储罐土壤腐蚀与防护维修

图 2 新规范 GBJ128 - 90 及 SH3046 - 92
416 号 、418 号罐原 罐 底 钢 板 厚 6mm ,测 厚 数 据 3. 5～6. 0mm 之间 。根据现场切割底板背面 的检测情况 ,发现有大面积坑蚀现象 ,腐蚀深度达 到 3mm。从测厚数据可见 ,腐蚀严重的部位主要在 罐底排污口附近和罐底基础下沉 (凹陷深度达到 80mm) 的部位 ,据反映 ,设计建造时排污口设计得 不合理 ,特别是 417 号罐 1997 年就腐蚀穿孔 ,造成 紧急转油腾罐处理事故 。今年检修对 416 号 、418 号两个同期的罐进行了检查 ,内表面腐蚀较轻 ,而 测厚数据表明罐底腐蚀严重 ,其排污口附近底板的 蚀坑深 3mm。分析原因主要是原排污口不合理罐 底渗入水分 ,其次是罐基础下沉使罐底产生应力腐 蚀电池和氧浓差腐蚀电池 。
响。 新旧设计规范的罐体与基础对照见图 1 、2 。
图 1 旧规范
1 腐蚀调查
1999 年大检修进行腐蚀检测发现 416 号 、418 号两个 5000m3 原油罐和 907 号 、908 号 、909 号 3 个 400m3 环烷酸罐的罐底严重腐蚀减薄需要更换罐 底 。检测情况及分析如下 :
关键词 :石油储罐 土壤腐蚀 阴极保护
克拉玛依石化厂对金属石油储罐 (简称储罐) 的防护工作开展较晚 ,1994 年以前所建的储罐在 投用时都没有采取任何防腐蚀措施 ,从而出现了油 品变质 、油罐漏油 、环境污染等问题 ,甚至会引起着 火 、爆炸等安全事故 ,严重影响了生产 。1994 年以 后逐步对一些腐蚀严重的储罐进行了更换罐底及 进行内部涂料防护 ,取得了较好的效果 。但是 ,从 近年的腐蚀调查来看 ,储罐的腐蚀又有了新的发 展 ,主要是罐底的土壤腐蚀 。为了保证安全生产 , 实现长周期运行 ,应采取措施消除隐患 。
难 极高
电阻率 /Ω. m > 100 50～100 20～50 < 20
表 1 土壤腐蚀性与各因素的对应关系
含水量
/% < 3 3～7 或 > 40 7～10 或 30～40 10～12 或 25～30 12～25
pH 值
> 8. 5 7. 0～8. 5 5. 5～7. 0 4. 5～5. 5 < 4. 5
exchanger of atmospheric distillation unit was investigated. The causes of corrosion were specifically analyzed. It was concluded that off - spec of Cl - ( 3 200 mg/ L) was the major cause of cor2 rosion failure and U type construction and fusion welds of the tubes were the direct causes of erosion corrosion , and corrosion preven2 tion measures were proposed. Although the service life of the heat exchanger was only 20 months , the analysis of the phase change found that 12Cr2AlMoV offered good performances (corrosion rate : 0. 36 mm/ a) even at higher Cl - content and trouble - free opera2 tion period was as long as 16 months which was 8 times that of car2 bon steel. It was an ideal alternative material. Keywords 12Cr2AlMoV , U type tube , application , investigation Selection of Corrosion Inhibitor for Fractionator Overhead of Hydrotreating Unit Ai Zhongqiu
(2) 选择干燥 、细实的戈壁土和沥青砂夯实作 为垫层 。对于腐蚀性大的酸性土壤还应采取油毡 隔绝等方法 。
(3) 采用牺牲阳极方法进行阴极保护 。
(收稿日期 :2000 - 02 - 18)
ABSTRACTS Petrochemical Corrosion and Protection Bimonthly ,Volume 18 ,No. 1 February ,2001
(1) 旧罐区设计不合理 ,各罐基础和罐区几乎 处于同一水平面 ,不利于罐底土壤的排水 ,使土壤 含水量增加 ,腐蚀性加大 ;
(2) 罐顶保温缺陷 ,雨水渗入罐壁不仅使罐壁 锈蚀 ,而且使周围边缘底板土壤含水量上升 ,腐蚀 性增强 ;
(3) 罐底边缘板焊缝热影响区腐蚀严重 ; (4) 按照旧的储罐设计规范设计建造的油罐罐 底布板不合理 ,易造成罐体下沉和焊缝热应力影
钢铁对地电位
(Cu/ CuSO4) / V < - 0. 15
- 0. 15～ - 0. 30 - 0. 30～ - 0. 45 - 0. 45～ - 0. 55
> - 0. 55
氧化还原电位 Eh/ mV
> 400 200～400 100～200
< 100
上述各因素中 ,对宏观腐蚀电池起主导作用的 地下腐蚀 ,特别是阴极与阳极相距较远时 ,电阻率 起主导作用 ,但当微腐蚀电池起主导作用时 ,由于 阴极和阳级处于同一点 ,它们之间的土壤电阻可不 计 。而水分使土壤成为电解质是造成电化学腐蚀 的先决条件 ,但土壤含水量达到 25 %后再增加 ,土 壤的腐蚀性反而减小 ,因为会影响土壤的氧气含 量 ,阻碍了阴极过程 。新疆克拉玛依地区地处戈壁 滩上 ,一般情况下 ,土壤电阻率 > 100Ω. m ,含水率 < 3 ,pH 值 > 7. 8 ,腐蚀性较小 。然而 ,对这几个储 罐的腐蚀调查 ,发现其土壤含水率在 10 %～23 % 之间 ,钢铁对地电位为 ( - 0. 49) ～ ( - 0. 54) ,说明 土壤已经具有较强的腐蚀性 。由于腐蚀产物是疏 松的 ,不影响土壤的含气量 ,在土壤的含水量和含 气量达到一个一致的峰值时 ,土壤的腐蚀性最强 。 腐蚀调查中的现象表明了这一点 。土壤中不同地 方盐含量不同 ,会产生盐浓差腐蚀 ,而土壤中的 Cl - 、SO24 - 、CO23 - 等阴离子含量高 ,会促进电化学 腐蚀的阴极过程 ,土壤腐蚀性更严重 。
