1.5.2雜散電流腐蝕:雜散電流是一種漏電現(xiàn)象[4]。罐區(qū)是大地中電流較為復雜的區(qū)域。當站內管網有陰極保護而罐未受保護和電焊機裝置絕緣不好時,則可能產生雜散電流引起宏觀電池的腐蝕。位于電氣化鐵路、大型電氣設備附近的原油罐,其底板會因雜散電流的影響而腐蝕。
1.5.3氧濃差電池腐蝕:
在罐底板下面,氧濃差主要表現(xiàn)在罐底板與砂基礎接觸不良,如滿載和空載比較,空載時接觸不良;再有罐周和罐中心部位的透氣性差別,也會引起氧濃差電池,該中心部位成為陽極而被腐蝕。
1.5.4不同金屬引起的電偶腐蝕:
為避雷和消除靜電,油罐須接地。當接地材料和罐底板的材料不同時,就會形成電偶腐蝕。
2.防腐措施
?????????原油儲罐在服役過程中的防腐工作主要有:
2.1應用新型熱噴技術:
針對罐內壁腐蝕較嚴重的情況,可采用金屬火焰噴鍍的方法對罐內壁進行噴涂,熱噴鋁技術在碳鋼罐的應用上較為成熟。噴鋁涂層在大氣中極易產生致密的氧化膜,提高了穩(wěn)定性。此項技術可以避免罐體與氧氣和H2S發(fā)生反應,阻止油罐的腐蝕。
2.2采用新型的防腐涂料——乙烯基酯樹脂
乙烯基酯樹脂是一種改性的環(huán)氧樹脂,在具備環(huán)氧樹脂幾乎所有特性的同時,大大提高了環(huán)氧樹脂的
耐熱性 、耐腐蝕性、耐溶劑性、施工性,尤其是介質條件下的耐熱性。乙烯基酯樹脂優(yōu)良的耐化學品性、
耐熱性可以解決目前我國石油儲罐防腐領域遇到的問題 ,提高儲罐的防腐蝕水平[5]。
2.3采用涂料與陰極保護結合技術:
單一的涂層可以對大面積基體金屬起到保護作用,但對涂層缺陷處不但不能起到保護作用,還會形成大陰極小陽極而加速涂層破損處的腐蝕;涂層與犧牲陽極聯(lián)合保護可以對涂層破損處達到有效保護,并且聯(lián)合保護比單純的陰極保護節(jié)省犧牲陽極用量,電流分散效率好,是行之有效的保護辦法。同時還可利用外加電流陰極保護使被保護部位的電極電位通過陰極極化達到規(guī)定的保護電位范圍,從而抑制腐蝕發(fā)生。“實踐表明,陰極保護加涂敷層技術是油品儲罐防腐蝕最經濟合理的方法”[6]。表1反應了某原油罐區(qū)采取陰極保護技術后,恒電位儀所測電位情況。
???
?
