储油罐腐蚀原因剖析及其规避策略
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储油罐腐蚀原因剖析及其规避策略
【摘要】储油罐的安全运行问题一直是人们所关注的焦点问题,新闻中不时会报道出关于储油罐运输过程中发生爆炸、泄漏等一系列问题,而造成这些问题的罪魁祸首往往就是储油罐的腐蚀问题。储油罐腐蚀是一种相对复杂的化学变化过程,并且随时都在发生。本文重点剖析储油罐腐蚀的原因,并以此制定相应的规避策略,例行检查,发现问题,解决问题,保证储油罐的安全使用。
【关键词】储油罐腐蚀原因规避策略
由于储油罐一般装有油、气等易燃易爆物品,所以其安全运行问题一直是油气集输系统从始至终关注的焦点。虽然现在国家对油气运输系统的安全管理有了新的执行标准,并且正在逐步的完善储油罐周围的安全设施和自动化监控系统,但是由于储油罐所装有的一般是含硫化物等具有很强腐蚀性的物质,所以储油罐在使用过程中,不可避免的会产生介质腐蚀、自然腐蚀、磨损腐蚀等一系列情况,致使储油罐出现原油泄漏等诸多安全问题,危害着人员及财产的安全。所以正确的分析储油罐各种腐蚀的机理,并采取相应的规避措施对于储油罐运输系统安全平稳的运行,显然已经显得迫在眉睫了。
1 储油罐腐蚀的特点
通过对储油罐进行安全监测,并分析了大量的实验数据和现实现象,我们得出了储油罐腐蚀的如下一些特点:
(1)储油罐顶腐蚀相对均匀,使得壁厚均匀变薄,整个罐体的
承压能力急剧下降,部分部位甚至出现壁顶脱落现象。
(2)储油罐的进出油管线附近的腐蚀程度明显比底板部位腐蚀严重,并且穿透性腐蚀较多。
(3)腐蚀部位多是由点蚀形成,个别电蚀可能会造成穿孔。(4)焊缝周围防腐层脱落,造成焊缝处腐蚀严重且普遍,检测结果显示,部分焊缝已经失效。
(5)整个储油罐的腐蚀程度在倒写的“t”形缝以上500毫米的范围内相对严重。
2 储油罐腐蚀原因剖析
储油罐的腐蚀原因一般来自于两个方面:一是油气中的腐蚀介质对储油罐的影响;二是外界环境中的腐蚀介质对储油罐的影响。油气中的腐蚀介质对储油罐的影响
油气中的腐蚀介质一般包括:硫化物、无机盐、氮化物等。2.1 硫化物腐蚀储油罐
油气中一般混有的硫化物有硫化氢、硫醚、硫单质、硫醇等。当在常温常压下时,这些硫化物对储油罐的腐蚀程度并不明显,但是当储油罐温度升高,达到一定温度时,这些硫化物对储油罐的化学腐蚀会变得相当严重。如果温度继续升高,硫化物的活性得到进一步增强,储油罐的化学腐蚀也会继续加强。减压、热裂化和催化装置在温度较高的情况下,硫化物的化学腐蚀更加严重。
2.2 无机盐腐蚀储油罐
油气在开采过程中虽然经过了脱水处理,但其组成中还是会不可
避免的存在一定量的水分和原油乳化的现象,这些水中存在少量的无机盐,如氯化镁、氯化钠、硫酸钠等等。在原油加工的过程中,一些无机盐会受热分解,产生腐蚀性极强的酸性气体,这些气体遇到水后会对储油罐产生极强的腐蚀作用,在油气运输过程中,对储油罐造成严重的酸性腐蚀。
2.3 氮化物腐蚀储油罐
油气中除了含有硫化物、无机盐之外,还有少量的氮化物。氮化物在油气中一般是以衍生物的形式存在的,这些衍生物在油气加工过程中会发生一些化学变化,产生氨气与一些氰化物,这些物质在遇到水后形成具有阴阳离子的电解液,在油气运输过程中会对储油罐产生极强的电化学腐蚀。另外,一旦硫化物和氨共同作用储油罐内壁,会严重的腐蚀储油罐内壁上的涂料,造成涂料脱落,直接导致实际生产运输过程中的一些事故。
3 外界环境中的腐蚀介质对储油罐的影响
外界环境对储油罐的腐蚀主要来自于大气腐蚀,由于储油罐长期暴漏在自然大气中,所以大气对储油罐的腐蚀程度也是相当严重。
3.1 大气中的氧气和其他一些酸性气体对储油罐的影响
虽然储油罐表面的金属在大气中氧气的氧化下形成了一些氧化
膜附着在储油罐的表面,形成保护膜,但是大气中还含有三氧化硫、二氧化硫和二氧化碳等酸性气体,这些气体遇水形成酸液后会对这些氧化膜起到极强的破坏作用,当氧化膜被分解后,形成的酸液将直接接触储油罐表面的金属,进而触发化学反应,对储油罐造成极
强的腐蚀作用。
3.2 大气中的水蒸气对储油罐的影响
大气中存在少量的水蒸气,一般少量的水蒸气不会对储油罐的腐蚀产生影响,但是当储油罐周围的环境,尤其是湿度发生变化时,水蒸气会在储油罐表面冷凝形成液态水,液态水形成之后会溶解空气中的一些酸碱性气体,从而在储油罐表面形成电化学腐蚀,严重的腐蚀储油罐。
4 储油罐腐蚀的规避策略
4.1 采用电化学防护措施
电化学腐蚀的防护措施一般包括阴极防护和阳极防护两种。具体实际操作过程中,我们可以采用牺牲阳极的阴极保护措施来控制储油罐的电化学腐蚀,如在储油罐金属表面通入足量的阴极电流,使罐体内的金属离子溶解速度降低,从而有效的防治金属的腐蚀,延长储油罐的使用寿命。有数据显示,使用带状的锌阳极管可以使储油罐使用寿命提高10~15年。
4.2 优化集输生产流程,完善生产工艺
在油气运输实际操作过程中,可以增加来液进罐前操作,来减少油气进入储油罐前的含沙量、含水量,避免不必要的泥沙冲磨损耗;另外,也可以对储油罐内部进行改造,在油气进罐口及其周围部分面积进行玻璃钢防腐操作,避免储油罐底部冲刷磨损。
4.3 采用罐体修复工艺
在罐体的焊接过程中,我们可以采用低氢型焊条,以此来降低氢
对储油罐的腐蚀作用;我们还可以采用多道焊的焊接方式,较少焊接过程中的组织缺陷,降低储油罐的腐蚀隐患;同时我们在焊接过程中,需要采用较小的焊接线能量,尽量减小焊接过程中产生的晶粒,强化组织,增加储油罐韧性。
4.4 在油气输入储油罐前,对集输管线投放杀菌、缓蚀剂,尽量降低油气原料油腐蚀,缓解、抑制储油罐内油气的腐蚀
4.5 定期进行储油罐的内检测,特别是对防腐层的检测
当防腐层存在大量的脱落问题时,我们应当及时发现,并采取相应的安全措施。
5 结束语
自改革开放之后,我国经济以及工业技术飞速发展,在国内的石油工业生产过程中,由于储油罐存在普遍的腐蚀现象,致使油气在运输过程中事故不断,严重的制约着石油工业的发展,并且危害着相关人员的生命安全。本文重点剖析了储油罐腐蚀的各类原因,并根据实际情况制定了相应的规避策略,希望以此提出的有效解决方案能够顺利执行,将我国的储油罐腐蚀问题造成的影响降到最低。参考文献
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