钢质材料储油罐腐蚀机理分析与防护策略研究

高良泽

摘要：输油气企业中存有大量的钢制油储灌，当钢制的储油罐经过长时间的储油后，如果没有及时进行清理和保养，久而久之，罐底、罐顶和罐壁将会陆续发生腐蚀，从而就会造成储油罐出现漏洞从而导致出现漏油、跑油的现象，则将会严重地影响了输油气企业的正常生产。

关键词：钢质;原油罐;腐蚀机理;处理技术

钢质原油储油罐一旦出现腐蚀问题，直接影响到油品的质量与运输，所以，结合实际情况，阐述钢质原油罐腐蚀机理，并且针对性的给出处理腐蚀问题的措施，对提高原油质量与运输非常关键。

1.原油储罐腐蚀现状

储油罐是输油气企业中最重要的储备工具，是中间产品的重要设备之一，更是原油管道的运输行业中必不可少的重要设备之一。根据目前市场上存在的原油储油罐的规格来看，比较常见的仅有：10000m，20000m，50000m，100000m等几种，根据储油罐的结构进行分类可分为拱顶油罐和浮顶油管。根据近几年来，我国储油罐出现腐蚀性的现象比较多，特别是罐底出现的腐蚀、穿孔现象最为严重，罐底腐蚀穿孔的深度可达到5毫米左右，分布率达到了25个每平方米，甚至还有出现局部穿孔的现象。在浮船单盘的腐蚀性比较严重，通常情况下单盘板面积的厚度逐渐减薄，出现穿孔的面积可达到百分之六十左右，最大的空洞的面积可达到300×200mm。根据对储油罐腐蚀市场进行调查数据显示，在储油罐的腐蚀中具有60%的单盘腐蚀，40%是底板腐蚀，造成储油罐腐蚀而出现油罐穿孔的到导致停止运输的有76.4%.为底板穿孔，而浮船单盘穿孔占据了23.6%。为此，为了延长储油罐的使用寿命，输油气企业应该重视对原油储油罐的防腐工作，减少油罐出现腐蚀穿孔的发生率。

2.原油储罐腐蚀分析

2.1原油储罐的内腐蚀

2.1.1内腐蚀情况

原油储油罐由于原油中含有环烷酸、无机盐、硫化物以及微生物，这些物质容易与钢铁中的铁元素发生氧化反应而出现了辅食现象，造成了油罐的底部出现局部穿孔，影响了石油的储存，其次，在储运过程中由于油罐经过长时间的占用，久而久之就会发生坑蚀，最后造成了穿孔腐蚀，这种现场发生的腐蚀几率可达到0.4mm/a。

2.1.2腐蚀机理

（1）气相部位。根据储油罐的腐蚀性质来看，一般情况下，主要是以化学腐蚀为主，由于原油中含有环烷酸、无机盐、硫化物以及微生物，产生硫化氢、氯化氢等强酸气体，这些气体经过风流进入罐内，与罐内中的水分、氧气、二氧化碳、二氧化硫等其他发生强烈的氧化反应而产生新的酸性溶液，从而导致了油罐发生了强烈的化学性腐蚀。

（2）储油部位。一般而言，储油部门发生的腐蚀速率低，并且危险系数低，但是在气体与液体相接出，由于有了水分和氧气两种重要腐蚀性元素存在，容易发生电化学性腐蚀。

（3）罐底内表面。罐底内表面出现腐蚀的原因主要是因为罐底内部聚积了大量的酸性沉淀物质，该物质中存有丰富的富氧离子，是发生强电解质的重要元素，从而发生了化学性腐蚀。

2.2罐壁外腐蚀

通常情况下，油罐壁的外层有保温层给予保护，因此，该部分均处在干燥的环境中，所以发生腐蚀的几率很低。但是由于其上层的避雨措施不全面，导致部门雨水依然可以渗漏进入，从而使得其内部小部分面积还是发生了电化学腐蚀。在油罐的底层，由于雨水渗入之后比较难干燥，而保温层的棉质材料具有很强的吸水性，从而导致大部分的水分均集中在油罐壁中，油罐壁长时间处于潮湿的环境中，容易发生电化学腐蚀。

2.3罐顶外腐蚀

灌顶层由于长时间与大气发生接触时，由于空气中存在大量的氧气，因此油罐金属经过长时间与氧气接触容易发生轻微的腐蚀。但是在灌顶低洼的位置由于容易积水，所以其发生腐蚀的几率较大。

