储油罐腐蚀分析及防控技术研究

储油罐腐蚀分析及防控技术研究

摘要：经济发展加快了中国的工业化进程，石油是工业生产过程中的重要原料

和燃料，在此基础上对中国石油资源的需求与日俱增，储油罐是中国油气储运系

统的重要组成部分，腐蚀是储油罐面临的主要安全问题。为了延长储油罐的使用

寿命，提高我国油气储运的优势，必须采取有效措施防止和控制储油罐的腐蚀，

本文研究主要分析储油罐腐蚀的原因及其防治措施。

关键词：储油罐腐蚀；储油罐分析；储油罐防控

储油罐的存储介质是石油和石化产品，包括原油、成品油、柴油、汽油等，

这些石油产品不仅易燃易爆，而且还包含一些会导致储油罐腐蚀的物质，会发生

腐蚀问题。同时在使用储油罐时，周围的环境对储油罐也有一定的影响，造成了

储油罐外部腐蚀的问题。

一、储油罐腐蚀原因

储油罐的腐蚀根据被腐蚀部分的类型分为内部腐蚀和外部腐蚀两种，储油罐

的腐蚀类型也不同。以下主要描述腐蚀的原因和机理，储油罐的内部腐蚀和储油

罐的外部腐蚀。

（一）储油罐的内部腐蚀

在日常使用的金属储油罐中，内部零件不可避免地会受到腐蚀，腐蚀的原因

也不同，第一储油箱的管壁顶部和上部的内表面相对容易腐蚀，原因是与油的接

触相对较少，这会引起电化学腐蚀，储存在储油罐中的油中含有腐蚀性物质，例

如水、硫化物和氧气，会与金属发生反应而引起氧化腐蚀。第二罐壁的中部也是

相对腐蚀的区域，原因是机油经常上下波动，机油中的硫化氢含量引起电化学腐蚀，同时与其他物质反应生成硫酸并发生电化学分解。第三油箱下部油箱壁的表

面和下部是最容易腐蚀的部分，原因是在该部分中存在一层含污水的层，这会导

致电解腐蚀。

（二）储油罐的外部腐蚀

金属储油罐的外部腐蚀类型主要有漏水腐蚀和大气腐蚀。

1. 大气腐蚀

油箱裸露的外壁和储油箱固定顶的腐蚀是大气腐蚀，腐蚀机理与油箱的内壁

相同，都是电化学腐蚀。地上储油罐直接暴露于大气中，并长时间被雨、雪、雾、霜和湿气侵蚀，并且储油罐的外壁形成薄水膜，该储油罐未与油直接接触，导致

盐和碱，这导致电解质的形成和电化学分解。通常电解腐蚀例如罐的外壁或罐顶

的上部主要是由不均匀腐蚀引起的，钢板凹痕和外部焊缝的腐蚀大，并且出现其

他零件，腐蚀相对较轻。

2. 漏水引起的腐蚀

当储油罐放置在绝缘层上时，会出现非常复杂的腐蚀问题。不仅发生大气腐蚀，而且还会发生类似于储罐底部水腐蚀的问题。通常情况下，保温层中的储罐

是龙骨焊接并支撑在罐壁上。这降低了罐壁上防腐涂层的连续性。在外壁上提供

了对消防管、防风圈、上部水箱板、下部水箱板和边缘板的支撑。保护层的密度

会产生很大的影响，这可能导致水进入绝缘层。如果有水进入隔热层的问题，则

隔热材料会被水弄湿并且很难挥发，罐壁在潮湿的环境中放置了很长时间，并且

由于温度和土壤的影响而发生了严重的腐蚀。

二、储油罐腐蚀预防与控制措施

（一）合理选材

在储油罐的设计中，应考虑对防腐性能的要求，并应根据所含油的质量合理

选择罐体的材料以及内部和外部附件、低碳、低硫、低磷钢应用作罐的材料，对

于高腐蚀性介质，可以将新型的耐腐蚀钢和非金属材料视为储罐附件。此外，可

以根据容纳介质的腐蚀性能适当地增加箱体的腐蚀余量。

（二）应用防腐涂料

为了防止储油箱的腐蚀问题的发生，可以在储油箱的外壁表面和内壁表面上

涂防腐涂料。防腐涂层的质量以及金属表面处理的效果是决定防腐涂层有效性的

主要因素，为了确保防腐蚀效果，必须使用具有优异的粘附性、柔韧性、耐冲击性、耐油性、耐水性、耐老化性、抗静电性等性能的防腐蚀涂料。随着近来对储

油和运输安全问题的关注，许多研究人员增加了对防腐涂料的研究，并开发了许

多具有优异性能的防腐涂料，包括抗静电防腐涂料、耐油、抗静电导电防腐涂料、聚氨酯静电涂料、弹性抗静电防腐涂料等，这些防腐材料的出现为满足储油罐的

防腐要求奠定了良好的基础。

（三）覆盖层防护

覆盖层保护是一种腐蚀保护技术，可将受保护的金属与腐蚀性介质（例如有

机覆盖层、金属覆盖层和陶瓷覆盖层）隔离。目前原油储罐内外的防腐涂料均为

有机涂料、涂层防腐是储罐防腐的最重要手段之一。目前在中国大多数储油罐中，从储油产品中将油罐主体与涂层隔离是一种防腐蚀措施。用于储油罐的防腐涂料

有很多类型，包括环氧型、聚氨酯环氧沥青型和无机富锌型，防腐涂层的优点是

成本低、结构简单方便，缺点是罐体钢板的表面处理在喷漆前很严格，经常会出

现诸如油漆缺角、缺少油漆缺陷位置检测，在油漆缺陷处重新油漆等问题，涂层

的热老化、涂层结构的维护以及储罐都会损坏涂层。

（四）应用氮封装置

氮气密封装置是近年来出现的新型防腐措施，本质上是一种气密封保护性防

腐系统，可以满足大型储油罐的防腐要求，操作简单、操作灵敏、运行可靠、维

修方便，节能储油罐采用氮封装置，维持顶部保护气体的压力恒定，以防止油和

空气直接接触，不仅可以防止储油罐腐蚀，还可以防止油挥发和氧化，从而节省

了资源，可以提高储油罐的经济效益。

（五）电化学保护

电化学保护可分为阳极保护和阴极保护，在阳极电流的作用下可以建立钝态

并产生稳定钝化膜的金属可以使用阳极保护，目前家用储油罐的电化学保护是所

有的储罐地板都是阴极保护。在中国储罐底板外部的阴极保护技术相对成熟，牺

牲阳极法和强制电流法均被广泛使用，牺牲阳极法通常用于油箱底板内部的阴极

保护，尽管有关于强制流动方法的科学研究和实验应用报告，但该技术仍不成熟，并且已经在阳极材料的选择，电缆出口密封设计和安全演示方面进行了认真的研究。阴极保护是保护储油罐免受电化学腐蚀和细菌腐蚀（例如电偶腐蚀、浓电池

腐蚀和孔腐蚀）的有效方法之一，只要保护性金属的电位为负即可，另一方面具

有优异的抑制效果，可以达到保护的目的，阴极保护方法的优点是耐腐蚀性好，

易于实施。

结语

综上所述，有效防止和控制储油罐的腐蚀是确保油气储运安全，减少资源消

耗和油气储藏的重要环节。这也是提高运输的经济和社会效益的有效途径，在此

基础上，有针对性地采取预防和控制措施，以加强对储油罐腐蚀原因的分析，避

免因储油罐腐蚀而造成的经济损失和能耗。