大型儲罐罐外壁腐蝕主要特征及防護技術(shù)

　　原油罐多為保溫油罐，其防護是在外壁做層，外加保溫材料和鍍鋅薄鋼板包覆。對該類(lèi)儲氣罐外壁常采用“上遮、下斷、中防滲”的防護方法，即油罐的上部鋼板表面涂刷防銹涂料。并將保溫層外鍍鋅鐵皮密封，防止雨水進(jìn)入保溫層。對罐壁底部時(shí)，需拆除底部20 cm高的保溫層，使罐底部和外邊緣板暴露在大氣中。這樣，使罐壁始終處于一個(gè)干燥的環(huán)境中，即使有雨水進(jìn)入保溫層也能很快排出。沿海地區油罐外表面腐蝕較嚴重，尤其以邊緣板腐蝕較為突出。原油儲罐為例，腐蝕形態(tài)主要為均勻腐蝕減薄，腐蝕產(chǎn)物如千層餅狀，邊緣板上表面存在蝕坑，下表面與水泥罐基礎之間有縫隙，存在縫隙腐蝕?，F場(chǎng)測厚表明，腐蝕減薄達30%以上，腐蝕向罐壁發(fā)展，將嚴重影響油罐的運行。根據資料介紹，約有25%的油罐失效由邊緣板腐蝕造成。

　　對于沿海地區儲罐外表面層的要求是能耐近海洋大氣腐蝕、大氣老化、氣溫變化、干濕變化及風(fēng)沙的吹打等。目前應用較多的層有氯磺化聚乙烯、高氯化聚乙烯、鋅鋁金屬覆蓋層、過(guò)氯乙烯樹(shù)脂等。

　　近海的遼河油田采用無(wú)機富鋅底漆(75μm)+環(huán)氧云母氧 化鐵中間層二道+脂肪族聚氨脂面漆或氯化橡膠面漆，儲罐取得較好防護效果。高氯化聚乙烯比氯磺化聚乙烯涂料成本低30%~40%，上世紀90年代初在國內已有較廣泛的應用，在華北油田的各采油廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)儲罐外壁獲得好的應用效果。熱噴涂鋅鋁涂層基于犧牲陽(yáng)保護的特點(diǎn)在儲罐外壁方面也有較好應用，其中內層鋅涂層以“犧牲陽(yáng)”方式對金屬進(jìn)行保護，鋁涂層則以致密的氧 化膜對金屬基體進(jìn)行隔離，不的附著(zhù)力，而且有的韌性，能夠抵抗由于金屬基體變形對涂層的破壞。同時(shí)鋁涂層再劃傷后具有的自能力，能在很短的時(shí)間內在劃傷處形成新的氧 化膜。

　　罐底板下表面腐蝕主要特征及防護技術(shù)

　　罐底板下表面發(fā)生腐蝕的原因較多，主要包括：

　　(1)罐底通常鋪有瀝青砂墊層，罐底外壁不直接與土壤和巖層接觸，但含鹽的地下水因細管作用而上升，與罐底外壁接觸而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

　　(2)由于底板焊接時(shí)焊縫附近的涂料被燒掉，所以焊縫處是腐蝕較為嚴重的部位。

　　(3)保溫材料水解導致材料所處溶液pH值為6.4和5，具有較大腐蝕性。

　　(4)大直徑油罐不均勻沉降時(shí)，也會(huì )因罐底土壤的充氣不均而形成氧濃差電池，此時(shí)罐底部分往往O2少而成為陽(yáng)，使它成為被腐蝕的部位。

　　可見(jiàn)，底板外壁的腐蝕程度要比罐壁嚴重，有時(shí)甚至會(huì )產(chǎn)生腐蝕穿孔而出現漏油現象，因此有對其采取措施進(jìn)行防護。

　　沿海地區土壤電阻率較低，從經(jīng)濟上考慮宜采用犧牲陽(yáng)保護，如鎂陽(yáng)帶、鋅陽(yáng)塊、鋁陽(yáng)塊等，但目前普遍采用外加電流法陰保護法，相對于飽和銅/硫酸銅參比電將儲罐陰保護電位控制在-0.85~1.5 V。該保護法的關(guān)鍵是陽(yáng)材料的選擇，常用陽(yáng)材料主要包括石墨、高硅高鉻鑄鐵、柔性陽(yáng)、混合金屬氧 化物欽陽(yáng)等。對新建儲罐底板下表面的陰保護推薦使用混合金屬氧 化物網(wǎng)狀陽(yáng)系統，如大連能源崗區原油儲備庫。網(wǎng)狀陽(yáng)是貴金屬氧 化物帶狀陽(yáng)與欽基金屬連接片交叉焊接組成的外加電流陰保護輔助陽(yáng)。將該陽(yáng)網(wǎng)預埋在LNG儲罐基礎中或罐底板與防滲膜、混凝土基礎之間，為儲罐底板提供保護電流，該方法安裝簡(jiǎn)單，電流分布均勻，輸出可調，充分保護儲罐，使用壽命長(cháng)。

　　網(wǎng)狀陽(yáng)外加電流陰保護設施包括：陰保護儀、混合金屬氧 化物陽(yáng)網(wǎng)、匯流點(diǎn)、接線(xiàn)箱、參比電((Cu/CuS04)、陽(yáng)電纜等。工作原理是：陰保護儀將交流電轉換成直流電，由參比電控制其電流輸出，陰電纜連接在儲罐上，陽(yáng)電纜連接在混合金屬氧 化物陽(yáng)網(wǎng)系統上。工作時(shí)，電流從陽(yáng)網(wǎng)釋放到砂層中并流入儲罐底板，通過(guò)電纜返回到陰保護儀的負。當儲罐罐底的保護電流達到密度后，罐底將停止腐蝕。為監測儲罐罐底外壁的陰保護效果，在儲罐底板、底板至罐壁半徑方向、罐周?chē)裨O參比電。

　　大型儲罐通常每罐使用一套陰保護設備，可以使每個(gè)儲罐的底板充足的保護電流，且便于陰保護設備的調試，這種方法在國內的大型儲罐工程(石油儲備庫)中已經(jīng)應用。儲罐罐底板外壁實(shí)施網(wǎng)狀陽(yáng)陰保護造價(jià)為50萬(wàn)元保護期為35 a。在上述保護期內若采取一般措施按換罐底板兩次計算，總費用約400萬(wàn)元。因此采用網(wǎng)狀陽(yáng)的陰保護費用僅占換罐底板費用的1/8。若油罐內壁每5年進(jìn)行一次處理，在35 a期限內總費用約300萬(wàn)元，則罐底板外壁采用網(wǎng)狀陽(yáng)陰保護的費用僅為內壁費用的1/6。