2023-01-09
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據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占當(dāng)年國民生產(chǎn)總值的1.8%-4.2％左右。我國每年因腐蝕引起的損失估計(jì)達(dá)5000億元，約占國民經(jīng)濟(jì)總值的5%。儲油罐的腐蝕問題也是個(gè)老大難問題。儲油罐腐蝕的加劇會造成儲罐泄漏，并引發(fā)嚴(yán)重的爆炸事故發(fā)生。
金屬儲罐所儲存的油品往往含有氫、硫酸、有機(jī)和無機(jī)鹽以及水分等腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，加上罐外壁受環(huán)境因素影響，油罐的壽命會大大縮短。如果不能及時(shí)對金屬油罐進(jìn)行防腐處理，輕則影響油品質(zhì)量，重則易造成油品泄漏，污染環(huán)境，而且容易造成火災(zāi)、爆炸。因此，對金屬油罐進(jìn)行防腐蝕處理是非常必要的。
一、輕質(zhì)油罐的腐蝕特點(diǎn)及環(huán)境分析輕質(zhì)油罐主要是指儲存汽油、柴油、煤油等輕質(zhì)油品的儲罐，揮發(fā)性高的輕質(zhì)油品如汽油等比揮發(fā)性低的重質(zhì)油品腐蝕性強(qiáng)，特別是在氣相部位，腐蝕更嚴(yán)重。這類油料儲罐的罐體外壁容易發(fā)生化學(xué)腐蝕，油罐內(nèi)部則容易發(fā)生其余幾種形式的腐蝕。由于氧在輕油中的溶解度很高，一部分溶解氧可以進(jìn)入罐底水中，所以罐底仍存在輕度的電池微腐蝕和氧濃差電池腐蝕。而且這類油料儲罐的具體腐蝕情況也隨介質(zhì)的不同。另外，石油產(chǎn)品尤其是輕質(zhì)油品在其生產(chǎn)、儲存、使用時(shí)常常發(fā)生磨擦、沖擊、碰撞、擠壓，在油罐噴射、晃動(dòng)、加注、沖洗等過程中，極易產(chǎn)生大量靜電荷并引起靜電燃爆，此類破壞是十分危險(xiǎn)的。下面對輕質(zhì)油罐的不同部位的腐蝕環(huán)境進(jìn)行分析輕質(zhì)油罐腐蝕環(huán)境
油罐的內(nèi)腐蝕與儲存介質(zhì)的種類、性質(zhì)、溫度和油罐形式等因素有關(guān)。油罐內(nèi)部存在兩個(gè)腐蝕環(huán)境，一個(gè)是液相，一個(gè)是氣相。對于溫度小于100℃且存在水相的油罐，液相又分為兩層，除油層外在油罐底部通常有水層。對于固定頂油罐，內(nèi)部各部位腐蝕特點(diǎn)如下：罐頂及罐壁上部。這個(gè)部位不直接接觸油品，屬于氣相腐蝕。根據(jù)大氣腐蝕機(jī)理，其實(shí)質(zhì)屬于電化學(xué)腐蝕范疇，腐蝕是通過冷凝水膜，在有害氣體如S02，C02，H2S，02等的作用下，形成腐蝕原電池。由于水膜薄，氧容易擴(kuò)散，耗氧型腐蝕起主導(dǎo)作用。在罐壁氣液結(jié)合面處的腐蝕，是氧濃差電池條件下的腐蝕，是罐壁腐蝕*嚴(yán)重的部位之一。自支撐固定頂在高應(yīng)力區(qū)域有時(shí)存在應(yīng)力腐蝕。