2#罐參比電壓 | 3#罐參比電壓 |
參比電壓01 | 參比電壓02 | 參比電壓03 | 參比電壓04 | 參比電壓05 | 參比電壓06 | 參比電壓07 | 參比電壓08 | 參比電壓09 | 參比電壓10 | 參比電壓11 | 參比電壓12 | 參比電壓13 | 參比電壓14 | 參比電壓15 | 參比電壓16 |
v | v | v | v | v | v | v | v | v | v | v | v | v | v | v | v |
1.28 | 1.23 | 1.26 | 1.22 | 1.23 | 1.25 | 0.00 | 0.00 | 1.12 | 1.17 | 1.21 | 1.34 | 1.27 | 1.21 | 0.00 | 0.00 |
1.24 | 1.23 | 1.25 | 1.26 | 1.23 | 1.25 | 0.00 | 0.00 | 1.12 | 1.17 | 1.21 | 1.34 | 1.27 | 1.21 | 0.00 | 0.00 |
1.24 | 1.23 | 1.25 | 1.26 | 1.23 | 1.20 | 0.00 | 0.00 | 1.11 | 1.18 | 1.18 | 1.34 | 1.33 | 1.20 | 0.00 | 0.00 |
1.27 | 1.25 | 1.23 | 1.26 | 1.21 | 1.22 | 0.00 | 0.00 | 1.10 | 1.18 | 1.18 | 1.34 | 1.33 | 1.20 | 0.00 | 0.00 |
1.27 | 1.25 | 1.23 | 1.26 | 1.21 | 1.22 | 0.00 | 0.00 | 1.10 | 1.20 | 1.18 | 1.36 | 1.29 | 1.18 | 0.00 | 0.00 |
1.28 | 1.27 | 1.25 | 1.22 | 1.22 | 1.25 | 0.00 | 0.00 | 1.10 | 1.20 | 1.18 | 1.36 | 1.29 | 1.18 | 0.00 | 0.00 |
1.28 | 1.27 | 1.25 | 1.22 | 1.22 | 1.25 | 0.00 | 0.00 | 1.09 | 1.17 | 1.24 | 1.33 | 1.28 | 1.18 | 0.00 | 0.00 |
1.24 | 1.26 | 1.25 | 1.22 | 1.26 | 1.19 | 0.00 | 0.00 | 1.09 | 1.19 | 1.21 | 1.33 | 1.28 | 1.18 | 0.00 | 0.00 |
1.24 | 1.26 | 1.25 | 1.22 | 1.26 | 1.19 | 0.00 | 0.00 | 1.09 | 1.19 | 1.21 | 1.29 | 1.32 | 1.21 | 0.00 | 0.00 |
1.29 | 1.25 | 1.22 | 1.21 | 1.26 | 1.24 | 0.00 | 0.00 | 1.12 | 1.19 | 1.21 | 1.29 | 1.32 | 1.21 | 0.00 | 0.00 |
1.29 | 1.25 | 1.22 | 1.21 | 1.26 | 1.24 | 0.00 | 0.00 | 1.12 | 1.23 | 1.21 | 1.31 | 1.27 | 1.21 | 0.00 | 0.00 |
1.26 | 1.24 | 1.25 | 1.21. | 1.24 | 1.24 | 0.00 | 0.00 | 1.13 | 1.17 | 1.23 | 1.31 | 1.27 | 1.22 | 0.00 | 0.00 |
1.26 | 1.24 | 1.25 | 1.21 | 1.24 | 1.24 | 0.00 | 0.00 | 1.13 | 1.17 | 1.23 | 1.31 | 1.27 | 1.22 | 0.00 | 0.00 |
?
表1?? 陰極保護數(shù)據(jù)(Table.1 Cathode Protection Data)
上表表明儲罐電位達到了完全保護電位-0.85~1.5V之間,而儲罐在陰極保護前,在大多數(shù)土壤中鋼板的的自然電位為-0.55V左右,所以陰極保護效果明顯,儲罐罐底埋地部分能得到完全保護。
