钢制成品油储罐的腐蚀机理与维修保护措施_侯明春.pdf
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1、工艺与设备化 工 设 计 通 讯Technology and EquipmentChemical Engineering Design Communications64 第49卷第4期2023年4月随着石油工业的发展,各地区成品油储罐数量不断增多,由此带来了诸多管理与维护上的难题,其中,沿海地区储罐腐蚀问题尤为突出。腐蚀问题不仅会影响储罐使用年限,也会因油品泄漏造成生态环境污染、火灾爆炸等次生灾害。为了有效杜绝以上问题发生,需要深入了解成品油储罐腐蚀机理,严格落实储罐维护保养措施。1 储油罐的腐蚀机理研究1.1 基底座断裂造成的腐蚀基底座是维护储油罐稳定的重要组成部分,一旦发生储罐基础结构不均
2、匀沉降或者裂缝等现象,则会加剧储油罐腐蚀问题,造成罐底腐蚀的原因主要与以下几方面存在相关性:储罐高低液位长时间转换运行;土壤不均质性问题严重;罐底板沥青砂材料老化问题严重。一旦出现基础层断裂、破坏后,则会导致大气与雨水入侵,并导致底座下方留存大量的水分、盐离子与氧气等,最终使储油罐地下部分形成材料腐蚀的初步条件。1.2 内壁腐蚀储罐内壁腐蚀通常出现在3个位置,分别为:(1)底部与沉降水交接位置。储油罐中底部与沉降水位置的交接处是内壁腐蚀程度最严重的区域,这是因为在储罐罐底存有一定的沉降水,沉降水中含有大量的矿物质、硫化物与无机盐等,上述化学物质在电解作用的影响下将形成强电解质溶液1。除此之外,
3、储油罐的底部焊接处在内部液体、温度等作用下,导致其机械承压能力、塑变性等关键性能指标发生改变。罐底气体空间位置腐蚀作用生成大量硫化亚铁与硫化铁等物质,沉降至罐底后与钢罐形成原电池,最终加重沉降水与底部接触位置发生腐蚀。(2)油空交接位置。在储罐油空交接位置也有可能造成腐蚀,这是因为该位置存在明显的氧气浓度变化情况,加之氧气分布不均匀,这一物理现象会导致氧浓度差电池问题,最终在交界面因为氧浓度值偏低而加剧阳极腐蚀现象。(3)气体空间处。油罐气体空间的内壁腐蚀与以下几方面因素存在相关性:油罐内存在少量的轻质挥发油,该物质经过挥发后会形成大量气态烃,气态烃活跃性强,导致内壁发生化学腐蚀。当环境发生改
4、变时会导致水大量蒸发并形成水蒸气,水蒸气大量聚集会在储罐顶部形成水覆膜,成品油组分挥发物质可与罐顶的水膜发生反应,最终造成内壁腐蚀。1.3 储油罐外腐蚀问题1.3.1 有机涂层失效钢制储罐在项目建设初期会在油罐表面涂抹防护涂层,在日常运营过程中会因为各种原因造成涂层失效,导致钢材表面与大气直接接触而引起腐蚀。有机摘要:成品油罐防腐管理对于延长储罐使用年限具有重大意义。以成品油储罐的腐蚀机理为切入点,从混凝土基座断裂造成罐底腐蚀、储罐内部腐蚀机理、储罐外腐蚀等几个维度展开分析。最后详细介绍了储油罐维护管理的对策,如合理运用阴极保护技术、合理运用不断缓蚀剂等,以全面增强储罐性能。关键词:成品油;储
5、罐;腐蚀机理;维修保护;缓蚀剂中图分类号:TQ05文献标志码:B文章编号:10036490(2023)04006403Analysis on Corrosion Mechanism and Maintenance Protection Measures of Steel Refined Oil Storage TankHou Ming-chunAbstract:Anticorrosion management of finished oil tank is of great significance for prolonging the service life of storage tank
6、.In this paper,the corrosion mechanism of the product oil storage tank is taken as the starting point,and the corrosion of the tank bottom caused by the fracture of the concrete base,the corrosion mechanism of the tank interior and the corrosion of the tank exterior are analyzed from several dimensi
7、ons.In the end,the countermeasures for storage tank maintenance and management,such as rational use of cathodic protection technology and continuous corrosion inhibitor,are introduced in detail,hoping to lay a foundation for comprehensively enhancing the performance of storage tank.Keywords:refined
8、oil;storage tank;corrosion mechanism;maintenance and protection;corrosion inhibitor钢制成品油储罐的腐蚀机理与维修保护措施侯明春(中国石化销售股份有限公司华南分公司,广东广州 510000)收稿日期:20230301作者简介:侯明春(1985),男,辽宁大连人,工程师,主要研究方向为成品油油库安全生产管理及相关新技术应用。工艺与设备化 工 设 计 通 讯Technology and EquipmentChemical Engineering Design Communications 65第49卷第4期2023年
9、4月涂层在长期使用过程中因为受到光照环境与水环境因素影响,导致有机涂层的物理特性破坏,最终出现粉化龟裂,造成涂层从钢板上脱离。同时,有机涂层与钢材之间的热膨胀系数存在一定差异,受到温度变化等因素影响,使得有机涂层的理化特性发生了变化,也会造成有机涂层结构破坏。另外,在长期使用过程中受到光照环境、大气环境、温度变化等因素影响,有机涂层与钢材之间的热膨胀系数差异使得有机涂层的理化特性发生了变化,导致有机涂层的物理特性破坏,涂层出现老化龟裂、脱离等。长此以往,有机涂层破坏面积加大,导致钢材表面与大气直接接触而引起腐蚀。1.3.2 钢表面大气腐蚀问题在有机涂层脱落后,大气中的水分可与储油罐中的钢材之间
10、发生化学反应并形成水膜。而水膜中富含大量的氢离子,最终在结构表面形成电解溶液,并引发电化学反应。钢材自身具有特殊的物理特性,作为阳极转换为铁离子和电子,而在阴极部位则是由氧气、水与铁离子反应,最终生成相应的氢氧根,最终在水与铁元素化学反应的影响下,二者接触位置生成大量氢氧化铁,并形成大量铁锈。除此之外,涂层与钢表面之间形成的水膜将会持续吸收大气中的二氧化硫,并加剧材料表层腐蚀。1.4 其他原因造成的腐蚀(1)通常情况下储油罐会采用覆盖层防腐方法,但是部分防腐功能中,因为涂层自身存在质量缺陷,受到材料老化等质量问题影响,导致防腐材料结构发生龟裂与剥离等问题。若材料龟裂后未及时维护,就会因为雨水侵
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