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地下液化石油氣鋼制儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù)

文檔作者：崔同泰芷芳文檔來源： 1．中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院 2．天津大學(xué)材料學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月11日
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第21卷第4期 煤氣與熱力 ·335
文章編號(hào)：1000—4416(2~1)04—0335—02
地下液化石油氣鋼制儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù)
崔同泰 ．王芷芳
(1．中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院，天津300074；2．天津大學(xué)材料學(xué)院，天津300072)
摘要：分析了地下銅質(zhì)儲(chǔ)罐的腐蝕原因，提出了新建儲(chǔ)罐腐蝕控制應(yīng)采用的措施，重點(diǎn)介
紹了陰極保護(hù)的幾個(gè)主要問題。
關(guān)鍵詞：地下鋼質(zhì)儲(chǔ)罐；覆蓋層；陰極保護(hù)
中圖分類號(hào)：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B
1 前 言
地下LPG儲(chǔ)罐的作法是用水泥制成罐池，罐置
于其中，池內(nèi)填滿河砂 由于雨水和地下水滲透等
原因，池內(nèi)砂是濕砂，加重對(duì)鋼質(zhì)儲(chǔ)罐的腐蝕。據(jù)統(tǒng)
計(jì)，儲(chǔ)罐泄漏事故多發(fā)生在運(yùn)行7年以后，運(yùn)行1O
一15年時(shí)泄漏事故頻繁增加。腐蝕多以孔蝕形態(tài)
為主。為了儲(chǔ)罐長期安全運(yùn)行，采取有效防腐措施
是十分必要的tl J。
2 儲(chǔ)罐發(fā)生腐蝕的原因
2．1 土壤對(duì)儲(chǔ)罐的自然腐蝕
由于環(huán)境污染的日趨加重，河砂含鹽量較高，本
應(yīng)采用水洗過的凈砂回填，但因工作量大，難以實(shí)
現(xiàn)。又因地下水和雨水的酸化，造成濕砂對(duì)儲(chǔ)罐的
腐蝕性增強(qiáng)?，F(xiàn)場實(shí)測表明，干砂的土壤電阻率在
250～300 n·m(凈干砂應(yīng)大于5130 n·m)，而濕砂的
土壤電阻率在200 n·m以下，說明土壤的腐蝕性明
顯增強(qiáng)了，儲(chǔ)罐的自然腐蝕也就加重了。
2．2 雜散電流干擾對(duì)儲(chǔ)罐的電解腐蝕
由于儲(chǔ)罐位于城市居民區(qū)附近，周圍的電焊、直
流用電設(shè)備、高壓電力線、地下電纜都會(huì)產(chǎn)生交、直
流干擾電壓，地下雜散電流較大，對(duì)埋地鋼質(zhì)儲(chǔ)罐會(huì)
造成電解腐蝕。
2．3 接地極引起的電偶腐蝕
為避雷和消除靜電，儲(chǔ)罐做接地，當(dāng)接地材料與
罐體材質(zhì)不同時(shí)就會(huì)形成電偶。例如，當(dāng)采用銅材
接地時(shí)，銅一鐵之間存在幾百毫伏電位差，產(chǎn)生的較
大的腐蝕電流，會(huì)加速鋼質(zhì)儲(chǔ)罐的腐蝕。
2．4 溫度的影響
夏季地面溫度較高，傳導(dǎo)到池內(nèi)溫度也很高。
通常溫度每升高1O℃ ，腐蝕速度增加一倍。
3 鋼質(zhì)儲(chǔ)罐的防護(hù)措施
3．1 覆蓋層防腐
根據(jù)選定的覆蓋層種類進(jìn)行表面處理，按規(guī)定
的施工條件進(jìn)行精心施工，完成后依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采
用目測法和檢測儀進(jìn)行檢查，檢查出的缺陷，均應(yīng)修
補(bǔ)。一旦出現(xiàn)針孔或小面積破損，或年久老化+必然
出現(xiàn)露金屬部分，這部分是小陽極，大面積涂層下的
金屬是大陰極，形成小陽極和大陰極的不利面積比，
其在小面積上腐蝕電流密度大，腐蝕速度要比大面
積均勻速度大幾百倍上千倍，造成局部穿孔速度很
快 解決涂層不安全因素的辦法是配合陰極保護(hù)。
3．2 陰極保護(hù)
(1)犧牲陽極材料的選擇及安裝
對(duì)于小型儲(chǔ)罐，采用犧牲陽極法較為經(jīng)濟(jì)，便于
管理。當(dāng)土壤電阻率為4o一60n·m時(shí)，鎂鋁鋅錳陽
極，電位一1．5 v；較高時(shí)60 100n·m時(shí)，采用高負(fù)
電位的鎂錳陽極，電位一1．7 V；當(dāng)土壤電阻率更高
時(shí)，應(yīng)選用帶狀鎂陽極，它可應(yīng)用1 000 n·m范圍
囂喜 羿 翟 一)，男，天津人，高級(jí)工程師．大學(xué)，主要從事工業(yè)企業(yè)供配電、自動(dòng)化及金屬電化學(xué)防腐的設(shè)計(jì)工作
