中石化胜利油田分公司清河采油厂 山东寿光 262714
摘要：本文通过对八面河油区集输系统储油罐改造中腐蚀状况的分析，归纳了大罐腐蚀的不同状况及成因，由此提出以涂料防腐及阴极防护的措施，并阐述了油罐大修时的注意事项及日常维护管理。
关键词：储油罐；腐蚀；涂料；阴极保护
八面河油田共有联合站1座，储油罐36座，其中联合站储油罐6座、接转站累计30座。虽然近年来，对部份油罐进行维修与更新，但存在的安全隐患仍十分严重。造成安全隐患的原因主要是腐蚀，部分接转站罐区埋地管线腐蚀深度最高达4mm。油罐清砂时，罐底全部发现有麻坑。储油罐防腐蚀技术对提高集输系统的平稳运行是十分迫切的。
1 腐蚀的部位与分析
在原油储输过程中，储油罐内油液面经常波动，但对于一个进满原油的拱顶罐来说，其内部介质分布有以下规律:上部(包括罐顶)属于气相空间，中部是原油层，下部是水和泥砂层，由于油罐内侧接触的介质中含有腐蚀性物质，因此腐蚀程度比较严重，油罐外侧由于与外界所处的环境不同，其腐蚀程度也不尽相同。
表1 储油罐不同部位腐蚀情况统计
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2 腐蚀原因分析
2.1 罐顶和上部壁板内腐蚀
罐顶和上部壁板内侧不直接与原油相接触，却处在从原油蒸发出的轻质组分气相环境中。气相中含有CO2、SO2、H2S等腐蚀性气体，在O2和蒸汽等作用下，发生化学腐蚀。
即: Fe+H2S+1/2O2 →FeS+H2O
或8Fe+12H2S+6O2→ 4Fe2S3+12H2O
和 Fe+H2O+1/2O2 →Fe2++2OH-
→Fe(OH)2
→FeO·H2O
3FeO+H2O→Fe3O4+H2；
2Fe3O4+O2+H2→3Fe2O3·H2O(红棕色铁锈)
由于机械呼吸阀经常吸入新鲜空气，使罐顶和经常不储油的罐壁上部钢板不断地腐蚀。另外，油面上下变动的罐壁部分(油气界面)，由于存在着氧气的浓度差，在两者靠近的区域形成了氧浓差电池缺氧区为阳极，也易腐蚀。
2.2 罐壁中部钢板内腐蚀
罐壁中部由于直接与原油相接触(即使在原油液位较低时，罐壁上仍粘结一层原油，成为罐壁的保护膜)，接触水分和O2较少，发生的化学腐蚀较轻但是含硫原油中各种硫化物可与钢板发生化学作用，从而锈蚀罐壁钢板。
2.3 罐壁下部与底板内腐蚀
罐底是水和泥砂的混合物，为厌氧环境，且SO42-含量较高，既为SRB提供了生存环境，又为它
生长繁殖提供了养分，使污水对罐底和底部罐壁腐蚀性加大。
2.4 罐底板外腐蚀
罐底板外侧与石油沥青砂接触，一般不易腐蚀但在施工焊接时焊缝附近的防腐蚀涂料往往被烧掉，引起电化学腐蚀，严重时会腐蚀穿孔而出现漏油现象。
另外，如果油罐沉陷不均或罐底辐板施工时与基础结合不严密，因罐底外侧充气不均而形成氧浓差电池，也会造成罐底板腐蚀。对于罐底边缘板下
部，由于透气性好，存在着氧浓差，极易腐蚀。
2.5 罐壁外腐蚀
由于油罐壁板外部包有保温层，一般情况下始终处于非常干燥的环境中，在防锈涂料的保护下，不易发生腐蚀。但是因上部遮雨效果差漏进雨水或中部渗进雨水，潮湿部位将会发生电化学腐蚀。特别是罐壁底部，由于雨水不能及时排走，而保温岩棉又具有很强的吸水性，则大量水分积聚在底部保温层中，导致罐壁底部钢板(包括罐外边缘板上部)长期处于潮湿而充满腐蚀性介质的环境中，易发生电化学腐蚀。
2.6 罐顶外腐蚀
罐顶外表面由于长期与大气接触，会受到空气的氧化，但常温下，干燥空气对金属表面的腐蚀是很轻微的，而且大气腐蚀的产物可以在罐顶表面形成不可见的保护性氧化膜，起到减缓腐蚀的作用。但在罐顶凹陷处!焊缝凹陷处和其它易积水的地方，大气腐蚀是比较严重的。
