據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值的1.8%-4.2%左右。我國(guó)每年因腐蝕引起的損失估計(jì)達(dá)5000億元，約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值的5%。儲(chǔ)油罐的腐蝕問(wèn)題也是個(gè)老大難問(wèn)題。儲(chǔ)油罐腐蝕的加劇會(huì)造成儲(chǔ)罐泄漏，并引發(fā)嚴(yán)重的爆炸事故發(fā)生。

　　金屬儲(chǔ)罐所儲(chǔ)存的油品往往含有氫、硫酸、有機(jī)和無(wú)機(jī)鹽以及水分等腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，加上罐外壁受環(huán)境因素影響，油罐的壽命會(huì)大大縮短。如果不能及時(shí)對(duì)金屬油罐進(jìn)行防腐處理，輕則影響油品質(zhì)量，重則易造成油品泄漏，污染環(huán)境，而且容易造成火災(zāi)、爆炸。因此，對(duì)金屬油罐進(jìn)行防腐蝕處理是非常必要的。

　　一、輕質(zhì)油罐的腐蝕特點(diǎn)及環(huán)境分析

　　輕質(zhì)油罐主要是指儲(chǔ)存汽油、柴油、煤油等輕質(zhì)油品的儲(chǔ)罐，揮發(fā)性高的輕質(zhì)油品如汽油等比揮發(fā)性低的重質(zhì)油品腐蝕性強(qiáng)，特別是在氣相部位，腐蝕更嚴(yán)重。這類(lèi)油料儲(chǔ)罐的罐體外壁容易發(fā)生化學(xué)腐蝕，油罐內(nèi)部則容易發(fā)生其余幾種形式的腐蝕。由于氧在輕油中的溶解度很高，一部分溶解氧可以進(jìn)入罐底水中，所以罐底仍存在輕度的電池微腐蝕和氧濃差電池腐蝕。而且這類(lèi)油料儲(chǔ)罐的具體腐蝕情況也隨介質(zhì)的不同。另外，石油產(chǎn)品尤其是輕質(zhì)油品在其生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用時(shí)常常發(fā)生磨擦、沖擊、碰撞、擠壓，在油罐噴射、晃動(dòng)、加注、沖洗等過(guò)程中，極易產(chǎn)生大量靜電荷并引起靜電燃爆，此類(lèi)破壞是十分危險(xiǎn)的。下面對(duì)輕質(zhì)油罐的不同部位的腐蝕環(huán)境進(jìn)行分析(見(jiàn)下圖)。

 

　　油罐的內(nèi)腐蝕與儲(chǔ)存介質(zhì)的種類(lèi)、性質(zhì)、溫度和油罐形式等因素有關(guān)。油罐內(nèi)部存在兩個(gè)腐蝕環(huán)境，一個(gè)是液相，一個(gè)是氣相。對(duì)于溫度小于100℃且存在水相的油罐，液相又分為兩層，除油層外在油罐底部通常有水層。對(duì)于固定頂油罐，內(nèi)部各部位腐蝕特點(diǎn)如下：

　　罐頂及罐壁上部。這個(gè)部位不直接接觸油品，屬于氣相腐蝕。根據(jù)大氣腐蝕機(jī)理，其實(shí)質(zhì)屬于電化學(xué)腐蝕范疇，腐蝕是通過(guò)冷凝水膜，在有害氣體如S0₂,C0₂,H₂S,0₂等的作用下，形成腐蝕原電池。由于水膜薄，氧容易擴(kuò)散，耗氧型腐蝕起主導(dǎo)作用。在罐壁氣液結(jié)合面處的腐蝕，是氧濃差電池條件下的腐蝕，是罐壁腐蝕最嚴(yán)重的部位之一。自支撐固定頂在高應(yīng)力區(qū)域有時(shí)存在應(yīng)力腐蝕。

