一個比較顯著的問題。對于油庫油罐腐蝕這一問題無法避免。我們必須重視起這個問題,對腐蝕產生的具體原因進行分析,從而制定出有效的防腐措施,保證油罐能夠安全使用,保證整個油庫的安全,避免油庫發(fā)生安全事故。