石化儲油罐腐蝕原理及防腐措施分析
時間:2022-06-23 16:11:00作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設備
儲油罐作為存儲油品的重要容器,在長期的使用過程中經常會受到內、外環境介質的腐蝕,外部常年暴露在自然環境下,受大氣、酸雨等各種腐蝕介質的侵蝕,內部存儲油品也具有較高的腐蝕性,常年侵蝕著儲罐內壁,若儲油罐不及時進行防腐或采用措施不當,將會發生嚴重的泄漏,影響油品使用,污染環境。所以,不論是外部腐蝕還是內部腐蝕,設備經過長時間的腐蝕,最終導致設備會損壞、報廢、嚴重的情況下造成安全事故,因此加強儲油罐的防腐措施不容忽視。
一、儲油罐腐蝕的類型
油田從業者從油田的現場出發,不斷調查研究油罐腐蝕的因素,通過專家對腐蝕物和產物分析,得出儲油罐的受腐蝕的類型大致為,化學腐蝕、濃度腐蝕、原電池腐蝕、細菌腐蝕、摩擦腐蝕。其中電化學腐蝕和細菌腐蝕的腐蝕性極強,必須著重采取措施。
1、化學腐蝕
主要發生在干燥環境下的罐體外壁,一般腐蝕程度較輕;但因儲油罐所處環境的大不相同,故腐蝕程度不可一篇而論。
2、濃度腐蝕
主要發生在油罐內壁液面以下,是由氧的濃度差引起的。
3、原電池腐蝕(電化學腐蝕)
主要發生在罐底、罐壁和罐頂,是油罐內部最主要、最嚴重、危害很大的一種腐蝕。
4、硫酸鹽還原菌及其他細菌引起的腐蝕
主要發生在罐底。
5、摩擦腐蝕
主要發生在浮頂罐的浮動伸縮部位。
二、儲油罐各部位腐蝕原因
1、儲油罐內底部腐蝕
儲油罐的罐底區、底部的罐壁與油析水的接觸較大,油罐的底部會不同程度的被滯留油析水腐蝕。由于油的種類不同,油品的析出水就可能會呈現酸性或堿性不等。儲油罐的鋼材受析出水的腐蝕嚴重受損,呈現出大小不一的潰瘍狀凹坑,更甚時導致罐穿孔,造成油泄漏。因此,因此儲油罐的底板、底部內壁是腐蝕情況最嚴重的部位。
2、儲油罐內壁腐蝕
油罐的罐壁會與各種油品接觸,油品中含有水、酸、減鹽等其他種類的電解質,導致電化學腐蝕的發生,尤其是與油水和油氣的交界面相接觸的罐壁,大多會因為腐蝕呈現出均勻狀的小點,罐壁區的腐蝕相對于內壁底部腐蝕較輕。
3、儲油罐內頂部罐腐蝕
儲油罐的罐頂部雖然不會直接與油品接觸,但是會受到氧氣水汽以及硫化氫等氣體的嚴重腐蝕,腐蝕的程度比罐壁區還要嚴重,但與油罐底部腐蝕相比較輕。
4、油罐外壁(罐壁及灌頂外壁)
儲油罐受大氣、雨水、日曬的侵蝕,罐體外壁會產生不同程度的腐蝕,其中,水蒸氣能夠將空氣中的氮化物和硫化物溶解,在儲油罐外壁上形成電解質溶液。在此條件下,儲油罐外壁的鐵氧化物會將二價鐵進一步氧化成三價鐵,形成疏松的鐵銹層附著在外壁。同時,罐體表面的氧和水、銹層與罐壁形成氧濃差電池也會加劇對外壁的腐蝕。
5、油罐底板外側(罐底的外部)
儲油罐的罐底部分大多埋于地下常年處于極為潮濕的環境中,受到土壤中的大量的水分和腐爛后的微生物影響發生生銹和嚴重腐蝕。發生底板外側腐蝕的機理主要是油罐的防水墊常采用瀝青砂避開與土壤接觸,但并不能有效隔離含鹽的地下水以及罐底的雨水,間接導致了對罐底的腐蝕。同時,儲油罐底板與瀝青砂接觸不良、罐周圍與罐中心的透氣性差別也會導致罐底的氧濃差,造成罐底腐蝕。
三、儲油罐防腐提出的主要措施
1、使用質量較高的儲油罐
在選擇儲油罐時,對儲油罐質量、材料進行嚴格的檢測和把控,確保所選購的儲油罐具備較高的質量、具有低碳、低磷的性能,方可提升儲油罐的防腐效率。但是質量較高的儲油罐,例如鋼材的儲油罐,但是這種儲油罐價格與其他的儲油罐相比,價格較高,選擇時需做好成本預算和規劃。
