王 瑋
(大慶油田工程建設(shè)公司油建二公司,黑龍江 大慶 160000)
在運(yùn)輸與加工的過程中,儲(chǔ)存罐是非常重要的設(shè)備。隨著國內(nèi)石油儲(chǔ)存設(shè)備的增加,儲(chǔ)罐的數(shù)量也大大增加。在使用的時(shí)候,儲(chǔ)罐就是直接在大自然中,內(nèi)部與原油中的介質(zhì)直接接觸,這可能會(huì)導(dǎo)致腐化。從儲(chǔ)存罐腐蝕的數(shù)據(jù)可以看出,底面板腐蝕的面積是最嚴(yán)重、最常見的,接近腐蝕量的80%。 儲(chǔ)罐的腐蝕和穿孔會(huì)導(dǎo)致泄漏,從而造成經(jīng)濟(jì)損失和潛在的安全隱患。
原油的儲(chǔ)存罐中含有一定量的水分。儲(chǔ)罐中的氣相水在冷凝后也會(huì)變成水滴,并沉入儲(chǔ)罐的底部。原油儲(chǔ)罐底部不均勻和液體流動(dòng)等因素會(huì)導(dǎo)致原油儲(chǔ)罐的底部水含量日益增加。通常,原油儲(chǔ)罐具有排水管,但是排水管的中心位置通常比原油儲(chǔ)罐的底部高約300mm,導(dǎo)致原油儲(chǔ)罐底部的積水約300mm[1]。現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展,研究所發(fā)明防腐的涂料,可以將原油儲(chǔ)罐中的水和原油與儲(chǔ)罐底部的鋼板隔開,有效起到防腐的作用。但是,由于使用的時(shí)間過久,儲(chǔ)罐底部的水會(huì)逐漸滲透到底面的板子上面,涂層的耐蝕性會(huì)逐漸降低,從而加速原油儲(chǔ)罐底面板子的腐蝕。一旦水在原油儲(chǔ)罐的底面積累過多,大部分底部接觸將引起大規(guī)模的腐蝕,這將影響原油儲(chǔ)罐的使用壽命。
由于原油儲(chǔ)罐里面的液體不斷地沖刷到金屬的表面,很長一段時(shí)間地沖刷到金屬的表面就會(huì)嚴(yán)重地破壞其鈍化膜,使得儲(chǔ)罐中的液體直接撞擊到了金屬的表面而發(fā)生了電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致對原油儲(chǔ)罐造成腐蝕。中國的原油往往被貯藏于大型的原油儲(chǔ)罐中。因此,原油貯藏庫每日輪班地進(jìn)行原油和出料工作,這種操作會(huì)導(dǎo)致原油儲(chǔ)罐底部出現(xiàn)的沉積水和原油發(fā)生流動(dòng),儲(chǔ)存在罐子里面的原油是具有流動(dòng)性的,特別是在儲(chǔ)罐出油的階段表現(xiàn)得異常明顯,長期的清理會(huì)使原油儲(chǔ)罐底部的金屬和保護(hù)膜逐漸脫離,使金屬的表面與原油進(jìn)行直接的接觸,加快了腐蝕的過程[2]。如果原油中含有較硬的小東西,也會(huì)加速原油儲(chǔ)存罐底面腐蝕的過程。總的來說,油的流動(dòng)越快,流體中的顆粒越多越硬,對罐子底部的影響越大。
堆積的腐蝕性主要是由于原油中包括的顆粒物和污泥長期地被沉淀到了原油的貯藏器底部而導(dǎo)致無法有效地?cái)U(kuò)散出大量的電解氧和水溶性氧,并且由于堆積物的上下分離表面之間存在著一定程度的區(qū)別。主要通過改變pH值,電位,溶解性氧含量等而形成具有腐蝕性的電池并引發(fā)出來的電化學(xué)腐蝕。
首先是把底板的厚度加大,用10mm厚度的板來替代之前8mm厚度的板,減輕腐蝕帶來的影響。其次,原油儲(chǔ)存罐的防腐涂層要起到一定防腐的作用,避免了腐蝕的電池中兩極性之間產(chǎn)生的腐蝕性電流。然而,防腐的涂層通常具有諸如腐蝕和退化的問題,并且有時(shí)在工作中仍然存在一些針孔的現(xiàn)象,影響到整個(gè)防護(hù)的效果。防腐層失效的位置很容易使金屬部分位置腐蝕,從而進(jìn)一步加快了原油儲(chǔ)存罐的底部金屬退化的速度。因此,原油儲(chǔ)罐的底部僅使用一次防腐涂層進(jìn)行防腐并不理想。同時(shí),如果僅使用單一陰極的保護(hù)與措施,則會(huì)增加能量耗損并增加成本。因此,我們通常在原油儲(chǔ)罐底部采用陰極保護(hù)和防腐涂層保護(hù)相結(jié)合的方法。在腐蝕層損壞最嚴(yán)重的地方采取陰極保護(hù)措施。該方法效果最好,成本最合理。
陰極性防護(hù)技術(shù)的基本原理是把位于儲(chǔ)罐底部的金屬物質(zhì)進(jìn)行陰極性改造,以減輕對儲(chǔ)存在原油貯藏區(qū)域底部金屬物質(zhì)的腐蝕。對于陰極的維持通常大致可以劃分為兩種:陽極的犧牲和陰極的犧牲;第二個(gè)是對電流的保護(hù),應(yīng)用了犧牲陽極系統(tǒng),這一個(gè)系統(tǒng)和其他采用了傳統(tǒng)犧牲陽極的輔助式陽極系統(tǒng)相比,犧牲陽極的系統(tǒng)更加可靠、電流分散均勻、安裝簡易、耐用性能高等優(yōu)勢。
隨著近年來我國對于原油的需求越來越大,對于原油儲(chǔ)存罐的需求也正在增強(qiáng)。目前原油正朝著高硫、高氯及其他重質(zhì)氣體的方向進(jìn)一步發(fā)展,這些氣體對原油儲(chǔ)存罐底部的環(huán)境的腐蝕將會(huì)進(jìn)一步惡化,對原油儲(chǔ)罐底板的損壞會(huì)影響到原油儲(chǔ)存罐的壽命。因此,有必要進(jìn)一步地研究和分析對原油儲(chǔ)罐底部銹蝕的原因,采取有效的防護(hù)方案,以提高其使用的壽命,提升其經(jīng)濟(jì)效益。