论文部分内容阅读
【摘要】储油罐的安全运行问题一直是人们所关注的焦点问题，新闻中不时会报道出关于储油罐运输过程中发生爆炸、泄漏等一系列问题，而造成这些问题的罪魁祸首往往就是储油罐的腐蚀问题。储油罐腐蚀是一种相对复杂的化学变化过程，并且随时都在发生。本文重点剖析储油罐腐蚀的原因，并以此制定相应的规避策略，例行检查，发现问题，解决问题，保证储油罐的安全使用。
【关键词】储油罐 腐蚀原因 规避策略
由于储油罐一般装有油、气等易燃易爆物品，所以其安全运行问题一直是油气集输系统从始至终关注的焦点。虽然现在国家对油气运输系统的安全管理有了新的执行标准，并且正在逐步的完善储油罐周围的安全设施和自动化监控系统，但是由于储油罐所装有的一般是含硫化物等具有很强腐蚀性的物质，所以储油罐在使用过程中，不可避免的会产生介质腐蚀、自然腐蚀、磨损腐蚀等一系列情况，致使储油罐出现原油泄漏等诸多安全问题，危害着人员及财产的安全。所以正确的分析储油罐各种腐蚀的机理，并采取相应的规避措施对于储油罐运输系统安全平稳的运行，显然已经显得迫在眉睫了。
1 储油罐腐蚀的特点
通过对储油罐进行安全监测，并分析了大量的实验数据和现实现象，我们得出了储油罐腐蚀的如下一些特点：
（1）储油罐顶腐蚀相对均匀，使得壁厚均匀变薄，整个罐体的承压能力急剧下降，部分部位甚至出现壁顶脱落现象。
（2）储油罐的进出油管线附近的腐蚀程度明显比底板部位腐蚀严重，并且穿透性腐蚀较多。
（3）腐蚀部位多是由点蚀形成，个别电蚀可能会造成穿孔。
（4）焊缝周围防腐层脱落，造成焊缝处腐蚀严重且普遍，检测结果显示，部分焊缝已经失效。
（5）整个储油罐的腐蚀程度在倒写的“T”形缝以上500毫米的范围内相对严重。
2 储油罐腐蚀原因剖析
储油罐的腐蚀原因一般来自于两个方面：一是油气中的腐蚀介质对储油罐的影响；二是外界环境中的腐蚀介质对储油罐的影响。
油气中的腐蚀介质对储油罐的影响
油气中的腐蚀介质一般包括：硫化物、无机盐、氮化物等。2.1 硫化物腐蚀储油罐
油气中一般混有的硫化物有硫化氢、硫醚、硫单质、硫醇等。当在常温常压下时，这些硫化物对储油罐的腐蚀程度并不明显，但是当储油罐温度升高，达到一定温度时，这些硫化物对储油罐的化学腐蚀会变得相当严重。如果温度继续升高，硫化物的活性得到进一步增强，储油罐的化学腐蚀也会继续加强。减压、热裂化和催化装置在温度较高的情况下，硫化物的化学腐蚀更加严重。
2.2 无机盐腐蚀储油罐
油气在开采过程中虽然经过了脱水处理，但其组成中还是会不可避免的存在一定量的水分和原油乳化的现象，这些水中存在少量的无机盐，如氯化镁、氯化钠、硫酸钠等等。在原油加工的过程中，一些无机盐会受热分解，产生腐蚀性极强的酸性气体，这些气体遇到水后会对储油罐产生极强的腐蚀作用，在油气运输过程中，对储油罐造成严重的酸性腐蚀。
2.3 氮化物腐蚀储油罐
油气中除了含有硫化物、无机盐之外，还有少量的氮化物。氮化物在油气中一般是以衍生物的形式存在的，这些衍生物在油气加工过程中会发生一些化学变化，产生氨气与一些氰化物，这些物质在遇到水后形成具有阴阳离子的电解液，在油气运输过程中会对储油罐产生极强的电化学腐蚀。另外，一旦硫化物和氨共同作用储油罐内壁，会严重的腐蚀储油罐内壁上的涂料，造成涂料脱落，直接导致实际生产运输过程中的一些事故。