907 号 、908 号 、909 号罐原罐底钢板厚 6mm ,测 厚数据 1. 8～4. 4mm ,其中 3. 0mm 以下的主要在罐 底边缘一周 。现场检查罐底内表面无严重腐蚀现 象 ,而掀开底板发现整个罐底有厚厚一层疏松的黑 褐色腐蚀产物 ( Fe (OH) 2 、FeOOH、Fe2O3 ·3H2O 、Fe (OH) 3 、FeS 的混合物) ,罐底边缘板一周尤为严重 。 分析原因有 4 点 :
The corrosion of sour waste water tank was the result of corro2 sive media such as hydrosulfide etc and concentration attacks. The application of WF coating developed by Wuhan Material Protecion Research Institute has achieved good protection results. The appli2 cation process of the coating was briefed. Keywords waste water tank , corrosion WF coating Soil Corrosion of Storage Tanks and Preventive Maintenance Xiang Changjun
S2 - + 8OH -
其阳极过程为氧化反应 :
Fe
Fe2 + + 2e
Fe2 + + 2OH -
Fe (OH) 2 (绿色腐蚀产物)
2Fe (OH) 2 + 1/ 2O2 + H2O 2Fe (OH) 3
Fe (OH) 3 FeOOH + H2O (赤色腐蚀产物)
Fe (OH) 3 Fe2O3·3H2O (黑色腐蚀产物)
此外 ,含水量增加 ,酸性介质泄漏使局部土壤 pH 值下降 。特别是许多旧罐在建造时未采用油毡 隔绝 ,而且沥青砂垫层深度不够 ,导致腐蚀增强 。
3 防护措施
3. 1 加强对罐区的管理 使罐区保持干净 ,加强对罐区的管理 ,防止酸 、 碱 、油 、水等介质泄漏 ,渗入土壤 ,要求达到集团公 司完好罐区的标准 。 3. 2 抓好对土壤腐蚀的监测工作 不仅仅是测厚和宏观检查 ,对腐蚀严重的 ,要 采用化验和电化学手段分析罐内介质和罐外土壤 的各种腐蚀因素 ,以选择有效的措施和存档备案 , 加强监控 。 3. 3 改进设计 对于新设计建造的储罐 ,要充分考虑腐蚀因 素 ,进行土壤腐蚀性调查 ,采取涂料防护和阴极保 护等措施 。 3. 4 采取有效的防腐蚀措施 (1) 更换腐蚀严重的罐底板 ,严格按照储罐检 修规程 、布板规范和顺序焊接 ,并消除焊接热应力 。 罐底板采用沥青或环氧沥青涂层与土壤进行隔离 。
Fe2 + + CO32 -
FeCO3
Fe2 + + S2 -
FeS
影响金属的土壤腐蚀的因素 (见表 1) 主要有
土壤的电阻率 、土壤的氧化还原电位 、土壤盐分 、土
壤的含水量 、土壤含气量 、土壤的酸度 、土壤微生
物 、杂散电流和金属材料的结构和组织等 ,而这些
因素又常常互相影响 ,造成土壤的腐蚀十分复杂而
The serious corrosion by furfural acid of furfural refining unit of the refinery has greatly affected the safe operation and profitabil2 ity of the unit. The corrosion behavior of the furfural acid and cor2 rosion form were studied and KQ - 1 corrosion inhibitor was select2 ed for the unit. Keywords Furfural acid , corrosion , corrosion inhibitor Corrosion of Sour Waste Water Tank and Protection Peng Changli , Zeng Guangming , Liu Feng
电化学保护·涂料 石 油 化 工 腐 蚀 与 防 护 2 0 0 1 , 1 8 ( 1 ) ·4 6 ·
储罐土壤腐蚀与防护维修
向长军 克拉玛依石油化工厂机动部 (新疆克拉玛依 834003)
摘要 :文章介绍了克拉玛依石油化工厂石油储罐的土壤腐蚀情况 ,分析了其腐蚀的原因和腐蚀机理 ,并采 取适当的防护措施 。
The process of selection of corrosion inhibitor for the fraction2 ator overhead of diesel hydrotreating unit was summarized. The corrosion of the unit was analyzed and counter measures were pro2 posed. Keywords Hydrotreating unit , corrosion , corrosion inhibitor , pro2 tection Application of KQ- 1 Corrosion Inhibitor in Furfural Refin2 ing Unit Zhai Jinshan , Kong Zhaohui
第 1 期 向长军. 储罐土壤腐蚀与防护维修 · 4 7 ·
2 土壤腐蚀机理
金属材料的土壤腐蚀实际是电化学腐蚀 ,其阴
极过程为还原反应 :
有氧条件 :O2 + 2H2O + 4e 4OH -
缺氧条件 :SO42 - + 4H2O + 8e