液化气加气站埋地储罐牺牲阳极阴极保措施

液化气加气站埋地储罐牺牲阳极阴极保措施
河南邦信防腐材料有限公司
2017年6月
液化气站建设时，严格按照国家各项管理规范去设计和施工，保证硬件条件的安全合理，配套设施及服务的完善，液化气建站的防火措施也要重视。

那么液化气站的防火有哪些要求规范？
1、贮存区内应设置液化石油气贮罐、汽车槽车卸车点、泵(或泵房)、压缩机(或压缩机间)和汽油、柴油等燃料贮罐;经营区应由加气区、营业室、仪表和配电间等组成。

2、液化石油气贮罐和罐区的布置应符合下列规定: ①地上贮罐组外围应设置高度为1m的不燃烧实体防护墙。

贮罐之间的净距不应小于相邻较大罐的直径; ②地下或半地下贮罐之间应采用防渗混凝土墙隔开，贮罐之间距离不应小于1.5m。

3、加气站、合建站内严禁设置地下和半地下建、构筑物(地下贮罐、操作井和必要的埋地式室外消火栓和消防水泵接合器除外)。

4、经营区宜布置在站内前沿，且便于车辆出人方便的地方。

5、加气站、合建站与站外建筑物相邻的一侧，应建造高度不小于2.2m的不燃烧体实体围墙;面向车辆进、出口道路的一侧宜开敞，也可建造非实体围墙、栅栏。

6、加气站、合建站内液化石油气贮罐与站内设施的防火间距应符合有关规范的规定。

7、当地上液化石油气贮罐与站内设施之间设置防火隔墙时，贮罐与设施之间的防火间距可按绕过防火隔墙两端的距离测量值计算。

防火隔墙应为具有阻止液化石油气渗透的不燃烧实体墙，顶部不得低于贮罐上设置阀件高度。

8、采用小于或等于10m^3的地上液化石油气贮罐整体装配式的加气站，其贮罐与充装泵、卸车点和加气机的防火间距可减少至1.5m,与站房的防火间距可减少至4m。

9、在合建站内，液化石油气贮罐与汽油、柴油贮罐之间未设置防火隔墙时，不宜将这两类贮罐分为地上、地下方式布置。

经设置防火隔墙后，可按地曰上贮罐防火间距规定执行。

1 储罐的腐蚀
加油站、储气站等易燃易爆油、气的储罐一般都设在地下小容积的储罐，并使用细沙回填，并采取防雷静电接地。

早期填埋在沙池中的储罐防腐设计是不用阴极保护的，地下储罐直接受到细沙中水和空气的腐蚀，土壤电阻率通常被作为衡量介质腐蚀性强弱的一种重要依据。

一般将电阻率大于50Ω·m划分为弱腐蚀介质质，但实际介质条件往往是不均匀的。

各种影响因素相互关联，比如储罐的钢体在干燥的沙介质中不具备产生电化学腐蚀的条件。

因为干沙的电阻率极大，但在潮湿渗水的状态下，沙的电阻率急剧下降，局部腐蚀的电池的阴、阳极区通过介质中的水及其杂质盐类的传导使腐蚀得以持续进行。

钢体在沙介质中的腐蚀电位与沙的含水量有着密切的关系，腐蚀电位随着沙中水含量的增加负移，腐蚀倾向变化从不腐蚀到强腐蚀。

随着国家对安全事故的越来越重视，阴极保护作为简单的安全保障措施也越来越受人们的重视，埋地储罐阴极保护才得到逐步地推广。

由于地下储罐体积比较小，结构简单，需要保护的部分包括储罐罐体和、罐体相连的少量埋地管道以及储罐的静电接地系统。

单个地下储罐大多采用牺牲阳极阴极保护，如果大量的地下储罐集中在一起，也可以采用强制电流阴极保护。

目前应用阴极保护比较多的是液化气加气站、天然气加气站、加油站的地下储罐。

2 储罐的防腐措施
2.1 外涂层
储罐填埋前应按SHJ22-90《石油化工设备与管道涂料防腐设计与施工规范》进行防腐处理，涂料为环氧煤沥青，缠绕材料为玻璃布，每层涂料厚度必须大于等于0.2mm，每层玻璃布缠绕厚度为1.5mm。

每涂一层涂料，缠一层玻璃布，直至防腐层总厚度大于5.5mm为止。

2.2 镁合金牺牲阳极阴极保护
根据小范围区域特点和介质高电阻率，选用镁合金牺牲阳极，它具有较负的工作电位和较大的驱动电压。

为使阳极输出电流分布均匀，减小阳极溶解电阻，阳极四周有10mm厚的填料，其组分为工业硫酸钠、石膏和澎润土，按比例搅拌均匀，与阳极一起装入Ø200×1100mm的棉布袋，即为阳极包。