3.防护措施

3.1油罐内防腐蚀

为了有效地降低油罐发生腐蚀的几率，输油气企业应该重视防腐措施，通常情况下，会采用耐腐蚀的涂料在其表面进行涂刷即可。但是由于原油进入罐中容易发生静电，因此，为了避免发生爆炸，应该在油罐内部中放置导静电防腐蚀料，如：导静电防腐蚀涂料和环氧树脂涂料。具体做法：在不经常触碰到油材料的罐顶和罐壁采用可以导静电的材料进行涂刷，而其他位置可以使用耐油、耐腐蚀和防水的材料进行涂刷，这样可以避免罐壁因渗水而导致内部聚积太过而发生腐蚀。其次，由于罐壁的中间容易接触到原油，所以可以采用防锈涂料进行防护即可。

3.2油罐外防腐蚀

通常情况下，在油罐的顶部应该使用防锈油漆或者银粉面漆进行涂刷防护即可。这两种防腐材料具有耐腐蚀、防水、耐酸、防渗抗衰老的优势特点。但是在保温层中应该采用“上挡、中防、下断”的预防手段（油罐上层使用优质的防水材料进行密封，防止雨水流入罐内，中部的钢板使用防锈涂料进行涂刷，防止水分渗入，罐底打开20厘米高，然后再喷刷砂除锈，并用石油沥青进行防护即可）。

3.3电化学保护

电化学保护包括阴极保护和阳极保护，阴极液对储罐金属表面形成腐蚀，采用辅助涂层及其他防腐蚀措施对储罐腐蚀保护。通常包括牺牲阳极法和外加强制电流法。因储罐的特殊性，通常采用牺牲阳极法的阴极防护措施。储罐常通过焊接固定安装的方式，采用耐油耐高温铝阳极阴极保护措施，且通过改进传统配方和添加合金元素以提供其防腐性能，从而有针对性的对高温、高硫、高矿化度环境下的原油储罐实现防腐。而对于较大直径的原油储罐常采用经济实用的外加可调式强制电流法对储罐進行防腐。

3.4金属涂层保护

金属涂层保护是通过电镀、扩散（渗）镀、热浸镀及热喷涂等方法对储罐金属表面进行金属或合金涂层的总称，俗称金属镀层。能使金属表面形成一层超薄且具有耐高温、耐氧化、耐腐蚀、耐磨损性能的致密保护膜层，从而消除或减轻储罐金属表面的腐蚀速率，同时具有较高的外观性。

3.5金属转化膜保护

金属转化膜是通过化学反应或电化学反应使金属表面生成具有良好附着性且难溶于水的腐蚀产物膜层，俗称化学转化膜（腐蚀钝化）。目前，常用的转化膜工艺是对钢板进行磷化处理和铬酸盐（钝化）处理，其中包括钢板镀锌、钢板镀锌-铝合金及钢板镀锌-镍合金等，这些措施可提高储罐金属表面的抗腐蚀性，延长储罐的腐蚀寿命。

4.油罐防护施工的注意事项

（1）为了保证储油罐的质量，在安装原油储物罐过程中，施工人员务必严格按照施工规范标准认真施工，在所有工程完成并通过验收之后必须及时采取防腐措施。

（2）在进行防腐工程施工过程中，必须选择在干燥晴朗的天气中进行，不能在阴雨天气进行，防止因有水分而影响防腐材料的涂刷质量。

（3）在涂刷油罐内壁的砂除锈工作时，必须选择在风和日丽的天气中进行，并且在施工过程中必须严格按照施工标准。在涂刷砂除锈材料时，需要在在底层刷层底料，待底料干燥之后再进行喷刷砂除锈材料。

5.结论与认识

综上所述，随着我国社会的进步，工业生产和人们的生活对石油的需求量产生了大幅度的增长，同时也促进了我国石油工业的蓬勃发展。但是在发展生产过程中，原油储罐容易发生腐蚀而使得石油出现了渗油、漏油的现象发生，这将会引发重大的安全事故，为此，为了保证石油的安全生产，输油气企业必须做好防腐措施，提高油罐的使用寿命。

参考文献：

[1]叶栋文，王岳，郭光利.原油储罐的腐蚀机理及防腐措施[J].石油规划设计，2011，02：32-34.

[2]窦勤光，卫青松.原油储罐的腐蚀分析及防腐讨论[J].中国石油和化工标准与质量，2013，01：261.

[3]陈涛.原油储罐腐蚀分析及防护措施[J].工业安全与环保，2010，04：41-42.

[4]汪乃崎.原油储罐腐蚀分析及防护措施[J].化工管理，2016，08：127.