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        新聞資訊

        儲油罐腐蝕分析與防護
        摘要: 近年隨著國民經濟的高速發展,石油需求量與日俱增,而儲油罐作為油料中轉的主要場所,它的可靠運行對環境安全幾高效生產有著直接影響。因此,研究儲油罐的腐蝕機理和防護措施是有必要的,對安全生產及人民財產安全也有著積極意義。
        關鍵詞: 油罐;儲油罐; 腐蝕; 防護
            由于儲油罐及附屬設備大多以鋼材制成,儲油設備極易被腐蝕,造成設備使用壽命不常,若設備某部位腐蝕沒被發現,極易發生漏油事故。這不僅給生產造成不必要的損失,而且容易引起火災,嚴重影響了安全生產、甚至威脅工作人員生命財產安全。
        1 儲油罐腐蝕過程及分析
            儲油罐在使用過程中,由于設備所接觸的介質和環境因素不同,因而腐蝕的性質和機理也各不相同。如金屬油罐制作鋼材的品質、施工質量、結構形式、作業的頻繁程度、儲油品種、氣候環境等都會影響油罐的腐蝕狀態。下面針對油庫設備所處的環境和接觸的介質進行分類分析其腐蝕機理,并提出解決措施。一般來說,儲油罐腐蝕主要分為外壁腐蝕、內壁腐蝕及埋地腐蝕三類。
        1. 1 外壁腐蝕
            外壁腐蝕主要為大氣腐蝕。大氣腐蝕指金屬材料暴露在大氣自然條件下,由于大氣中水、氧等物質的作用而引起的腐蝕。它的腐蝕機理是: 在潮濕條件下,金屬表面吸附水分子,形成連續的電解質薄膜,發生電化學腐蝕,以及金屬與空氣中的氧氣、二氧化硫、硫化氫等物質反應發生化學腐蝕。
        1. 2 內壁腐蝕
            內壁腐蝕主要發生在三個部位: 氣體空間部位、與油接觸部位、底部與沉降水接觸部位。
        1. 2. 1 氣體空間部位
            拱頂油罐氣體空間部位的內壁腐蝕通常較嚴重。某些輕質油品會揮發出不穩定的氣態烴,其中含有不飽和烴,它能造成化學腐蝕。另外,當外界氣溫變化時,水蒸氣在油罐罐頂極易凝結成水膜覆蓋在罐頂,而從油品中揮發出來的硫化氫、二氧化硫等組分( 硫化氫含量較高) 會溶解在水膜中,同時由于罐的呼吸作用,空氣中的氧氣不斷進入罐內也會溶解于水膜,鐵與溶解的混含氣體發生氧化還原反應生成硫化亞鐵、硫酸和硫化鐵,造成化學腐蝕。2Fe +2H2S + O2=2FeS +2H2O
        4Fe+6H2S+3O2=2Fe2S3+6H2O由于上述化學腐蝕生成了硫酸,形成了較強的電解質溶液,使腐蝕加重。這種由硫化氫造成的腐蝕是嚴重的,當空氣相對濕度等于或大于80% 時,這種腐蝕現象就更為嚴重。另一方面,油罐氣體空間的內壁,由于含水和氧,也會造成化學和電化學腐蝕。鋼板在水和氧的作用下腐蝕的反應式為呈陰極性,促使鋼板進一步腐蝕。據典型油罐實測分析,銹層主要成分為氧化鐵,它疏松多孔、粘結力差,水汽等腐蝕介質可透過銹蝕層繼續腐蝕鋼材。而銹層達到一定厚度就自動脫落,暴露出新的金屬表面,使腐蝕更深入。
        1. 2. 2 與油接觸部位
             在油氣交界處由于氧氣濃度不均,易形成氧濃度差電池,其中與油界面較近一邊由于氧濃度低而成為陽極被腐蝕,因此,與油接觸部位也是腐蝕較為嚴重的部位之一。
        1. 2. 3 底部與沉降水接觸部位