阳极电缆采用VV-1×10mm2多股铜芯电缆，端头先与100mm×100mm钢板铜焊，再将钢板焊接到储罐底部的支撑板上，所有接头裸露处均用环氧煤焦油涂封。

14 支8kg阳极均匀布置在储罐四周距罐底部高度约0.6m的位置。

储罐上、下部各安装一支埋地长效硫酸铜参比电极，为使参比电极工作稳定、延长使用期限，与阳极相同的填料放入参比电极周围，制成Ø200mm×300mm的参比电极包。

3 罐体表面电流密度分布的主要影响因素
牺牲阳极的输出电流为:I=ΔE/R。

式中: ΔE为牺牲阳极的工作电位与被保护体的电位之间的差，即驱动电压。

R为系统回路的总电阻。

主要为牺牲阳极与被保护体之间介质的电阻，R的大小决定了到达被保护体金属表面的电流密度，而R又与介质的电阻率ρ、截面积A和阳极到达被保护体某一位置之间的距离
L存在如下关系:R=ΡL/A
对填沙地下储罐，随着沙介质含水量从上往下逐渐增加，ρ逐渐减小，且上部区域沙体离地表距离较近，受气候影响产生的干、湿波动引起ρ随之变化。

而下部区域沙体一直处在潮湿状态，ρ较稳定。

另外宏观上罐体表面的上部区域与阳极床的距离(L)大于罐体下部与阳极床的距离。

因而到达储罐表面上部区域的电流密度小于下部区域，而受地表气候变化的影响，上部区域电流密度的变化大于下部区域，所以罐体表面所处位置与阳极的间距、周围的变化而引起电阻率ρ改变是影响储罐表面电流密度分布的主要因素。

50立方储罐牺牲阳极，建议选用BX-MG-14型镁合金牺牲阳极，20立方储罐牺牲阳极，建议选用BX-MG-8型镁合金牺牲阳极。

埋地储罐镁合金牺牲阳极施工现场
4 保护电位检测
由于罐体的下部区域沙介质一直处在潮湿的状态, ρ较小, 且罐体表面与阳极床的距离较近, 因而下部表面区域的电流密度较大, 电位稳定在最佳保护状态。

进入夏季以后, 地表温度升高, 受其影响上部沙体含水量日趋减小, 秋冬季节气候干燥, 雨量偏少ρ逐渐增大, 表面电流密度减小，保护电位缓缓正移。

春天雨季到来后，上部沙体随着湿度增大、ρ减小, 电流密度增大, 电位又逐渐负移。

埋地储罐牺牲阳极的保护日常维护工作不多，除按外加电流阴极保护的要求进行保护电位测量，测试桩维护保养，接地故障排除等工作外，建议每年测定各参数。

据此分析管道保护状况。

若样机性能变坏，则需采取相应的措施。

在年度检测时，可以测量牺牲阳极的输出电流，修复断开的电缆。

如果阳极输出电流明显减小，而阳极并没有达到其寿命，阳极电缆短路是常见的原因。

可以将电流表串联在阳极电缆中测量阳极输出电流，也可以在阳极电缆中串联一支0.1Ω的电阻，通过测量该电阻上的电压降，计算阳极电流输出。

阳极的接地电阻为阳极开路电位减去阳极闭路电位再除以阳极输出电流。

5 结束语
地下埋沙储罐罐体表面保护电位分布的均匀程变化影响。

阳极布置应考虑现场条件、季节、地下水位等因素，均匀分布在罐体四周，高度选择在既能常年保持潮湿以使阳极能正常工作，且又尽量能使罐体表面电流分布均匀的位置。

电位测量是检测阴极保护效果的一个重要手段，长效参比电极有一定的使用期限，在现场生产中难以校正或更换, 因此在土建设计时应考虑在垂直槽底的罐
壁切线位置所对的盖板上预制一个小洞,以便插入钻有许多小孔的聚乙烯管，使参比电极能够沿管内测到罐体表面任一高度位置的电位。

通往阴极保护区域外的管道应采用绝缘法兰，使地下储罐与罐外工艺管线系统严格分开。

储罐的防雷接地体实际上与牺牲阳极电连接，因此区域牺牲阳极阴极保护储罐的接地宜采用锌合金，不能采用铜或者裸钢。