3 防护对策及分析
3.1 储油罐内防腐蚀
为了避免腐蚀性介质与油罐直接接触，一般采用耐腐蚀涂料作表面涂层保护。考虑到原油进罐后会产生静电积聚，为防止静电火灾爆炸事故发生，油罐内壁应使用导静电防腐蚀涂料，以促使原油中静电荷泄漏。目前，油田油罐的内防腐蚀都采用导静电防腐蚀涂料(HY-007)和环氧树脂涂料。
3.2储油罐外防腐蚀
一般对罐顶表面采用涂敷防锈底漆和银粉面漆的方法即能保护钢板免受腐蚀，该种防腐蚀层具有耐酸、耐水、抗渗、抗光老化性能好的优点。对有保温结构的罐壁采用下断、中防渗的防护方法，即:罐的中部钢板表面涂刷防锈涂料，并将保温层外铁皮密封，防止雨水进入保温层。对罐壁底部防腐蚀时，须先将罐壁底部亮开20cm高(拆除底部保温层，使罐壁底部和罐外边缘板暴露于大气中)，然后喷砂除锈，再在罐壁和边缘板上浇涂防锈漆进行防护。这样，使罐壁始终处于一个干燥环境中，即使有雨水进入保温层，也可以很快排出。
3.3 储油罐底部防腐
罐底板外侧防腐蚀相对比较困难，要求油罐新建或大修时加强施工质量，避免油罐基础沉降不均，采用有效的石油沥青砂填平夯实基础，确保罐底板平整，与基础面紧密结合。目前对罐底板采用阴极保护技术进行外防腐蚀，从而弥补了现有罐底钢板外防护技术的不足。
区域性阴极保护采用外加电流为主，同时辅以牺牲阳极以改善阴极保护电流流失，并直到补偿保护减少干扰等作用。阴极保护对象主要是储底板，其次是埋地管线。阳极地床根据保护对象，综合考虑多方面因素，放置在合理的位置。
4 油罐大修防腐蚀需要注意的问题
储油罐防腐蚀质量的优劣，不仅与根据油罐不同部位接触介质来选择适宜的防腐蚀措施有关，而且在很大程度上取决于下述几个方面。
4.1 表面处理
一般油罐内壁采用喷砂除锈方法除去壁板上的污物，除锈等级要求达到Sa3级。油罐外表面可采用手工除锈方法，除锈等级要求达到St3级。该道工序必须在晴天干燥的气候环境下进行。验收合格后，方可进行下道工序。
4.2 涂刷防腐蚀涂料
油罐表面处理后要尽快涂敷涂料(以无锈蚀产生为限)，以免误时而使钢板重新生锈。涂刷间隔要求为头遍涂料表干后即可进行下一遍涂料涂敷。对于HY-007和环氧树脂涂料必须涂刷4遍，且涂层总厚度为100Lm。
4.3 防护涂层质量检查
涂料涂敷完毕后，必须进行质量检查，目测有无凸瘤、起泡、裂纹等现象；用防腐蚀层测厚仪检测涂层总厚度是否达到规定要求；用电火花检漏仪检测有无针孔；用钝器敲打的方法检查防腐蚀层的韧性和粘结力。
5 储油罐的日常维护管理
加强油罐的日常巡回检查制，配备专人检查油罐保温层是否完好，防护层有无破损，确保罐体清洁，罐顶无积水、油污和杂物；定期检查油罐基础有无沉陷，罐壁底部(包括罐外边缘板)有无土层覆盖边缘板上有无积水等；坚持每年检测一次罐体钢板厚度(包括罐顶、罐壁)，检查罐壁底部亮开处石油沥青层的老化程度，对不合格的沥青层进行拆除并重新防腐蚀处理；对储油罐进行台帐登记动态管理全面掌握油罐的使用状况，了解油罐的大修情况，做到既能确保油罐安全运行，又能有的放矢地进行油罐大修理。
6 结束语
总之，把储油罐防腐蚀工作作为油田生产建设中的一项重要工作来抓，加强管理，认真落实防腐措施，能够降低安全隐患，确保集输系统安全运行，降低生产成本。
参考文献：
[1]曾邵逸.油田油气集输设计技术实用手册[M].北京：石油工业出版社，2007.
[2]杨筱蘅，张国忠.输油管道设计与管理[M].北京：石油大学出版社，2002.
作者简介：
刘凤华（1981—），女，大学，工程师，主要从事油气田地面集输技术管理工作。