2.4選擇添加緩蝕劑:
緩蝕技術是減輕石油化工行業(yè)中各類油、氣、水儲罐內腐蝕的有效方法,油罐用緩蝕劑根據(jù)用途不同分為3類。一是防止油罐底部沉積水腐蝕用的水溶性緩蝕劑;二是防止與油層接觸的金屬腐蝕的油溶性緩蝕劑;三是防止油罐上部與空氣接觸金屬防腐蝕用氣相緩蝕劑。對于因沉積水而造成腐蝕,可以通過切水方式將罐內游離水盡可能排出,消除腐蝕誘因。
緩蝕劑的用量在保證對金屬材料有足夠緩蝕效果的前提下,應盡可能地少。一般存在著某個“臨界濃度”[7],此時緩蝕劑的加入量不大,但緩蝕作用很大。對特定體系選用緩蝕劑種類及最佳用量時,必須預先進行評定試驗。
2.5控制油溫:
??????? 由于溫度越高越有利于腐蝕反應的加速進行,因此在滿足工藝條件的情況下,從防腐的角度考慮,油罐儲存溫度越低越好。
2.6調優(yōu)運行模式:
應避免高凝點油與低凝點油混儲、含硫量高的油與含硫量低的油混儲,盡量縮短高硫、高凝點、高酸劣質油的儲存周期,同時應當創(chuàng)造條件,及時用凝點低含硫量低的原油對儲罐內高硫高凝點油經常進行置換。另外在操作環(huán)節(jié)上,應減少原油罐在低液位運行的頻次。
2.7及時脫水:
???????? 原油儲罐的多種腐蝕與水有關,水的存在會加速儲罐的腐蝕。所以,在儲罐的運行過程中,應當時刻注意罐底水層的情況,及時脫水。
2.8定期清除罐底油泥:
??????? 儲罐應定期(一般為一年)清罐,這是因為原油儲罐在儲存過程中,會產生一定量的油泥,油泥在罐底不斷沉積,油泥中的硫代硫酸鹽細菌、硫氧化細菌等對儲罐有一定的腐蝕作用,因此清除罐底油泥可減輕油泥對儲罐的腐蝕。
2.9加強維護保養(yǎng):
???????? 對于建設時間較早、材質標準較低的原油儲罐,應擇機對罐體材質更新。
2.10應用生物脫硫(BDS)新技術,降低原油中的硫含量:
生物脫硫,又稱生物催化脫硫(簡稱BDS),是一種在常溫常壓下利用需氧,厭氧菌除去石油含硫雜環(huán)化合物中結合硫的一種新技術。與HDS工藝比,BDS技術在常溫常壓下,具有投資小、能耗低、操作費用低等許多優(yōu)點。業(yè)內專家分析,生物脫硫將是21世紀降低石油產品中硫含量的有效途徑,雖然BDS技術尚處于開發(fā)階段,但是其應用前景已十分明朗。
原油中含硫是油罐腐蝕穿孔的重要原因,為了防止事故的發(fā)生,在工藝上可對高硫原油,應用生物脫硫技術,采取先脫硫后進罐的措施。
2.11實施在線監(jiān)測:
????????? 原油儲罐長期受到各種類型腐蝕的威脅,為減少因腐蝕造成的經濟損失,建議對原油儲罐采用高精、準確的“腐蝕監(jiān)控技術”[8],這樣可以對儲罐作實時和在線的監(jiān)測,及時了解原油儲罐的腐蝕狀態(tài)及變化,發(fā)現(xiàn)問題,及時處理。
3.結束語
???????? 原油儲罐的防腐蝕工作是一項長期艱巨的任務,單靠領導、工程技術人員來抓遠遠不夠,使用單位應加強崗位練兵,提高崗位操作人員的理論水平和實際操作技能水平,只有這些理論和技能真正掌握在操作人員的手中,防腐措施成為工人們的自覺行動,防腐工作才真正做到了年年抓、月月抓、天天抓;才真正落到了實處。
參考文獻
[1] 陳光章.新建大型油品儲罐防腐蝕對策[J].防腐保溫技術,2004,12(3):58.
[2] 索雙富等.中國石油儲罐防腐剖析[J].設備管理與維修,1998,18(8):14.
[3] 陳光章.新建大型油品儲罐防腐蝕對策[J].防腐保溫技術,2004,12(3):59.
[4] 孫秋霞.材料腐蝕與防護[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2001.
[5] 于華,陳亮.新型石油儲罐防腐用乙烯基酯樹脂[J].中國涂料,2006,21(4):13.
[6] 陳光章.新建大型油品儲罐防腐蝕對策[J].防腐保溫技術,2004,12(3):58.
[7] 李久青,杜翠薇.腐蝕試驗方法及監(jiān)測技術[M].北京:中國石化出版社,2007.
[8] 李久青,杜翠薇.腐蝕試驗方法及監(jiān)測技術[M].北京:中國石化出版社,2007.