罐壁中部。罐壁中部直接與油品接觸，其腐蝕主要是油品的化學(xué)腐蝕，這個(gè)部位腐蝕程度*輕。但對于液位經(jīng)常變化的油罐，氣液結(jié)合面處的腐蝕比較嚴(yán)重。罐壁下部和罐底板上表面。這個(gè)部位是油罐內(nèi)腐蝕*嚴(yán)重的部位，主要是電化學(xué)腐蝕。由于儲存和運(yùn)輸過程中水分積存在罐底板上，形成礦化度較高的含油污水層，造成電化學(xué)腐蝕。通常含油污水中含有CL-和硫酸鹽還原菌，同時(shí)溶有S02，C02，H2S等有害氣體，腐蝕性極強(qiáng)。在罐壁下部和罐底板上表面油水結(jié)合面處，存在濃差腐蝕。當(dāng)?shù)装迳显O(shè)置加熱盤管時(shí)，由于溫度和焊接形成的電偶因素會加劇局部腐蝕。由于罐底存在向外的坡度，因此在罐壁和罐底結(jié)合處，腐蝕嚴(yán)重，是防腐保護(hù)區(qū)域。罐底板上表面除了存在均勻腐蝕外，局部腐蝕（特別是點(diǎn)腐蝕、坑腐蝕）非常嚴(yán)重，是造成底板穿孔的主要原因。
裸露的固定頂和罐壁。屬于大氣腐蝕。根據(jù)大氣腐蝕機(jī)理，其實(shí)質(zhì)屬于電化學(xué)腐蝕范疇，腐蝕是通過冷凝水膜，在有害氣體如S02、C02、H2S、O2等的作用下，形成腐蝕原電池。由于水膜薄，氧容易擴(kuò)散，耗氧型腐蝕起主導(dǎo)作用。工業(yè)大氣和海洋大氣條件下，腐蝕*為嚴(yán)重。
油罐底板下表面。主要為土壤腐蝕和水腐蝕。另外，由于基礎(chǔ)中心部位和周邊的透氣性存在差別，也會引起氧濃差電池，中心部位成為陽極而被腐蝕；地下的雜散電流也會加劇底板腐蝕；接地極可引起電偶腐蝕，采用鋅接地極可以有效減小電偶腐蝕。此外，在油罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)不密閉處，如間斷焊焊縫處，存在縫隙腐蝕。
二、腐蝕機(jī)理分析與討論
金屬的腐蝕都是在兩種或兩種以上的因素影響下發(fā)生的，輕烴儲罐的腐蝕也是這樣。由輕烴液體中所含的水分引起的電化學(xué)腐蝕由于生產(chǎn)的需要，輕烴中摻有少量的水，在涂層破壞的地方，鐵與水發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)：在通常情況下，以上電化學(xué)反應(yīng)的速率不是很快，達(dá)不到以上所提到的0.4～1.4mm/a這樣高的速率。那又是什么原因使得罐壁的腐蝕速率如此之高呢？這應(yīng)從電偶腐蝕的角度來分析。當(dāng)防腐涂層被破壞的時(shí)候，裸露的金屬電位較負(fù)（鐵的標(biāo)準(zhǔn)電極電位是-0.44V)，而涂層的電極電位卻比較正，這樣裸露的金屬與涂層之間就形成了一個(gè)腐蝕電池。陽極是被破壞的涂層下裸露的金屬，陰極是沒有被破壞的涂層。特別要強(qiáng)調(diào)的是，這里所形成的腐蝕電池是大陰極、小陽極，在這種情況下腐蝕速率將會成倍增加，以致出現(xiàn)了上面所提到的較高的腐蝕速率。由此可見，硫化氫腐蝕的*終產(chǎn)物是FeS。盡管FeS膜不溶于輕烴液體，但它卻不具保護(hù)性，以上的腐蝕過程可以在膜下繼續(xù)進(jìn)行，而且腐蝕速度更快。
三、防腐現(xiàn)狀及幾種防腐措施
一部分輕油儲罐由于使用年限長、腐蝕嚴(yán)重，防腐手段比較單一，玻璃鱗片防腐材料有效的解決該問題。
