石油储罐的腐蚀控制.pdf

专 -i g “ 石 油 | 匕 工 腐 蚀 与 防 }尸 C o no s i o n＆ P r o t e c t i o n i n Pe t r o c h e mi c a l I n d u s t r y 2 0 1 0， 2 7 5 2 5 石油储罐 的腐蚀控制 疆彦牟 中国石油化工股份有 限公司广州分公司 ， 广东 广州 5 1 0 7 2 6 摘要 分析了储罐各部位的腐蚀机理及其防腐蚀对策， 总结了中国石油化工股份有限公司广州分 公司储罐腐蚀控制的经验， 特别是新国标 G B 5 0 3 9 3 2 0 0 8 钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范 宣贯 以后， 储罐的腐蚀控制有了一个完整的体 系。 关键词 储罐腐蚀控制标准 中图分类号 I E 9 8 5 ． 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 7 0 1 5 X 2 0 1 0 0 5 0 0 2 5 0 3 中国石油化工股份有 限公司广州分公司 以 下简称广州分公 司 现役常压储罐根据所储存 的 油品不同可分为原油罐 、 中间产品罐、 成品油罐和 重油 沥青 罐等， 共计 1 8 5台， 大部分已经使用 2 O ～ 3 0 a。储罐 自投用 以来 ， 腐蚀问题时有发生 。为 了保护储罐的安全运行 ， 根据不 同时期 的规范要 求 ， 对储罐防腐蚀方案做 了许多修改， 针对不 同油 品的储罐有不同的防腐蚀技术方案。在储罐建设 初期 ， 由于储罐防腐蚀技术落后 ， 罐内外的阴极保 护技术和防水渗技术等都没有实施 ， 储罐底板的腐 蚀问题尤为突出。 1 储罐底板土壤侧的腐蚀与防护 在早期的储罐设计中， 罐底板土壤侧的腐蚀控 制措施非常薄弱 ， 完全没有考虑底板 的涂料防腐 蚀、 防水渗和阴极保护等。 G 8 1 5汽油储罐 5 d a m 建 于 1 9 8 8年 ， 使用 2 0 a 后底板出现腐蚀穿孔 。用漏磁技术检测发现 南边底板存在较严重的腐蚀减薄现象 ， 基本每块钢 板都存在当量腐蚀程度大于8 O％的部位， 见图 1 。 整体状况很好。在罐底板南端有 2处从土壤侧 穿 透过来的小孔 ， 其中穿孔较大 的一处有 5 0 m m左 右 ， 见 图2 。割开底板 ， 发现底板背 面有凝结的水 珠及明显的腐蚀坑 ， 见图 3 。 图 2 底板穿子 L 情况 图 3底板割开后表面有水凝 结 该储罐底板土壤侧没有设计 防腐蚀保护措施 ， 降雨时雨水会随罐壁流下并渗入罐的基础内部， 沥 青基础与底板之间存在水分的积聚 ， 形成闭塞电池 一 。 警 ⋯ 品 业0 5 于- 2华4 o南 理 工 大 一一 当量腐蚀程度≥8 0％ ； 一 ． 当量腐蚀程度≥6 0％ ‘ 。 ， ‘ ～ ’ ⋯ ‘‘。 ‘ ’ 一 ⋯ ％ ；口 一 ⋯ 。 * 三 石油化工腐蚀与防护 第 2 7卷 和氧浓差电池 ， 相互促进 ， 直接造成罐底板的穿孔。 1 9 9 5年储罐底部增 加防水渗技术 ， 该技术 的 实施一般在储罐检修时进行。防水渗技术的关键 是埋在底板和基础之间的弹性聚氨脂防水胶的灌 注以及最后一道玻璃布的黏贴， 见图4 。 三油一布弹f生 聚氯酯防 水脏玻璃布 图 4 储罐基础防水渗施 工示意 单位 mm 在 2 0 0 0年 以后 ， 特 别是 新 国标 G B 5 0 3 9 3 2 0 0 8 钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范 宣贯 以 后 ， 底板土壤侧的保护技术趋于完善， 采用了涂料 、 防水渗和阴极保护等配套技术。 涂料保护方案 表面处理达 到 S a 2 ． 5级 ， 一道 环氧富锌底漆加一道环氧云铁中间漆加二道环氧 煤沥青面漆。 防水渗保护方案 储罐外伸底板及埋入的壁板 手工除锈达到 S t 3级 ， 刷二道环氧红丹底漆， 底板 与基础之间灌注 6 0 m m 2 0 m m弹性聚氨脂防水 胶， 用弹性聚氨脂防水胶砂浆做成坡度约为 3 0 。 的 泻水层 ， 三油一布弹性聚氨脂防水胶玻璃布。 阴极保护方案 1 储罐 区采用区域性外加 电 流阴极保护技术 深井 阳极系统 。 2 新建储罐 采用柔性阳极带状镁合金阳极保护技术。 3 旧 储罐更换罐底 ， 采用柔性阳极带状镁合金阳极保护 技术或外加电流阴极保护技术。 