储油罐是储存和输转石油产品的龙头设备,在石油化工和油库企业中应用广泛。随着国内原油品质劣化,进口原油和油品转运量的不断增加,油罐的腐蚀问题日益突出。油品在开采过程中常夹杂一定水和腐蚀性介质,在长期存储过程中“水沉油浮”,腐蚀性沉积水在油罐底部聚集,尤其是在沿海等苛刻腐蚀环境下,沉积水中含有大量氯离子、硫酸盐和厌氧微生物,形成强腐蚀环境,给油罐底板造成了严重的腐蚀危害。为更好地开展储油罐防腐工作,本论文针对腐蚀介质沉积水,研究不同钢材在沉积水中的腐蚀行为,结合腐蚀机理,研究针对储罐内底板的涂层防腐蚀技术。具体如下:首先,以不同钢材Q235、316L、X65和X80作为腐蚀材料,以镇海炼化原油储罐底部的沉积水作为腐蚀介质,采用动电位极化曲线、电化学阻抗（EIS）技术以及X衍射仪（XRD）并结合腐蚀形貌观察（SEM）、电子能谱（EDS）,对三种钢材在沉积水中的电化学腐蚀行为进行研究。发现:Q235钢、X65钢和X80钢浸泡24天后表面生成疏松腐蚀产物,316L钢表面没有明显腐蚀现象发生;极化曲线表明Q235(3.462μA?cm^-2)、X65钢(4.122μA?cm^-2)和X80钢(5.848μA?cm^-2)在原油沉积水中自腐蚀电流密度远大于316L(0.118μA?cm^-2),316L钢极化曲线有明显的钝化区;EIS表明随着浸泡时间延长,Q235钢、X65钢、X80钢的阻抗模值缓慢增加,随后阻抗模值降低,而316L钢的阻抗模值没有明显变化。基于上述实验,以石墨烯为填料,通过化学试剂结合离心超声等方法,将其稳定分散到水溶液中,采用TEM和AFM等对石墨烯的分散状态和层数进行表征。将分散后的石墨烯添加到双组份水性环氧树脂中,制备石墨烯-水性环氧复合涂层。通过极化曲线和交流阻抗谱技术研究复合涂层在模拟海水溶液中的隔水和防腐性能。结果表明:石墨烯复合涂层较纯环氧涂层的耐蚀性明显提高,石墨烯具备优异的隔水性能,可以提高环氧树脂的阻抗模值,增大涂层耐腐蚀性能。最后,针对传统环氧富锌涂层屏蔽性能差,海洋环境下防腐寿命短等缺陷,实验以石墨烯为填料,自制石墨烯底漆和石墨烯面漆。以实际原油储罐的沉积水为腐蚀介质,将石墨烯底漆和石墨烯面漆作为防护涂层体系,采用交流阻抗谱、动电位极化曲线,结合盐雾实验研究石墨烯涂层体系在沉积水中的腐蚀行为和失效过程。结果发现:石墨烯底漆在浸泡初期对碳钢具有一定的防护效果,浸泡一段时间后,腐蚀介质渗透到金属基底,涂层逐渐失效;一层底漆的防腐能力明显较底漆和面漆搭配的防腐效果差,底漆和面漆搭配涂覆,涂层浸泡46天后,电阻仍为162 MΩcm,浸泡200天才逐渐失效,结合各浸泡时间测得的腐蚀电流密度以及盐雾实验,说明采用石墨烯面漆和石墨烯底漆搭配,可显著提高涂层对碳钢在沉积水中的防护性能。