油罐的腐蚀特点

原创 胡伟明  2020-04-02 20:56:00  阅读 124 次 评论 0 条
摘要:

1:内腐蚀油罐的内腐蚀与储存介质的种类、性质、温度和油罐形式等因素有关。油罐内部存在两个腐蚀环境,一个是液相,一个是气相。对于温度小于100℃且存在水相的油罐,液相又分为两层,除油层外,在油罐底都通常有水层,尤其储存原油的外浮顶油罐,底部水层比较厚。对于固定顶油罐,内部各部位腐蚀特点如下。(1)罐顶及罐壁上部不直接接触油品,属于气相腐蚀。根据大气腐蚀机理,其实质属于电化学腐蚀范畴,腐蚀是通过冷凝水膜,在有害气体如S02、C02、H2S、O2等的作用下,形成腐蚀原电池。由于水膜薄,氧容易扩散,耗氧

1:内腐蚀

油罐的内腐蚀与储存介质的种类、性质、温度和油罐形式等因素有关。油罐内部存在两个腐蚀环境,一个是液相,一个是气相。对于温度小于100℃且存在水相的油罐,液相又分为两层,除油层外,在油罐底都通常有水层,尤其储存原油的外浮顶油罐,底部水层比较厚。对于固定顶油罐,内部各部位腐蚀特点如下。

(1)罐顶及罐壁上部不直接接触油品,属于气相腐蚀。根据大气腐蚀机理,其实质属于电化学腐蚀范畴,腐蚀是通过冷凝水膜,在有害气体如S02、C02、H2S、O2等的作用下,形成腐蚀原电池。由于水膜薄,氧容易扩散,耗氧型腐蚀起主导作用。在罐壁气液结合面处的腐蚀,是氧浓差电池条件下的腐蚀.是罐壁腐蚀最严重的部化之一。自支撑固定顶在高应力区域有时存在应力腐蚀。

(2)罐壁中部直接与油品接触,其腐蚀主要是油品的化学腐蚀,这个部位腐蚀程度最轻。但对于液位经常变化的油罐,气液结合面处的腐蚀比较严重。

(3)罐壁下部和罐底板上表面是油罐内腐蚀最严重的部位,主要是电化学腐蚀。由于储存和运输过程中水分积存在罐底板上,形成矿化度较高的含油污水层,造成电化学腐蚀。通常含油污水中含有Cl和硫酸盐还原菌,同时溶有S02、CO2、H2S等有害气体,腐蚀性极强。在罐壁下部和罐底板上表面油水结合面处,存在浓差腐蚀。当底板上设置加热盘管时,由于温度和焊接形成的电偶因素会加剧局部腐蚀。由于罐底存在向外的坡度,因此在罐壁和罐底结合处,腐蚀最严重,是防腐重点保护区域。罐底板上表面除了存在均匀腐蚀外,局部腐蚀(特别是点腐蚀)非常严重,是造成底板穿孔的主要原因。

(4)外浮顶油罐罐壁内表面,交替存在大气腐蚀和油品化学腐蚀。内浮顶油罐的内浮盘上表面腐蚀形态与罐顶上都相似,不过腐蚀程度要严重一些,因为冷凝水更易形成,有害杂质浓度更高。

(5)在油罐内部结构小密闭处,如间断焊焊缝处,存在缝隙腐蚀。

按照储存油品不同,油罐内部腐蚀特点如下。

(1)原油中含有大量的电解质与腐蚀性杂质,在所有油品中腐蚀性最强,原油罐腐蚀最严重的部位是罐壁下部和罐底板上表面。原油品种不同,腐蚀差异性比较明显,主要取决于原油中腐蚀性杂质含量和含水率。含硫原油中的硫化氢及其他硫化物会明显加剧气相部位和水相部位腐蚀;蜡基原油、黏度较高的原油在内壁会形成一层比较稳定的油膜,所以对内壁腐蚀比较小;轻质原油黏度低,挥发性高,在内壁不易形成一层比较稳定的油膜,所以腐蚀性较大。船运原油由于含有海水,腐蚀性更强。

(2)挥发性高的轻质油品(如汽油等)比挥发性低的重质油品腐蚀性强,特别是在气相部位,腐蚀更严重;渣油对气相部位腐蚀性很小。由于成品油含水率极低,对罐底板的腐蚀较原油轻。

(3)中间原料油的腐蚀性较成品油高,特别是粗汽油、粗石脑油等。

(4)含油污水中存在大量腐蚀性杂质和电解质,其腐蚀性极强。

2:外腐蚀

油罐外腐蚀主要与大气环境和土壤环境有关。不同地区腐蚀性差别很大。按照不同部位区分,腐蚀特点如下。

(1)裸露的固定顶和罐壁的腐蚀属于大气腐蚀。根据大气腐蚀机理,其实质属于电化学腐蚀范畴,腐蚀是通过冷凝水膜,在有害气体如S02、CO2、H2S、02等的作用下,形成腐蚀原电池。由于水膜薄,氧容易扩散,耗氧型腐蚀起主导作用。工业大气和海洋大气条件下,腐蚀最为严重。

(2)被保温覆盖的固定顶和罐壁的腐蚀主要为保温层吸水后的腐蚀,保温层吸水后发生水解,形成酸性腐蚀环境,腐蚀程度与保温层的结构严密性和吸水性关系密切,一般情况下腐蚀较轻。

(3)外浮顶油罐浮顶上表面的腐蚀主要为大气腐蚀和水腐蚀,是外部腐蚀比较严重的部位之一。除了大气环境外,主要影响因素是浮顶的变形和雨水的积存情况。当浮顶经常积水并处于干湿交替作用状态时,电化学腐蚀和氧浓差腐蚀非常严重。国内沿海地区单盘式浮顶在使用5年后就有腐蚀穿孔问题发生。

(4)外浮顶油罐浮顶浮舱内表面的腐蚀属于大气腐蚀,与裸露的固定顶腐蚀特点类似。

(5)油罐底板下表面的腐蚀主要为土壤腐蚀和水腐蚀。油罐底板通常坐落在沥青层上,沥青层下依次为沙层、碎石层和素土层。当油罐满载和空载交替出现时,在温度变化作用下,沥青层遭到破坏,出现裂缝,地下水气上升至底板。同时,在罐底边缘处,雨水沿罐底与基础的缝隙进入基础内,形成很强的土壤腐蚀环境。由于基础存在不均匀沉降,在基础局部下陷处,腐蚀加剧,造成底板局部穿孔。往往在环墙内侧由于回填层密实度较其他区域低,在环墙内侧基础表面形成低洼沟槽,引起严重腐蚀。另外,由于基础中心部位和周边的透气性存在差别,也会引起氧浓差电池,中心部位成为阳极而被腐蚀;地下的杂散电流也会加剧底板腐蚀;接地极可引起电偶腐蚀,采用锌接地极可以有效减小电偶腐蚀,

据有关统计资料显示,保护不良的油罐底板从7年以后就开始出现腐蚀穿孔,10~15年后,腐蚀穿孔次数明显增加,由于腐蚀穿孔而不得不更换底板的事例屡见不鲜,造成了很大的经济损失和环境污染问题。


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