2 储罐罐内的腐蚀控制 早期的储罐设计 中， 对储罐的内防腐蚀要求很 低， 措施不完善。实际上， 2 0 0 8 年以后， 储罐内的 防腐蚀方案已基本上按新 国标 G B 5 0 3 9 32 0 0 8 钢 质石油储罐防腐蚀工程技术规范 的规定进行设 计。为了保证储罐内防腐蚀涂层的使用寿命不低 于 6 a ， 储罐内防腐蚀方案考 虑了罐内储存介质的 性质和温度等因素。 2 ． 1 原油储罐内的腐蚀与防护 原油储罐的腐蚀 问题主要来 自于油品静置时 的沉降水和油污泥。原油的沉降水含有大量电解 质， 性质很复杂 ， 易产生电化学腐蚀 ； 沉积的油污泥 易产生细菌腐蚀。 原油储罐全部为浮顶罐 ， 采用的内防腐蚀措施 是罐底罐壁下侧 2 m和浮船下侧用环氧类和聚氨 脂类涂料保护 ， 罐底为防腐蚀涂料加 阴极保护 牺 牲阳极 ， 涂层厚度不小于 2 0 0 I, z m。 原油储罐内底板采用阴极保护后 ， 防腐蚀涂料 宜选用抗阴极剥离效果好和耐细菌腐蚀性好的环 氧煤沥青类涂料。 2 ． 2 中间产品储罐的腐蚀与防护 2 0 0 0年以后 ， 采购原油 的硫质量分数增加到 1％ 以上 ， 中国石油化工股份有限公 司下发了 加 工高含硫原油储罐防腐蚀技术管理规定 ， 该规定 主要是加强对中间产品罐的保护。 由于加工 高硫原 油产 出的 中间产 品 中富含 H S ， S O 和 H O等杂质 ， 对储罐罐底 、 罐壁气液交 界处和罐顶都有较严重的腐蚀 ， 同时大量的腐蚀产 物 F e s 遇空气产生 自燃 ， 非常危险。因此， 对粗汽 油、 粗柴油和石脑油等储罐采用 了金属热喷涂 喷 铝和喷锌 加导静电涂层封 闭等 防腐蚀措施。铝 具有较好的耐硫化氢腐蚀性能。 2 ． 3 产品储罐的腐蚀与防护 产品油 比较清洁， 罐内的腐蚀较轻。涂层的作 用除保护罐体外 ， 还有一个作用是保护产品油的清 洁。采用一般 的环氧类 导静 电涂料就能达到 6～ 8 a 的保护要求 。目前添加型导静 电涂料主要是添 加金属氧化物导电粉 ， 还有部分是采用金属氧化物 导电粉复合导静电剂的导静电涂料 。 添加金属氧化物导 电粉的导静电涂料施工时， 容易因沉淀造成涂层中金属氧化物导 电粉分布不 均， 涂层的导静 电性能受到影响。 根据 G B 5 0 3 9 32 0 0 8的规 定， 产 品储罐宜 采 用本体导静 电涂料 。聚苯胺导静 电防腐蚀涂料是 一 种本体导静电涂料， 具有三方面优点 一是涂料 中含有大量导静电聚苯胺树脂 ， 导静电性能稳定且 优 良。涂料不添加电极电位正于碳钢的导电填料 ， 不需为达到导静电性能而添加大量的导 电填料 ， 因 此漆膜具有较好的防腐蚀性能。该涂料具有防腐 蚀和导静电的双重特性。二是不仅物理性能优 良， 而且还有优 良的耐化学腐蚀性 、 耐油性、 耐溶剂性 和耐水性等。三是符合 G B 5 0 3 9 3 2 0 0 8 标准。 2 0 0 9年初 ， 在 4 1 5号罐用 了聚苯胺导静 电防 腐蚀涂料 ， 施 工性能符合现场要求。经检测 ， 涂层 厚度和涂层表面导静电率等性能都能达到要求。 另外， 外浮顶储罐选用的导静电涂料面漆应注 第 6期 曾彦华． 石油储罐的腐蚀控制 意其耐候性能 ， 不宜使用环氧类面漆。 2 ． 4 溶剂油储罐的腐蚀与防护 溶剂油储罐 内防腐蚀涂料 的选用主要考虑涂 层的耐溶剂性能。一般有机涂层在强溶剂的长期 浸泡下易产生溶胀等问题 ， 造成防腐蚀涂层失效。 防腐蚀方案采用干膜厚度 8 0～1 0 0 p ,m 的无机硅 酸锌涂层即可。 2 ． 5 重 渣 油储罐的腐蚀与防护 重 渣 油储罐 的保 护主要是储 罐顶部。重 渣 油的油气 中仍有许多 H 。 S和 H 0等腐蚀介 质 ， 储罐顶部的腐蚀严重 ， 应当重视该部位的保护。 由于重 渣 油的温度较高， 常常有 1 5 0 c C左右， 选 择涂料时应采用耐高温耐油的导静电涂料 ， 保护范 围是罐顶、 罐壁上下各二圈板和罐底板 ， 应以保护 储罐顶部为主。 3 储罐罐外壁的腐蚀控制 石油产品的储罐一般都是地处化工大气 的酸 性气氛中， 不适宜选用醇酸类涂料 ， 宜选用高氯化 聚氨脂 、 单组分丙烯酸和聚氨脂等防腐蚀涂料。 循环水凉水塔旁边的储罐罐壁腐蚀问题一直 比较严重。主要原因是罐体周围长期存在工业大 气的气氛和水雾 ， 涂层表面存在一层酸性水膜 ， 加 速了涂料的老化和失效 ， 从而使罐壁出现严重的腐 蚀。涂料防腐蚀方案采用环氧红丹底漆加环氧云 铁中间漆加聚氨脂面漆较为适宜。 4 储罐罐顶外的腐蚀控制 一 般储罐罐顶的腐蚀不严重。 