             這通常是儲油罐中腐蝕最嚴重的部位。主要原因有: 罐底沉降水中通常還有礦物質、硫化氫及一些鹽類,空壓機儲氣罐能形成較強的電解質溶液; 罐底內壁因焊接不均勻、氣溫變化、收發油溫度變化等,會引起鋼材的化學成分、機械塑性變形組織結構或應力不均; 油罐氣體空間部分的腐蝕產物硫化鐵和硫化亞鐵,沉降到罐底,其電極電位較鋼鐵為正。這些因素都會加重罐底腐蝕。另一方面,在儲存煤油、柴油、重油等油品的罐中,罐底水含有厭氧細菌、有機物、硫酸鹽、硫化氫和二氧化碳,由于氧在這些油品中的溶解度很低,罐底水處于缺氧狀態,正好適于作為厭氧細菌的硫酸鹽還原菌生存。特別當溫度為25- 30℃,水中有足夠的硫酸及有機質時,硫酸鹽還原菌參與的腐蝕更為嚴重。
        1. 3 埋地腐蝕
            埋地腐蝕主要是土壤腐蝕,其腐蝕形式主要有氧濃度差電池腐蝕、雜散電流引起的電解腐蝕和有細菌參與的腐蝕,腐蝕較嚴重的部位往往是管道或油罐的下部等缺氧部位、雜散電流向土壤流出的部位等。油罐底板鋪放在瀝青砂防護層上,當瀝青砂與底板結合緊密而無縫隙時,底板保持干燥,幾乎不受腐蝕。但由于各種因素,底板下表面通常不能保持良好的密封狀態,大氣中的水分及地下水等腐蝕介質都容易浸入底板,形成腐蝕環境,使其受腐蝕。當環境溫度的變化和油罐儲油量的變化時,罐底T 形焊縫區域產生變形,罐底腳邊緣板與罐基礎會產生縫隙。底板與基礎瀝青砂接觸不良,中心及邊緣因其透氣性不同而形成氧濃度差電池,此時,透氣性差的的中心部位成為陽極被腐蝕。另外,外部的腐蝕介質如雨水、露水等會侵入縫隙,底板下表面也會發生電化學腐蝕。
        2 防護措施
        針上述腐蝕情況,可采用以下防護措施。
        2. 1 油罐外壁防腐油罐設備外壁通常采用涂料防腐。選用涂料應特別注意要具有良好的耐候性( 抵抗日光及氣候變化) ,與所處的大氣環境相適應。另外還應盡量選用利于減少油料蒸發損耗的涂料,如淺色涂料。推薦涂料: 膨脹型防火涂料。膨脹型防火涂料是指既能防腐,又能降溫阻燃和降低熱輻射作用的涂料,它不含有機溶液,為水基涂料,無毒、無味、無污染,具有良好的柔韌性、耐沖擊性、耐燒性、耐油性及防腐性能,可配置成各種顏色作為油罐面漆
        2. 2 油罐內壁防腐
            油罐內壁主要采取涂料或內鍍層防腐。在選用涂料時,應特別注意涂料的耐油性、耐酸性和表面光潔性,還應考慮抗溫度變化的能力以及其同罐內壁黏附性能。推薦涂料: 彈性聚氨酯。彈性聚氨酯具有很好的耐酸性、耐堿性、耐水性、耐候性,耐汽油性,與鋼體和多物面的附著力強,抗裂防滲性好。
        2. 3 油罐埋地部分防腐
             2. 3. 1 覆蓋保護層
            大氣中常用的涂漆層,在土壤條件下耐蝕性和基本的結合性很差。土壤中普遍使用焦油瀝青覆蓋層。為了增加覆蓋層的強度,加入填料或用石棉、玻璃纖維等無機纖維纏繞加固,或者采用聚乙烯塑料帶及環氧樹脂噴涂方法等。
        2. 3. 2 陰極保護
            覆蓋層和陰極保護配合使用,既可以彌補保護層的不足,又可以只用減少陰極保護的電能消耗,是對地下構建設施保護的較好方法。儲油罐罐底對地最小保護電位相對于飽和硫酸銅參比電極應達到-0.85V,以取得完全的保護。如果土壤中含有硫酸鹽還原菌,且硫酸根含量大于0.5%時,電位達67℃,高于設計操作條件.
        本文來源:http://www.avazchat.net
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