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(fù)雜的區(qū)域。當(dāng)站內(nèi)管網(wǎng)有陰極保護(hù)而罐未受保護(hù)和電焊機(jī)裝置絕緣不好時(shí),則可能產(chǎn)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(shè)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(chǔ)接觸不良,如滿載和空載比較,空載時(shí)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(dāng)接地材料和罐底板的材料不同時(shí),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(yīng)用新型熱噴技術(shù):
針對罐內(nèi)壁腐蝕較嚴(yán)重的情況,可采用金屬火焰噴鍍的方法對罐內(nèi)壁進(jìn)行噴涂,熱噴鋁技術(shù)在碳鋼罐的應(yīng)用上較為成熟。噴鋁涂層在大氣中極易產(chǎn)生致密的氧化膜,提高了穩(wěn)定性。此項(xiàng)技術(shù)可以避免罐體與氧氣和H2S發(fā)生反應(yīng),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(shí),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(zhì)條件下的耐熱性。乙烯基酯樹脂優(yōu)良的耐化學(xué)品性、
耐熱性可以解決目前我國石油儲罐防腐領(lǐng)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(hù)結(jié)合技術(shù):
單一的涂層可以對大面積基體金屬起到保護(hù)作用,但對涂層缺陷處不但不能起到保護(hù)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(hù)可以對涂層破損處達(dá)到有效保護(hù),并且聯(lián)合保護(hù)比單純的陰極保護(hù)節(jié)省犧牲陽極用量,電流分散效率好,是行之有效的保護(hù)辦法。同時(shí)還可利用外加電流陰極保護(hù)使被保護(hù)部位的電極電位通過陰極極化達(dá)到規(guī)定的保護(hù)電位范圍,從而抑制腐蝕發(fā)生。“實(shí)踐表明,陰極保護(hù)加涂敷層技術(shù)是油品儲罐防腐蝕最經(jīng)濟(jì)合理的方法”[6]。表1反應(yīng)了某原油罐區(qū)采取陰極保護(hù)技術(shù)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(hù)數(shù)據(jù)(Table.1 Cathode Protection Data)
上表表明儲罐電位達(dá)到了完全保護(hù)電位-0.85~1.5V之間,而儲罐在陰極保護(hù)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(hù)效果明顯,儲罐罐底埋地部分能得到完全保護(hù)。
2.4選擇添加緩蝕劑:
緩蝕技術(shù)是減輕石油化工行業(yè)中各類油、氣、水儲罐內(nèi)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(nèi)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(yīng)盡可能地少。一般存在著某個(gè)“臨界濃度”[7],此時(shí)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(shí),必須預(yù)先進(jìn)行評定試驗(yàn)。
2.5控制油溫:
??????? 由于溫度越高越有利于腐蝕反應(yīng)的加速進(jìn)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(diào)優(yōu)運(yùn)行模式:
應(yīng)避免高凝點(diǎn)油與低凝點(diǎn)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(diǎn)、高酸劣質(zhì)油的儲存周期,同時(shí)應(yīng)當(dāng)創(chuàng)造條件,及時(shí)用凝點(diǎn)低含硫量低的原油對儲罐內(nèi)高硫高凝點(diǎn)油經(jīng)常進(jìn)行置換。另外在操作環(huán)節(jié)上,應(yīng)減少原油罐在低液位運(yùn)行的頻次。
2.7及時(shí)脫水:
???????? 原油儲罐的多種腐蝕與水有關(guān),水的存在會加速儲罐的腐蝕。所以,在儲罐的運(yùn)行過程中,應(yīng)當(dāng)時(shí)刻注意罐底水層的情況,及時(shí)脫水。
2.8定期清除罐底油泥:
??????? 儲罐應(yīng)定期(一般為一年)清罐,這是因?yàn)樵蛢拊趦Υ孢^程中,會產(chǎn)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(xì)菌、硫氧化細(xì)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(qiáng)維護(hù)保養(yǎng):
???????? 對于建設(shè)時(shí)間較早、材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)較低的原油儲罐,應(yīng)擇機(jī)對罐體材質(zhì)更新。
2.10應(yīng)用生物脫硫(BDS)新技術(shù),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(jié)合硫的一種新技術(shù)。與HDS工藝比,BDS技術(shù)在常溫常壓下,具有投資小、能耗低、操作費(fèi)用低等許多優(yōu)點(diǎn)。業(yè)內(nèi)專家分析,生物脫硫?qū)⑹?1世紀(jì)降低石油產(chǎn)品中硫含量的有效途徑,雖然BDS技術(shù)尚處于開發(fā)階段,但是其應(yīng)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(yīng)用生物脫硫技術(shù),采取先脫硫后進(jìn)罐的措施。
2.11實(shí)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(jīng)濟(jì)損失,建議對原油儲罐采用高精、準(zhǔn)確的“腐蝕監(jiān)控技術(shù)”[8],這樣可以對儲罐作實(shí)時(shí)和在線的監(jiān)測,及時(shí)了解原油儲罐的腐蝕狀態(tài)及變化,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)處理。
3.結(jié)束語
???????? 原油儲罐的防腐蝕工作是一項(xiàng)長期艱巨的任務(wù),單靠領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員來抓遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,使用單位應(yīng)加強(qiáng)崗位練兵,提高崗位操作人員的理論水平和實(shí)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(shí)處。
參考文獻(xiàn)
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[2] 索雙富等.中國石油儲罐防腐剖析[J].設(shè)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(shù),2004,12(3):59.
[4] 孫秋霞.材料腐蝕與防護(hù)[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(shù),2004,12(3):58.
[7] 李久青,杜翠薇.腐蝕試驗(yàn)方法及監(jiān)測技術(shù)[M].北京:中國石化出版社,2007.
[8] 李久青,杜翠薇.腐蝕試驗(yàn)方法及監(jiān)測技術(shù)[M].北京:中國石化出版社,2007.