3 外界环境中的腐蚀介质对储油罐的影响
外界环境对储油罐的腐蚀主要来自于大气腐蚀，由于储油罐长期暴漏在自然大气中，所以大气对储油罐的腐蚀程度也是相当严重。
3.1 大气中的氧气和其他一些酸性气体对储油罐的影响
虽然储油罐表面的金属在大气中氧气的氧化下形成了一些氧化膜附着在储油罐的表面，形成保护膜，但是大气中还含有三氧化硫、二氧化硫和二氧化碳等酸性气体，这些气体遇水形成酸液后会对这些氧化膜起到极强的破坏作用，当氧化膜被分解后，形成的酸液将直接接触储油罐表面的金属，进而触发化学反应，对储油罐造成极强的腐蚀作用。
3.2 大气中的水蒸气对储油罐的影响
大气中存在少量的水蒸气，一般少量的水蒸气不会对储油罐的腐蚀产生影响，但是当储油罐周围的环境，尤其是湿度发生变化时，水蒸气会在储油罐表面冷凝形成液态水，液态水形成之后会溶解空气中的一些酸碱性气体，从而在储油罐表面形成电化学腐蚀，严重的腐蚀储油罐。
4 储油罐腐蚀的规避策略
4.1 采用电化学防护措施
电化学腐蚀的防护措施一般包括阴极防护和阳极防护两种。具体实际操作过程中，我们可以采用牺牲阳极的阴极保护措施来控制储油罐的电化学腐蚀，如在储油罐金属表面通入足量的阴极电流，使罐体内的金属离子溶解速度降低，从而有效的防治金属的腐蚀，延长储油罐的使用寿命。有数据显示，使用带状的锌阳极管可以使储油罐使用寿命提高10～15年。
4.2 优化集输生产流程，完善生产工艺
在油气运输实际操作过程中，可以增加来液进罐前操作，来减少油气进入储油罐前的含沙量、含水量，避免不必要的泥沙冲磨损耗；另外，也可以对储油罐内部进行改造，在油气进罐口及其周围部分面积进行玻璃钢防腐操作，避免储油罐底部冲刷磨损。
4.3 采用罐体修复工艺
在罐体的焊接过程中，我们可以采用低氢型焊条，以此来降低氢对储油罐的腐蚀作用；我们还可以采用多道焊的焊接方式，较少焊接过程中的组织缺陷，降低储油罐的腐蚀隐患；同时我们在焊接过程中，需要采用较小的焊接线能量，尽量减小焊接过程中产生的晶粒，强化组织，增加储油罐韧性。
4.4 在油气输入储油罐前，对集输管线投放杀菌、缓蚀剂，尽量降低油气原料油腐蚀，缓解、抑制储油罐内油气的腐蚀
4.5 定期进行储油罐的内检测，特别是对防腐层的检测
当防腐层存在大量的脱落问题时，我们应当及时发现，并采取相应的安全措施。
5 结束语
自改革开放之后，我国经济以及工业技术飞速发展，在国内的石油工业生产过程中，由于储油罐存在普遍的腐蚀现象，致使油气在运输过程中事故不断，严重的制约着石油工业的发展，并且危害着相关人员的生命安全。本文重点剖析了储油罐腐蚀的各类原因，并根据实际情况制定了相应的规避策略，希望以此提出的有效解决方案能够顺利执行，将我国的储油罐腐蚀问题造成的影响降到最低。
参考文献
[1] 杨启明，马洪霞.石油化工设备安全管理[H].化学工业出版社.2008-2
[2] 李德福，刘洁.石油化工设备清洗技术[H].化学工业出版社.2003-10
[3] 曾自强.天然气集输工程[M].北京.石油工业出版社，2010
[4] 傅玉华，周汉平.石油化工设备的腐蚀与防治[M].机械工业出版社，1997-9
[5] 王大庆，霍春勇，高惠临.长输管线气体泄漏率简化计算方法[J].天然气工业，2008，28（1）：116-118