2、陰極保護技術
陰極保護技術主要作用是在儲油罐中起到防腐蝕的作用。 該技術的應用原因是通過對被腐蝕的金屬表面輸入電流,使金屬產生陰極性,之后,金屬中電子就會抑制儲油罐被腐蝕速度,將腐蝕程度降低。陰極保護技術屬于電化學保護技術的一種,現如今,已被應用在石油采集中。
3、熱噴涂技術
熱噴涂技術實質上就是在溫度較高的情況下對金屬材料進噴涂,之后在使用壓縮空氣或者惰性氣體,把已經完善熔化的金屬吹成霧裝,這樣一來金屬物體就會變得堅硬和穩固,在遇到腐蝕的介質后會形成一種保護膜。在對使用中的罐體表面噴涂時,需要對罐體表面做清潔處理,清除表面已存在的銹蝕、舊漆層等影響噴涂防腐壽命的重要因素。
4、罐體表面清理
在儲油罐的防腐措施中, 罐體金屬表面的清理工作是最重要的環節之一,罐體表面的清潔不僅能去除表面的腐蝕、銹蝕、老化漆層、也同時影響涂層表面的附著力。以往采用開放式噴砂除銹,因其工作強度高,危害健康和污染環境的因素而逐步被新型工藝所淘汰。目前,國內較為先進的清理工藝為高壓水射流清洗工藝。
德高潔憑借二十多年的高壓水射流清洗技術經驗,為用戶提供全方位的儲油罐內部、外壁機械化高壓水清洗解決方案。德高潔儲罐自動清洗系統配備高壓水清洗機構、三維旋轉噴頭,牽引裝置、控制操作系統等,實現儲罐內部自動化、機械化的360°密閉式高壓水清洗。儲罐除銹爬壁機器人將高壓水射流除銹、真空抽排固液分離系統、爬壁機器人作業于一體,高壓水射流技術在無腐蝕無磨損的情況下,去除儲罐外壁表面銹垢及附著物,避免人工高空作業的同時,真空抽排系統對清理廢料、水進行分離回收,無需人工額外進行處理。
隨著時代的轉變,科技的創新,儲油罐的防腐技術也在不斷的被研究和開發出來,防腐形式也會不斷增加,儲油罐也在逐漸受到更好的保護,因儲油罐存儲介質具備易燃、易爆的危險特性,故除對儲油罐進行防腐保護之外,在儲油罐使用過程中的一些其他作業也應當嚴格按照操作規程來進行,避免造成不必要的事故隱患。
一、儲油罐腐蝕的類型
油田從業者從油田的現場出發,不斷調查研究油罐腐蝕的因素,通過專家對腐蝕物和產物分析,得出儲油罐的受腐蝕的類型大致為,化學腐蝕、濃度腐蝕、原電池腐蝕、細菌腐蝕、摩擦腐蝕。其中電化學腐蝕和細菌腐蝕的腐蝕性極強,必須著重采取措施。
1、化學腐蝕
主要發生在干燥環境下的罐體外壁,一般腐蝕程度較輕;但因儲油罐所處環境的大不相同,故腐蝕程度不可一篇而論。
2、濃度腐蝕
主要發生在油罐內壁液面以下,是由氧的濃度差引起的。
3、原電池腐蝕(電化學腐蝕)
主要發生在罐底、罐壁和罐頂,是油罐內部最主要、最嚴重、危害很大的一種腐蝕。
4、硫酸鹽還原菌及其他細菌引起的腐蝕
主要發生在罐底。
5、摩擦腐蝕
主要發生在浮頂罐的浮動伸縮部位。
二、儲油罐各部位腐蝕原因
1、儲油罐內底部腐蝕
儲油罐的罐底區、底部的罐壁與油析水的接觸較大,油罐的底部會不同程度的被滯留油析水腐蝕。由于油的種類不同,油品的析出水就可能會呈現酸性或堿性不等。儲油罐的鋼材受析出水的腐蝕嚴重受損,呈現出大小不一的潰瘍狀凹坑,更甚時導致罐穿孔,造成油泄漏。因此,因此儲油罐的底板、底部內壁是腐蝕情況最嚴重的部位。
2、儲油罐內壁腐蝕
油罐的罐壁會與各種油品接觸,油品中含有水、酸、減鹽等其他種類的電解質,導致電化學腐蝕的發生,尤其是與油水和油氣的交界面相接觸的罐壁,大多會因為腐蝕呈現出均勻狀的小點,罐壁區的腐蝕相對于內壁底部腐蝕較輕。