　　罐壁中部。罐壁中部直接與油品接觸，其腐蝕主要是油品的化學(xué)腐蝕，這個(gè)部位腐蝕程度最輕。但對(duì)于液位經(jīng)常變化的油罐，氣液結(jié)合面處的腐蝕比較嚴(yán)重。罐壁下部和罐底板上表面。這個(gè)部位是油罐內(nèi)腐蝕最嚴(yán)重的部位，主要是電化學(xué)腐蝕。由于儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中水分積存在罐底板上，形成礦化度較高的含油污水層，造成電化學(xué)腐蝕。通常含油污水中含有CL-和硫酸鹽還原菌，同時(shí)溶有S0₂, C0₂,H₂S等有害氣體，腐蝕性極強(qiáng)。在罐壁下部和罐底板上表面油水結(jié)合面處，存在濃差腐蝕。當(dāng)?shù)装迳显O(shè)置加熱盤(pán)管時(shí)，由于溫度和焊接形成的電偶因素會(huì)加劇局部腐蝕。由于罐底存在向外的坡度，因此在罐壁和罐底結(jié)合處，腐蝕最嚴(yán)重，是防腐重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域。罐底板上表面除了存在均勻腐蝕外，局部腐蝕(特別是點(diǎn)腐蝕、坑腐蝕)非常嚴(yán)重，是造成底板穿孔的主要原因。

　　裸露的固定頂和罐壁。屬于大氣腐蝕。根據(jù)大氣腐蝕機(jī)理，其實(shí)質(zhì)屬于電化學(xué)腐蝕范疇，腐蝕是通過(guò)冷凝水膜，在有害氣體如S0₂、C0₂、H2S、O₂等的作用下，形成腐蝕原電池。由于水膜薄，氧容易擴(kuò)散，耗氧型腐蝕起主導(dǎo)作用。工業(yè)大氣和海洋大氣條件下，腐蝕最為嚴(yán)重。

　　油罐底板下表面。主要為土壤腐蝕和水腐蝕。另外，由于基礎(chǔ)中心部位和周邊的透氣性存在差別，也會(huì)引起氧濃差電池，中心部位成為陽(yáng)極而被腐蝕；地下的雜散電流也會(huì)加劇底板腐蝕；接地極可引起電偶腐蝕，采用鋅接地極可以有效減小電偶腐蝕。此外，在油罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)不密閉處，如間斷焊焊縫處，存在縫隙腐蝕。

　　二、腐蝕機(jī)理分析與討論

　　金屬的腐蝕都是在兩種或兩種以上的因素影響下發(fā)生的，輕烴儲(chǔ)罐的腐蝕也是這樣。由輕烴液體中所含的水分引起的電化學(xué)腐蝕由于生產(chǎn)的需要，輕烴中摻有少量的水，在涂層破壞的地方，鐵與水發(fā)生如下電化學(xué)反應(yīng)：

 

　　在通常情況下，以上電化學(xué)反應(yīng)的速率不是很快，達(dá)不到以上所提到的 0.4～1.4mm/a這樣高的速率。那又是什么原因使得罐壁的腐蝕速率如此之高呢?這應(yīng)從電偶腐蝕的角度來(lái)分析。當(dāng)防腐涂層被破壞的時(shí)候，裸露的金屬電位較負(fù)(鐵的標(biāo)準(zhǔn)電極電位是-0.44V),而涂層的電極電位卻比較正，這樣裸露的金屬與涂層之間就形成了一個(gè)腐蝕電池。陽(yáng)極是被破壞的涂層下裸露的金屬，陰極是沒(méi)有被破壞的涂層。特別要強(qiáng)調(diào)的是，這里所形成的腐蝕電池是大陰極、小陽(yáng)極，在這種情況下腐蝕速率將會(huì)成倍增加，以致出現(xiàn)了上面所提到的較高的腐蝕速率。

 

　　由此可見(jiàn)，硫化氫腐蝕的最終產(chǎn)物是FeS。盡管FeS膜不溶于輕烴液體，但它卻不具保護(hù)性，以上的腐蝕過(guò)程可以在膜下繼續(xù)進(jìn)行，而且腐蝕速度更快。