作者简介
刘学超（1984-），男，满族，天津宝坻人，助理工程师，延长油田有限公司杏子川采油厂沐浴原油集输站，主要从事集输站、联合站技术指导及安全工作。
【关键词】储油罐 腐蚀原因 规避策略
由于储油罐一般装有油、气等易燃易爆物品，所以其安全运行问题一直是油气集输系统从始至终关注的焦点。虽然现在国家对油气运输系统的安全管理有了新的执行标准，并且正在逐步的完善储油罐周围的安全设施和自动化监控系统，但是由于储油罐所装有的一般是含硫化物等具有很强腐蚀性的物质，所以储油罐在使用过程中，不可避免的会产生介质腐蚀、自然腐蚀、磨损腐蚀等一系列情况，致使储油罐出现原油泄漏等诸多安全问题，危害着人员及财产的安全。所以正确的分析储油罐各种腐蚀的机理，并采取相应的规避措施对于储油罐运输系统安全平稳的运行，显然已经显得迫在眉睫了。
1 储油罐腐蚀的特点
通过对储油罐进行安全监测，并分析了大量的实验数据和现实现象，我们得出了储油罐腐蚀的如下一些特点：
（1）储油罐顶腐蚀相对均匀，使得壁厚均匀变薄，整个罐体的承压能力急剧下降，部分部位甚至出现壁顶脱落现象。
（2）储油罐的进出油管线附近的腐蚀程度明显比底板部位腐蚀严重，并且穿透性腐蚀较多。
（3）腐蚀部位多是由点蚀形成，个别电蚀可能会造成穿孔。
（4）焊缝周围防腐层脱落，造成焊缝处腐蚀严重且普遍，检测结果显示，部分焊缝已经失效。
（5）整个储油罐的腐蚀程度在倒写的“T”形缝以上500毫米的范围内相对严重。
2 储油罐腐蚀原因剖析
储油罐的腐蚀原因一般来自于两个方面：一是油气中的腐蚀介质对储油罐的影响；二是外界环境中的腐蚀介质对储油罐的影响。
油气中的腐蚀介质对储油罐的影响
油气中的腐蚀介质一般包括：硫化物、无机盐、氮化物等。2.1 硫化物腐蚀储油罐
油气中一般混有的硫化物有硫化氢、硫醚、硫单质、硫醇等。当在常温常压下时，这些硫化物对储油罐的腐蚀程度并不明显，但是当储油罐温度升高，达到一定温度时，这些硫化物对储油罐的化学腐蚀会变得相当严重。如果温度继续升高，硫化物的活性得到进一步增强，储油罐的化学腐蚀也会继续加强。减压、热裂化和催化装置在温度较高的情况下，硫化物的化学腐蚀更加严重。
2.2 无机盐腐蚀储油罐
油气在开采过程中虽然经过了脱水处理，但其组成中还是会不可避免的存在一定量的水分和原油乳化的现象，这些水中存在少量的无机盐，如氯化镁、氯化钠、硫酸钠等等。在原油加工的过程中，一些无机盐会受热分解，产生腐蚀性极强的酸性气体，这些气体遇到水后会对储油罐产生极强的腐蚀作用，在油气运输过程中，对储油罐造成严重的酸性腐蚀。
2.3 氮化物腐蚀储油罐
油气中除了含有硫化物、无机盐之外，还有少量的氮化物。氮化物在油气中一般是以衍生物的形式存在的，这些衍生物在油气加工过程中会发生一些化学变化，产生氨气与一些氰化物，这些物质在遇到水后形成具有阴阳离子的电解液，在油气运输过程中会对储油罐产生极强的电化学腐蚀。另外，一旦硫化物和氨共同作用储油罐内壁，会严重的腐蚀储油罐内壁上的涂料，造成涂料脱落，直接导致实际生产运输过程中的一些事故。
3 外界环境中的腐蚀介质对储油罐的影响
外界环境对储油罐的腐蚀主要来自于大气腐蚀，由于储油罐长期暴漏在自然大气中，所以大气对储油罐的腐蚀程度也是相当严重。
