儲罐腐蝕機(jī)理與防腐措施.pdf

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1、儲罐腐蝕機(jī)理與防腐措施李倩冬(中油撫順石化分公司石油二廠中轉(zhuǎn)站,遼寧撫順113004)摘要：儲罐是石油開采、加工、儲存環(huán)節(jié)中重要的儲存設(shè)施。由于大多數(shù)儲罐都是鋼制材質(zhì)，在儲罐的使用過程中，腐蝕對儲罐的使用安全及壽命有著重要的影響。通過對儲罐腐蝕情況的調(diào)查、分析，提出防腐措施，將對儲罐的防腐蝕有一定的幫助。關(guān)鍵詞：儲罐;腐蝕;防腐1腐蝕的定義2.2.1管壁外側(cè)腐蝕伴隨著人類對材料及其腐蝕環(huán)境的認(rèn)知不斷深化，對于腐儲罐外壁腐蝕與儲罐罐頂外壁腐蝕的腐蝕機(jī)理基本相蝕的定義也在日漸完善，因其認(rèn)知角度的不同，腐蝕的定義也同。當(dāng)大氣中的水蒸氣在管壁外側(cè)冷凝形成一層水

2、膜，大氣中有所區(qū)別。當(dāng)表征腐蝕與單純的機(jī)械破壞具有的本質(zhì)區(qū)別時，的雜質(zhì)溶解其中，產(chǎn)生電解質(zhì)溶液，導(dǎo)致外壁的電化學(xué)腐蝕。由對腐蝕定義為“材料因與環(huán)境反應(yīng)而引起的損壞或變質(zhì)”、“除于儲罐外壁結(jié)構(gòu)存在差異，致使水膜在不同部位的外壁停留時了單純的機(jī)械破壞之外的一切破壞”，當(dāng)指明腐蝕取決于材料間不同，從而導(dǎo)致各部位的腐蝕程度不同。同時，也有儲罐外壁[2]和環(huán)境這兩個因素時，定義為“材料與環(huán)境的有害反應(yīng)”；當(dāng)使用的涂層性能的因素造成的腐蝕。為了闡明金屬腐蝕過程在熱力學(xué)上具有自發(fā)性及腐蝕產(chǎn)物類2.2.2管壁內(nèi)側(cè)腐蝕似于相應(yīng)的天然礦物時，又定義為“冶金的逆過程”。目前

3、，已在儲罐內(nèi)的氣液和油水的交界處最容易發(fā)生管壁內(nèi)側(cè)腐被廣泛接受的金屬腐蝕的定義是：金屬與周圍環(huán)境(介質(zhì))之蝕的，這是由于含氧濃度的不同產(chǎn)生了氧濃差電池腐蝕。儲罐間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞或變質(zhì)。內(nèi)壁與油品直接接觸的部分，由于油品中含有各種酸、鹽離子2儲罐各部位的腐蝕[3]和水形成了電解質(zhì)溶液，導(dǎo)致了電化學(xué)腐蝕。根據(jù)儲罐腐蝕部位的不同，將儲罐腐蝕分為罐頂腐蝕、管腐蝕反應(yīng)式：壁腐蝕和罐底腐蝕三個方面。陽極：Fe→Fe2++2e(9)2.1罐頂腐蝕2+3+Fe→Fe+e(10)2.1.1罐頂外壁腐蝕陰極：O2+2H2O→4OH+4e(11)儲罐罐頂由

4、于受到力的作用而發(fā)生變形，導(dǎo)致表面出現(xiàn)凹2++二級反應(yīng)：Fe+2H2O→Fe(OH)2+2H(12)凸不平。當(dāng)大氣中的水蒸氣受冷，就在罐頂形成了一層水膜，水3++Fe+2H2O→Fe(OH)2+2H(13)膜中溶解的物質(zhì)易形成電解質(zhì)溶液，特別是在罐頂凹凸處，發(fā)2.3罐底腐蝕生點(diǎn)蝕。隨著溫度的變化，水膜的形成和汽化交替進(jìn)行，水膜的2.3.1罐底板外側(cè)腐蝕電解質(zhì)濃度也隨之變化，當(dāng)濃度增大時，電導(dǎo)率也隨之增大，同時加快點(diǎn)蝕，造成不斷擴(kuò)大的點(diǎn)蝕面積形成片狀腐蝕，最終導(dǎo)罐底板的基礎(chǔ)層一般由瀝青砂層和砂層構(gòu)成，罐底板建在[1]瀝青砂層上。隨著儲罐的使用，季節(jié)變化，

5、儲罐儲量的變化，會致穿孔。腐蝕反應(yīng)式：使瀝青砂層老化有裂縫，地下水就會滲入其中，造成罐底外側(cè)2+受到腐蝕。由于罐底板與基礎(chǔ)層接觸的緊密度不同，就使得接陽極：Fe→Fe+2e(1)觸處的氧含量不同，導(dǎo)致氧濃差的存在，最終造成罐底板外側(cè)-陰極：O2+2H2O+4e→4OH?(2)[4]產(chǎn)生氧濃差電池腐蝕。即接觸不緊密處氧含量高成為陽極被總反應(yīng)式：2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2(3)不斷腐蝕溶解，罐底板被腐蝕。罐底板涂層的缺陷也會產(chǎn)生缺進(jìn)一步被氧化2Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3(4)陷處局部腐蝕電池造成腐蝕。2.1.2罐頂內(nèi)壁腐

6、蝕2.3.2罐底板內(nèi)側(cè)腐蝕由于油品具有揮發(fā)性，所以儲罐內(nèi)油品揮發(fā)的腐蝕性油氣罐底板內(nèi)側(cè)腐蝕主要是由罐內(nèi)儲存的油品中所含的沉積集聚在罐頂。當(dāng)油氣中的水蒸氣冷凝形成水膜時，油氣中的硫水造成的。沉積水中含有酸、鹽等腐蝕性介質(zhì)，而且沉積水中的[2]化物等腐蝕性介質(zhì)會溶于其中，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，造成點(diǎn)蝕。[5]硫酸鹽還原菌對罐底也會造成腐蝕。儲罐中溫度的變化也會腐蝕反應(yīng)式：使罐底腐蝕加快，局部腐蝕、蝕坑、穿孔是罐底腐蝕的主要表現(xiàn)Fe+SO2+O2→FeSO4(5)形式。在儲罐底部的油水分解面，由于氧濃度的差異形成了氧[6]4FeSO4+O2+6H2O→4FeOOH

7、+4H2SO4(6)濃差腐蝕。4H2SO4+4Fe+2O2→4FeSO4+4H2O(7)氯化物、硫化物的腐蝕反應(yīng)式：2+2Fe+H2S+O2→2FeS+2H2O(8)CaCl2+2H2O→Ca(OH)2+2HCl(14)2.2罐壁腐蝕MgCl2+2H2O→Mg(OH)2+2HCl(15)124?

8、?2017年8月2017年8月

9、125設(shè)備運(yùn)維Fe+2HCl→FeCl2+H2(16)金作為陽極適合在含氯離子的溶液中使用。溶解氧的反應(yīng)式：參考文獻(xiàn):2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2(17)[1]趙雪娥，蔣軍成，王若菌.原油儲罐腐蝕機(jī)理及致因事2Fe(

10、OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3(18)故樹分析[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2006