　　三、防腐現(xiàn)狀及幾種防腐措施

　　南通石油分公司有一部分輕油儲(chǔ)罐由于使用年限長(zhǎng)、腐蝕嚴(yán)重，防腐手段比較單一，大部分輕質(zhì)油罐外壁采用刷銀粉，罐底板刷環(huán)氧煤瀝青漆，部分輕質(zhì)油罐內(nèi)壁刷導(dǎo)靜電防腐涂料，存在著注重防腐材料，忽視基層處理的問(wèn)題。由于金屬基層除銹不徹底，刷漆后罐壁表面大面積返銹。在油罐防腐表面處理時(shí)，有條件的盡可能用壓力為0.4MPa-0.6MPa的工業(yè)風(fēng)進(jìn)行噴砂除銹。在完全除去氧化皮、鐵銹、焊渣、油污及舊漆，達(dá)到金屬表面無(wú)氧化皮、無(wú)鐵銹、無(wú)油、無(wú)渣、無(wú)灰、無(wú)水，露出金屬本色，達(dá)到Sa2.5級(jí)后，在24h內(nèi)噴涂防腐涂料。并要確保噴涂厚度，涂層外觀沒(méi)有流淚、汽泡、針孔、桔皮、起皺、刷痕、邊界不清等病態(tài)。

　　針對(duì)以上現(xiàn)狀問(wèn)題，建議采取以下防護(hù)措施：選用好的防腐涂料保護(hù)。涂層保護(hù)對(duì)于輕烴儲(chǔ)罐來(lái)說(shuō)是最實(shí)用也是最經(jīng)濟(jì)的保護(hù)措施。涂層破損的原因多數(shù)是因?yàn)橥苛细街Σ缓谩⑼繉佑嗅樋?、耐溶劑性能差、抗輕烴液體滲透能力不好。因此，在涂料的選擇上應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：優(yōu)良的附著力；優(yōu)良的抗?jié)B透性；穩(wěn)定的耐溶劑性(輕烴液體)；良好的柔韌性和抗沖擊性；良好的施工性，即流平性好、不流掛、表干時(shí)間適中。

　　為此，底層可采用環(huán)氧玻璃鱗片涂料，涂料中極薄的玻璃鱗片可以像魚(yú)鱗一樣平行于金屬基體表面很致密的一層層的排列，液體和氣體介質(zhì)要想到達(dá)金屬表面，必須像走迷宮似的繞過(guò)層層鱗片，以起到很好的隔離阻擋作用。這種涂料目前在歐美等國(guó)很受青睞，也是國(guó)內(nèi)防腐專(zhuān)家大力推薦的優(yōu)質(zhì)涂料。

　　面層涂料建議采用導(dǎo)靜電涂料，以便將罐內(nèi)產(chǎn)生的電荷及時(shí)排除，保證儲(chǔ)罐的安全。熱噴鋁+防腐涂料+導(dǎo)靜電涂料。這種方法實(shí)際上就是在第一種方法實(shí)施之前，先在罐壁上用熱噴涂的方法噴一層鋁。這種方法有兩大優(yōu)點(diǎn)，其一是熱噴鋁與基體金屬的結(jié)合力比有機(jī)涂料好；其二是鋁對(duì)于鋼質(zhì)罐壁有陰極保護(hù)作用。

　　在涂層保護(hù)的基礎(chǔ)上添加緩蝕劑。實(shí)踐證明合理的添加緩蝕劑是防止鋼鐵腐蝕的一種簡(jiǎn)單而有效的方法。添加緩蝕劑的關(guān)鍵在于合理的選擇。在含有水和H₂S的輕烴液體中通常使用吸附型膜緩蝕劑，因?yàn)檫@種緩蝕劑分子中有極性基團(tuán)，能在金屬表面吸附成膜，并由分子中的疏水基團(tuán)來(lái)阻礙水和去極化劑到達(dá)金屬表面，從而保護(hù)金屬。

　　適當(dāng)增加腐蝕嚴(yán)重部位的鋼材厚度。適當(dāng)增加腐蝕嚴(yán)重部位如罐底和罐頂?shù)暮穸瓤梢蕴岣叻栏芰?，但不?yīng)超過(guò)鋼板總厚度的20%。定期檢查。做好每年至少一次的油罐外部檢查，每年對(duì)油罐至少進(jìn)行一次測(cè)厚檢查。對(duì)腐蝕嚴(yán)重的儲(chǔ)罐，如汽油、煤油等腐蝕嚴(yán)重的半成品罐采用一年一次開(kāi)罐檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修補(bǔ)。此外，在考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下，可以考慮必要的材質(zhì)升級(jí)。