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1、化工机械中金属罐底的腐蚀及防治摘要：通过对化工机械中金属储罐的腐蚀现状的阐述和分析，结合最近所学的金属腐蚀学终结出一些储罐罐底的防腐措施。对储罐的使用寿命及安全存储有着重要的意义。 随着世界石油用量的急剧增长,大量的金属储罐在采油、炼油和化工生产中得以广泛应用,在油品储存过程中发挥着不可替代的作用。在长期的使用过程中,因罐底腐蚀泄漏引发的储罐漏油事故及安全事故较多。据相关资料的分析统计,在油罐腐蚀中罐底腐蚀达80%。为此,文中对此问题进行了简单分析，结合所学的金属防腐学总结了一些罐底防腐措施,以期对储罐的使用和管理提供借鉴。1 金属储罐罐底腐蚀现状储罐罐底往往与基础相互接触,且罐体不易
2、搬动,因此储罐罐底泄漏往往具有很大的隐蔽性,泄漏后不易找漏,而且找漏成功率不高。这样,一旦发生储罐罐底泄漏事故,就不得不转油、清扫和找漏,停止该储罐的运行。而某一点的遗漏或不准确往往导致找漏工作的彻底失败,惟有全面更换罐底。目前还没有十分有效的方式、方法对金属储罐罐底进行大范围、全面的检测,通常进行范围大小不同的抽检。这样不但造成直接经济损失,而且由于延误工期造成的间接损失更是不能忽视。对1台已全面做过防腐的金属储罐罐底进行超声波测厚发现,罐底壁厚在2.7～9.9mm,且有10处穿孔,可以看出,即便是在其它外部因素相同的情况下,同一储罐罐底腐蚀的结果也有着很大的差别。在储罐防腐方面,国
3、内外还没有形成统一的、行之有效的防腐蚀技术规范,特别是在防腐材料的选择上,甚至存在混乱现象。也正是这种腐蚀因素的多样性、腐蚀结果的不均匀性、位置的不确定性以及外侧腐蚀的隐蔽性导致了目前储罐罐底找漏的盲目性和低准确率。2腐蚀分析原油、中间油以及成品油的腐蚀情况各有差异,但罐内介质腐蚀是主要的,也是目前主要被防治的。通常金属储罐罐底腐蚀受介质、自然环境、局部环境、前期设计施工质量和管理操作等众多因素的影响。钢铁在各种环境中的自然腐蚀速率见表1[1]。表中孔蚀倍数=最深孔深/平均腐蚀速率。表1 钢铁(低碳钢)在各种环境中的自然腐蚀速率环境平均腐蚀速率/mm·a-1孔蚀倍数大气0.252～10
4、海水0.122～30淡水0.052～5土壤0.012～25油罐腐蚀主要表现为化学腐蚀和电化学腐蚀。不论是哪类介质或成分引起的反应,最主要也是根本上造成罐底板腐蚀的过程是Fe-2e→Fe2+。即不管是氯化物、硫化物、氧气还是水等引起的腐蚀,其腐蚀的最终结果都是铁元素的损失。这样,设法降低储罐罐底钢材在其所处环境中发生化学作用或电化学作用的速率,最大可能地降低腐蚀速率,就可延缓储罐使用寿命。3 储罐罐底防腐措施(1)设计有利于防腐的罐底新结构 将罐底凸形结构变为凹形结构,此项技术在国外已有应用。其优点是:①延长了罐底防腐层剥落、损坏的周期。凸形结构罐底在频繁转发油品的过程中往往引起底板拉伸
5、和扭曲变形,而扭曲变形更易引起防腐层的剥落。②减小了应力腐蚀的速率。③有利于罐内底部水分、杂质和罐外底部雨水、溢液等的排放。(2)增加罐底边缘板和罐基础外圈的密封和防腐 罐底外侧的腐蚀不亚于内侧的腐蚀。如在某厂航煤罐的检修、原油罐的搬迁中发现,两台储罐的腐蚀穿孔和泄漏均由罐底外侧腐蚀引起。罐底边缘板和罐基础外圈间隙的开放是底板外侧腐蚀介质的入口,因此做好罐底边缘板和罐基础外圈的密封和防腐将有效降低底板外侧的腐蚀速率。(3)提高工程质量 包括基础质量、除锈质量和涂层质量的提高。基础沉降和塌陷会引起罐底内外侧局部长期集水。除锈不彻底会导致涂层易脱落。涂层材料不合格、不均匀、厚度不够会影响涂
6、层效果。(4)减少储罐罐底与外界环境的接触 绝缘涂层处理是最常见、也是长期以来被广泛采用的隔绝防腐技术。但传统防腐技术及材料不利于静电导通,在防腐的同时加剧了静电事故隐患的形成。在近10a内,仅因油罐静电引起的爆燃事故就有8起。因此,在选择防腐涂料的时候应根据实际需要选取安全的、合格的、能满足实际需要的产品。石油化工企业普遍采用的防静电涂料及性能见表2。表2 几种防静电防腐蚀涂料性能牌号成膜物导电填料厚度／mm耗漆量／kg·m-2STGL29012环氧树脂石墨碳黑粉0.120.5WA2929环氧聚氨酯碳素粉末0.150.2H9921环氧树脂石墨碳黑粉烷基酰胺0.150.9821改性大漆
7、粉石墨碳黑0.120.4E2Ⅲ环氧树脂碳黑铝粉0.150.8G421环氧树脂粉石墨碳黑0.351.0(5)牺牲阳极的阴极保护法 阴极保护法是从电化学腐蚀的原理出发,采用活泼性比罐体钢材更强的材料来替代铁与周围环境的化学反应,从而达到减轻罐体钢材腐蚀的效果(6)制定科学、合理的设备管理制度 设备的安全使用包括设备本质安全和人为因素两方面,人为因素主要依靠科学、合理的制度加以规范和实现。应根据当地的气象、地质、油品类别、油品质量和储罐使用年限等情况
