储罐腐蚀机理与防腐措施.pdf

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1、储罐腐蚀机理与防腐措施李倩冬(中油抚顺石化分公司石油二厂中转站,辽宁抚顺113004)摘要：储罐是石油开采、加工、储存环节中重要的储存设施。由于大多数储罐都是钢制材质，在储罐的使用过程中，腐蚀对储罐的使用安全及寿命有着重要的影响。通过对储罐腐蚀情况的调查、分析，提出防腐措施，将对储罐的防腐蚀有一定的帮助。关键词：储罐;腐蚀;防腐1腐蚀的定义2.2.1管壁外侧腐蚀伴随着人类对材料及其腐蚀环境的认知不断深化，对于腐储罐外壁腐蚀与储罐罐顶外壁腐蚀的腐蚀机理基本相蚀的定义也在日渐完善，因其认知角度的不同，腐蚀的定义也同。当大气中的水蒸气在管壁外侧冷凝形成一层水

2、膜，大气中有所区别。当表征腐蚀与单纯的机械破坏具有的本质区别时，的杂质溶解其中，产生电解质溶液，导致外壁的电化学腐蚀。由对腐蚀定义为“材料因与环境反应而引起的损坏或变质”、“除于储罐外壁结构存在差异，致使水膜在不同部位的外壁停留时了单纯的机械破坏之外的一切破坏”，当指明腐蚀取决于材料间不同，从而导致各部位的腐蚀程度不同。同时，也有储罐外壁[2]和环境这两个因素时，定义为“材料与环境的有害反应”；当使用的涂层性能的因素造成的腐蚀。为了阐明金属腐蚀过程在热力学上具有自发性及腐蚀产物类2.2.2管壁内侧腐蚀似于相应的天然矿物时，又定义为“冶金的逆过程”。目前

3、，已在储罐内的气液和油水的交界处最容易发生管壁内侧腐被广泛接受的金属腐蚀的定义是：金属与周围环境(介质)之蚀的，这是由于含氧浓度的不同产生了氧浓差电池腐蚀。储罐间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。内壁与油品直接接触的部分，由于油品中含有各种酸、盐离子2储罐各部位的腐蚀[3]和水形成了电解质溶液，导致了电化学腐蚀。根据储罐腐蚀部位的不同，将储罐腐蚀分为罐顶腐蚀、管腐蚀反应式：壁腐蚀和罐底腐蚀三个方面。阳极：Fe→Fe2++2e(9)2.1罐顶腐蚀2+3+Fe→Fe+e(10)2.1.1罐顶外壁腐蚀阴极：O2+2H2O→4OH+4e(11)储罐罐顶由

4、于受到力的作用而发生变形，导致表面出现凹2++二级反应：Fe+2H2O→Fe(OH)2+2H(12)凸不平。当大气中的水蒸气受冷，就在罐顶形成了一层水膜，水3++Fe+2H2O→Fe(OH)2+2H(13)膜中溶解的物质易形成电解质溶液，特别是在罐顶凹凸处，发2.3罐底腐蚀生点蚀。随着温度的变化，水膜的形成和汽化交替进行，水膜的2.3.1罐底板外侧腐蚀电解质浓度也随之变化，当浓度增大时，电导率也随之增大，同时加快点蚀，造成不断扩大的点蚀面积形成片状腐蚀，最终导罐底板的基础层一般由沥青砂层和砂层构成，罐底板建在[1]沥青砂层上。随着储罐的使用，季节变化，

5、储罐储量的变化，会致穿孔。腐蚀反应式：使沥青砂层老化有裂缝，地下水就会渗入其中，造成罐底外侧2+受到腐蚀。由于罐底板与基础层接触的紧密度不同，就使得接阳极：Fe→Fe+2e(1)触处的氧含量不同，导致氧浓差的存在，最终造成罐底板外侧-阴极：O2+2H2O+4e→4OH−(2)[4]产生氧浓差电池腐蚀。即接触不紧密处氧含量高成为阳极被总反应式：2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2(3)不断腐蚀溶解，罐底板被腐蚀。罐底板涂层的缺陷也会产生缺进一步被氧化2Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3(4)陷处局部腐蚀电池造成腐蚀。2.1.2罐顶内壁腐

6、蚀2.3.2罐底板内侧腐蚀由于油品具有挥发性，所以储罐内油品挥发的腐蚀性油气罐底板内侧腐蚀主要是由罐内储存的油品中所含的沉积集聚在罐顶。当油气中的水蒸气冷凝形成水膜时，油气中的硫水造成的。沉积水中含有酸、盐等腐蚀性介质，而且沉积水中的[2]化物等腐蚀性介质会溶于其中，发生电化学腐蚀，造成点蚀。[5]硫酸盐还原菌对罐底也会造成腐蚀。储罐中温度的变化也会腐蚀反应式：使罐底腐蚀加快，局部腐蚀、蚀坑、穿孔是罐底腐蚀的主要表现Fe+SO2+O2→FeSO4(5)形式。在储罐底部的油水分解面，由于氧浓度的差异形成了氧[6]4FeSO4+O2+6H2O→4FeOOH

7、+4H2SO4(6)浓差腐蚀。4H2SO4+4Fe+2O2→4FeSO4+4H2O(7)氯化物、硫化物的腐蚀反应式：2+2Fe+H2S+O2→2FeS+2H2O(8)CaCl2+2H2O→Ca(OH)2+2HCl(14)2.2罐壁腐蚀MgCl2+2H2O→Mg(OH)2+2HCl(15)124 

8、 2017年8月2017年8月

9、125设备运维Fe+2HCl→FeCl2+H2(16)金作为阳极适合在含氯离子的溶液中使用。溶解氧的反应式：参考文献:2Fe+2H2O+O2→2Fe(OH)2(17)[1]赵雪娥，蒋军成，王若菌.原油储罐腐蚀机理及致因事2Fe(

10、OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3(18)故树分析[J].腐蚀科学与防护技术，2006