3.1 大气中的氧气和其他一些酸性气体对储油罐的影响
虽然储油罐表面的金属在大气中氧气的氧化下形成了一些氧化膜附着在储油罐的表面，形成保护膜，但是大气中还含有三氧化硫、二氧化硫和二氧化碳等酸性气体，这些气体遇水形成酸液后会对这些氧化膜起到极强的破坏作用，当氧化膜被分解后，形成的酸液将直接接触储油罐表面的金属，进而触发化学反应，对储油罐造成极强的腐蚀作用。
3.2 大气中的水蒸气对储油罐的影响
大气中存在少量的水蒸气，一般少量的水蒸气不会对储油罐的腐蚀产生影响，但是当储油罐周围的环境，尤其是湿度发生变化时，水蒸气会在储油罐表面冷凝形成液态水，液态水形成之后会溶解空气中的一些酸碱性气体，从而在储油罐表面形成电化学腐蚀，严重的腐蚀储油罐。
4 储油罐腐蚀的规避策略
4.1 采用电化学防护措施
电化学腐蚀的防护措施一般包括阴极防护和阳极防护两种。具体实际操作过程中，我们可以采用牺牲阳极的阴极保护措施来控制储油罐的电化学腐蚀，如在储油罐金属表面通入足量的阴极电流，使罐体内的金属离子溶解速度降低，从而有效的防治金属的腐蚀，延长储油罐的使用寿命。有数据显示，使用带状的锌阳极管可以使储油罐使用寿命提高10～15年。
4.2 优化集输生产流程，完善生产工艺
在油气运输实际操作过程中，可以增加来液进罐前操作，来减少油气进入储油罐前的含沙量、含水量，避免不必要的泥沙冲磨损耗；另外，也可以对储油罐内部进行改造，在油气进罐口及其周围部分面积进行玻璃钢防腐操作，避免储油罐底部冲刷磨损。
4.3 采用罐体修复工艺
在罐体的焊接过程中，我们可以采用低氢型焊条，以此来降低氢对储油罐的腐蚀作用；我们还可以采用多道焊的焊接方式，较少焊接过程中的组织缺陷，降低储油罐的腐蚀隐患；同时我们在焊接过程中，需要采用较小的焊接线能量，尽量减小焊接过程中产生的晶粒，强化组织，增加储油罐韧性。
4.4 在油气输入储油罐前，对集输管线投放杀菌、缓蚀剂，尽量降低油气原料油腐蚀，缓解、抑制储油罐内油气的腐蚀
4.5 定期进行储油罐的内检测，特别是对防腐层的检测
当防腐层存在大量的脱落问题时，我们应当及时发现，并采取相应的安全措施。
5 结束语
自改革开放之后，我国经济以及工业技术飞速发展，在国内的石油工业生产过程中，由于储油罐存在普遍的腐蚀现象，致使油气在运输过程中事故不断，严重的制约着石油工业的发展，并且危害着相关人员的生命安全。本文重点剖析了储油罐腐蚀的各类原因，并根据实际情况制定了相应的规避策略，希望以此提出的有效解决方案能够顺利执行，将我国的储油罐腐蚀问题造成的影响降到最低。
参考文献
[1] 杨启明，马洪霞.石油化工设备安全管理[H].化学工业出版社.2008-2
[2] 李德福，刘洁.石油化工设备清洗技术[H].化学工业出版社.2003-10
[3] 曾自强.天然气集输工程[M].北京.石油工业出版社，2010
[4] 傅玉华，周汉平.石油化工设备的腐蚀与防治[M].机械工业出版社，1997-9
[5] 王大庆，霍春勇，高惠临.长输管线气体泄漏率简化计算方法[J].天然气工业，2008，28（1）：116-118
作者简介
刘学超（1984-），男，满族，天津宝坻人，助理工程师，延长油田有限公司杏子川采油厂沐浴原油集输站，主要从事集输站、联合站技术指导及安全工作。