3、儲油罐內頂部罐腐蝕
儲油罐的罐頂部雖然不會直接與油品接觸,但是會受到氧氣水汽以及硫化氫等氣體的嚴重腐蝕,腐蝕的程度比罐壁區還要嚴重,但與油罐底部腐蝕相比較輕。
4、油罐外壁(罐壁及灌頂外壁)
儲油罐受大氣、雨水、日曬的侵蝕,罐體外壁會產生不同程度的腐蝕,其中,水蒸氣能夠將空氣中的氮化物和硫化物溶解,在儲油罐外壁上形成電解質溶液。在此條件下,儲油罐外壁的鐵氧化物會將二價鐵進一步氧化成三價鐵,形成疏松的鐵銹層附著在外壁。同時,罐體表面的氧和水、銹層與罐壁形成氧濃差電池也會加劇對外壁的腐蝕。
5、油罐底板外側(罐底的外部)
儲油罐的罐底部分大多埋于地下常年處于極為潮濕的環境中,受到土壤中的大量的水分和腐爛后的微生物影響發生生銹和嚴重腐蝕。發生底板外側腐蝕的機理主要是油罐的防水墊常采用瀝青砂避開與土壤接觸,但并不能有效隔離含鹽的地下水以及罐底的雨水,間接導致了對罐底的腐蝕。同時,儲油罐底板與瀝青砂接觸不良、罐周圍與罐中心的透氣性差別也會導致罐底的氧濃差,造成罐底腐蝕。
三、儲油罐防腐提出的主要措施
1、使用質量較高的儲油罐
在選擇儲油罐時,對儲油罐質量、材料進行嚴格的檢測和把控,確保所選購的儲油罐具備較高的質量、具有低碳、低磷的性能,方可提升儲油罐的防腐效率。但是質量較高的儲油罐,例如鋼材的儲油罐,但是這種儲油罐價格與其他的儲油罐相比,價格較高,選擇時需做好成本預算和規劃。
2、陰極保護技術
陰極保護技術主要作用是在儲油罐中起到防腐蝕的作用。 該技術的應用原因是通過對被腐蝕的金屬表面輸入電流,使金屬產生陰極性,之后,金屬中電子就會抑制儲油罐被腐蝕速度,將腐蝕程度降低。陰極保護技術屬于電化學保護技術的一種,現如今,已被應用在石油采集中。
3、熱噴涂技術
熱噴涂技術實質上就是在溫度較高的情況下對金屬材料進噴涂,之后在使用壓縮空氣或者惰性氣體,把已經完善熔化的金屬吹成霧裝,這樣一來金屬物體就會變得堅硬和穩固,在遇到腐蝕的介質后會形成一種保護膜。在對使用中的罐體表面噴涂時,需要對罐體表面做清潔處理,清除表面已存在的銹蝕、舊漆層等影響噴涂防腐壽命的重要因素。
4、罐體表面清理
在儲油罐的防腐措施中, 罐體金屬表面的清理工作是最重要的環節之一,罐體表面的清潔不僅能去除表面的腐蝕、銹蝕、老化漆層、也同時影響涂層表面的附著力。以往采用開放式噴砂除銹,因其工作強度高,危害健康和污染環境的因素而逐步被新型工藝所淘汰。目前,國內較為先進的清理工藝為高壓水射流清洗工藝。
德高潔憑借二十多年的高壓水射流清洗技術經驗,為用戶提供全方位的儲油罐內部、外壁機械化高壓水清洗解決方案。德高潔儲罐自動清洗系統配備高壓水清洗機構、三維旋轉噴頭,牽引裝置、控制操作系統等,實現儲罐內部自動化、機械化的360°密閉式高壓水清洗。儲罐除銹爬壁機器人將高壓水射流除銹、真空抽排固液分離系統、爬壁機器人作業于一體,高壓水射流技術在無腐蝕無磨損的情況下,去除儲罐外壁表面銹垢及附著物,避免人工高空作業的同時,真空抽排系統對清理廢料、水進行分離回收,無需人工額外進行處理。
隨著時代的轉變,科技的創新,儲油罐的防腐技術也在不斷的被研究和開發出來,防腐形式也會不斷增加,儲油罐也在逐漸受到更好的保護,因儲油罐存儲介質具備易燃、易爆的危險特性,故除對儲油罐進行防腐保護之外,在儲油罐使用過程中的一些其他作業也應當嚴格按照操作規程來進行,避免造成不必要的事故隱患。
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