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336 · 崔同泰等：地下液化石油氣鋼制儲(chǔ)罐的腐蝕與防護(hù) 2001年8月
內(nèi) 土壤電阻率高，防腐層較好，所需保護(hù)電流不
大，可使用小重量陽極(如4 或8 陽極)，已滿
足壽命要求。因土壤電阻率高，回路電阻大，輸出電
流小，陽極可采用多支分散布置在罐體兩側(cè)，力求得
到均勻的電流分布。陽極可以垂直布置也可水平布
置，距罐大于500 mla，為了確保陽極長期穩(wěn)定供電，
又能了解鎂陽極的工作情況，建議每罐各引出二支
陽極到測試樁，供測試參數(shù)用。而其他陽極直接用
導(dǎo)線通過鋁熱焊與罐體短接。這樣可減小導(dǎo)線長
度，降低成本，更主要的是若全都引到測試樁連接，
連接導(dǎo)線或銅鼻子受大氣氧化，增加回路電阻，影響
陽極電流的輸出，而使保護(hù)電位達(dá)不到要求 況且
也增加了日常打磨清潔表面的工作量，更擔(dān)心的是
被人為破壞，而導(dǎo)致陽極失效。應(yīng)該力求簡化，甚至
可以將陽極全部短接到罐體上，通過罐體上中下三
個(gè)部位的陰極測試線接到測試樁了解罐體的實(shí)際保
護(hù)效果，也便于掌握和測試。安裝前填包料要澆水
濕透。所用參比電極如鋅參比和硫酸銅參比電極也
要放在澆濕的填包料中，否則參比電極電位有正移
現(xiàn)象。
(2)陰極保護(hù)的條件
1)電絕緣：將被保護(hù)的罐出口與之相連的所有
管道進(jìn)行電絕緣，用絕緣法蘭或絕緣接頭。另外，罐
體支撐底座及基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋需隔離
2)電連續(xù)性：所有被保護(hù)的罐及納入保護(hù)范圍
的相連接的管道應(yīng)具備電連續(xù)性，采用法蘭連接的
均應(yīng)焊接跨接導(dǎo)線。
3)接地極改造：與被保護(hù)儲(chǔ)罐相連接的防雷、
防靜電接地極均應(yīng)改造成鋅接地極，是否能采用鍍
鋅材料如鍍鋅角鋼，因鍍鋅層犧牲，腐蝕后露鐵，會(huì)
使保護(hù)電流流失，影響保護(hù)電位。為了降低接地極
的接地電阻，在鋅接地極周圍也要有填包料，其成分
同陽極填包料，每罐四支接地極，分別安裝在罐池兩
側(cè)，每側(cè)二支并聯(lián)，間距大于3 m，距罐大于3 m，接
地電阻小于5 n，自成系統(tǒng)。儲(chǔ)罐接地極不與別處
接地極相連
(3)陰極保護(hù)效果的判據(jù)
1)如果管道或罐底埋在混凝土中，或埋置于干
燥的或充氣的高電阻率的土壤中，其保護(hù)電位值通
常取比自然電位負(fù)移300mV
2)為避免防腐涂層產(chǎn)生陰極剝離，其極化電位
不應(yīng)過負(fù)，通常保護(hù)電位不宜大于一1 500 mV(VS．
Cu／CuS04以下同)。
筆者現(xiàn)場實(shí)測防腐層良好的儲(chǔ)罐在砂土中罐體
自然電位?0 2 —0．3 V之間，在此基礎(chǔ)上負(fù)移0．
3 v，保護(hù)電位在一O．5～ 一0．6V之間就達(dá)到保護(hù)要
求，而達(dá)到一0．85 V是針對(duì)自然電位在一0 55 V而
言。
(4)陰極保護(hù)參數(shù)的測量
填砂工作完畢后，隔一天用高阻抗數(shù)字萬用表
及便攜式Cu／cus吼參比電極對(duì)陽極開路電位、參比
電極電位、罐體自然電位(安裝鎂陽極前測)做一次
現(xiàn)場電位測定。封頂后，在測試樁內(nèi)對(duì)罐體保護(hù)電
位、陽極輸出電流進(jìn)行測試，陽極接地電阻因受水泥
池屏蔽無法測量，以后間隔一個(gè)月或一季度進(jìn)行一
次全面測量。
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉克文，李建勛，王文軍．地下鋼質(zhì)煤氣儲(chǔ)罐的陰極保護(hù)[J]煤
氣與熱力，1999．(6)：22—24
[2] 王芷芳，王健犧牲陽極保護(hù)設(shè)計(jì)中若干問題的探討[J。煤
氣與熱力．20O0，(1)：54—56
Corrosion and Protection of LPG Underground Storage Tan k
CUI Tong—tai ，WANG Zhi一
(1．Abrth Ch／naMunicipal嘶 如咖＆ResearchInstitute，砌咖300074，Ch／na
2．College of,Material Science，z 耐n U~er8 ， 軌300072，China)
Abstract：In 0rder to gtlal~ltee the long time mad safe operation ofthe underground steel storage tanks．theⅡ．∞t eeon~aic
mad efective matieorrosive method for newly built storage tanks is to add cathodic protection On the cover layer．
Key words：tmderground steel storage tank；cover layer；cathodic protection

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