但是 ， 重 渣 油 储罐因有保 温层 ， 因保 温棉积水会造成严重 的腐 蚀 。所 以， 在安装保 温层之前， 应刷二道环氧红丹 底漆进行防腐蚀。重 渣 油储罐顶部温度一般不 高， 采用新型保温涂料基本上可以满足工艺保温要 求 ， 这样可以消除保温层吸水造成的腐蚀问题。 储罐外浮顶的腐蚀 主要在单盘和浮仓内。单 盘的防腐蚀施工方案应在提高表面处理的要求上。 常规外防腐蚀施工时， 一般 只要 求手工除锈达到 S t 3级。由于表面处理不彻底 ， 使 用多年后 ， 单盘 常常 出现腐蚀穿孔的问题。所以 ， 在选择涂料配套 后 ， 表面处理应要求达到 S a 2 ． 5级。浮仓 内的腐蚀 一 般不严重 ， 但是 因平常不易检查， 所以在检修时 应做涂料防腐蚀。浮仓内的防腐蚀涂料施工应着 重考虑施工安全因素， 可选用涂刷二道水性涂料。 5结语 油品储罐因其结构相对简单 ， 在早期 的设计 、 制造和使用过程中， 存在对其腐蚀问题不够重视的 现象 ， 因此造成了许多因腐蚀穿漏的事故。广州分 公司储罐 的防腐蚀技术从 2 0 0 0年后逐步完善 ， 特 别是 2 0 0 8年初新 国标 G B 5 0 3 9 3 2 0 0 8 钢质石油 储罐防腐蚀工程技术规范 宣贯 以后 ， 储罐 的腐蚀 控制有了一个完整的体系， 技术方案的制定有了可 靠的依据 ， 腐蚀控制成效明显。 Co r r o s i o n Co n t r o l o f 0i l Ta n k s Ze n g Y a n h u a S I N O P E C G u a n g z h o u P e t r o c h e mi c a l C o m p a n y G u a n g z h o u ，G u a n g d o n g 5 1 0 7 2 6 Ab s t r a c t T h e c o r r o s i o n me c h a n i s ms o f o i l s t o r a g e t a n k s a n d a n t i c o r r o s i o n me a s u r e s a r e ana l y z e d，a n d e x p e r i e n c e i n c o r r o s i o n c o n t r o l o f s t o r a g e t a n k s i n S I N OP E C G u an g z h o u P e t r o c h e mi c a l C o mp an y i s s u mma r i z e d ． A f t e r i mp l e me n t a t i o n o f n e w n a t i o n a l s t a n d a r d G B 5 0 3 9 32 0 0 8 ‘‘ E n g i n e e ri n g S t an d a r d f o r S t e e l O i l S t o r a g e T a n k s ”， t h e c o r r o s i o n c o n t r o l o f s t o r a g e t a n k s h as a c o mp l e t e s t an d a r d s y s t e m t o f o l l o w ． Ke y wo r d s s t o r ag e t an k，c o r r o s i o n c o n t rol ，s t a n d ard ●o● o●0●o●C”C ”o● 国内外动态 j “ 石油储罐防腐蚀工程技术研讨会’ ’ 在广西桂林召开 由中国石油化工股份有限公司工程部组织、 中国石化 集团洛阳石油化工工程公司承办的“ 石油储罐防腐蚀工程 技术研讨会” 于 2 0 1 0年 8月2 5～ 2 7日在广西桂林召开 ， 来 自中国石化所属4 4个单位及中海油等单位的百余名代表 参加了此次会议。中国石油化工股份有限公司工程部周 家祥处长参加会议并就召开此次研讨会的重要性发表了 讲话 ， 6名与会代表做了专题发言， 分别介绍了G B 5 0 3 9 3 2 0 0 8 钢质石油储罐防腐蚀工程技术规范 的实施情况。 会议交流了石油储罐防腐蚀经验、 澄清了有关模糊认识、 解答了实际生产中遇到的有关问题 ， 对钢质石油储罐的安 全、 经济和长周期运行有很好的指导作用， 还就油罐防腐 蚀的新技术新工 艺进行 了交流。 张向阳供 稿