乌鲁木齐石化分公司供排水厂 新疆乌鲁木齐 830019
摘要:介绍处于干旱西北地区的常压金属储罐在没有设置电化学保护措施下,长期在酸、碱、盐及土壤、雨水、积雪自然环境中遭受腐蚀,致使储罐处于不安全在役状态,其中,储罐外壁和顶部受到大气腐蚀,罐底主要受到土壤腐蚀,罐壁第一块圈板金属被沥青砂散水坡掩埋处的酸性雨水腐蚀。储罐内壁的腐蚀根据内壁所处的不同环境,出现不同的腐蚀。除此之外,施工中保温失效也是储罐腐蚀的重要因素,从罐体选材、施工、维护、保养、保温质量有针对性的防护及合适的防护措施,可以有效地避免事故发生。
关键词:金属储罐;腐蚀;防护
乌鲁木齐石化厂常压储罐是炼油装置中重要设备之一,它储存的介质主要是原油、污油以及含油污水。储罐没有设置电化学保护措施,金属材料长期在酸、碱、盐等油品及含油污水、土壤、雨水、积雪自然环境中遭受腐蚀,致使储罐处于不安全在役状态,2016年6 月发现供排水厂一车间1号均质罐罐顶减薄,2019年4月大检修期间在清罐后拆除罐顶保温,发现罐顶腐蚀严重,穿孔泄露。
1 常压储罐腐蚀的现象
1.1 储罐外壁的腐蚀
储罐外壁和顶部受到雨水腐蚀,罐底主要受到土壤腐蚀,罐壁第一层圈板被沥青砂散水坡掩埋处的酸性雨水腐蚀。
1.1.1 罐外壁和顶部腐蚀现象
储罐外壁和顶部受到大气腐蚀,金属表面的潮湿程度通常是决定大气腐蚀速度的主要因素。在非常干燥而清洁的大气中,由于大气中基本上没有水汽,所有金属表面上完全没有水分膜层存在,所有普通金属在常温下都可以产生不可见的氧化物膜,在这种情况下,腐蚀速度小,破坏性小,只发生均匀的化学腐蚀,石化厂储罐虽然使用时间长,外壁和顶部的腐蚀程度确比较小。
1.1.2 罐底板腐蚀现象
储罐底板外侧的土壤腐蚀。储罐底板放在基础上,比较容易发生电化学腐蚀,腐蚀程度比罐壁更加严重,有时甚至会发生腐蚀穿孔而出现漏油现象。
1.1.3 罐底第一层圈板
储罐罐底第一层圈板外壁下部,沥青砂覆盖防雨散水坡处离底板200 mm部位。金属储罐受大气腐蚀程度与大气的潮湿程度有关,由于储罐罐底第一层圈板外壁下部被沥青砂覆盖,在储罐收付油时产生重力和温度变化使得沥青砂和罐壁产生缝隙,在雨雪天气汲水渗入,在储罐外壁形成薄水膜层,这种水总是溶有一定的酸、碱或盐类物质,形成电解液。此处罐壁的腐蚀要比地面罐壁腐蚀严重的多,供排水厂一车间污油罐、浓缩罐就出现储罐散雨坡与罐底第一层圈外壁产生较大缝隙,雨水进入后会产生腐蚀。
1.2 储罐内壁的腐蚀现象。
储罐内腐蚀主要分为气相和液相:(1)储罐的顶部不和油品直接接触属于气相腐蚀,根据大气腐蚀的原理,实质仍属于电化学腐蚀;(2)油罐储油的罐壁部分。这一腐蚀区的腐蚀过 程是持续不断的,但腐蚀较轻、较缓慢。其主要腐蚀是油料中的腐蚀物质所引起的化学腐蚀;(3)油罐罐底及油罐罐壁水淹没的第一体圈部分。这一部分是油罐腐蚀最严重的部分,化学腐蚀及电化学腐蚀均存在,其主要腐蚀剂是石油沉淀物和油底水。这些油底水大多是由油罐气体空间水分的凝聚沉积或油品收发时混入的,水分中往往含有油料氧化生成的酸性物质和一些矿物质,如氯化盐类 物质,同时罐顶、罐壁的氧化层、防腐层落入罐底,使油底水成为电解液,产生电化学腐蚀;(4)储罐上层圈板气液相交界的地方。这一部分面积较小,但由于处在液汽相交处,氧对薄水膜的渗透能力较强,因此这一部分的腐蚀较快。
1.3 保温失效导致储罐腐蚀严重的现象
在施工中遇到雨水天气,保温未做到防水、防潮等现象,保温材质不达到要求都会造成储罐的腐蚀;部分储罐罐顶保温产生缝隙,雨水进入保温棉内,密闭受潮后会造成罐顶外壁腐蚀严重,2019年4月在检修中拆除保温后发现2号均质罐罐顶穿孔泄露。
2 常压储罐腐蚀的因素
2.1 腐蚀介质
无论是原储罐、汽储罐、柴储罐、污水罐,导致其顶部腐蚀的主要原因是:水蒸汽、空气中的氧油品中挥发的硫化氢,对储罐有较强的腐蚀性。
2.2 本体材质
常压储罐金属钢板组织分布不均匀,表面光洁度低、有损伤等先天缺陷都会加快金属的腐蚀。
2.3 维护保养不当
对金属储罐维护保养时不当,在施工过程中不按设计规范施工,存在焊接缺陷,或存在机械损伤,防腐工艺粗糙,罐体防腐层损坏,罐底变形汲水,尘土杂物都会导致储罐腐蚀加剧。
2.4保温失效因素
(1)保温材质、规格选型错误;
(2)施工人员未管理好保温材料,未做到防水、防潮等;
(3)保温施工质量达不到要求
3 常压储罐腐蚀原因分析
3.1 常压储罐腐蚀种类
(1)化学腐蚀。主要发生在干燥土壤环境下的罐体外壁,一般腐蚀较轻。
(2)电化学腐蚀。是发生在储罐内部最主要、最严重、危险最大的一种腐蚀,主要发生在罐 底、罐壁和罐顶。
4 防护措施
4.1 防腐漆选型
为了长效防腐蚀的目的,供排水厂一车间采用改性环氧树脂防腐漆,满足要求。
4.2 施工质量
检查涂装、保温方案是否符合设计要求,审查其技术可行性、安全可靠性和经 济合理性,并提出改进意见;质量的检验:是否达到欲涂底漆所预期的除锈等级,检查涂料、保温材料的规格是否符合设计要求,严防使用伪劣产品。
4.3 工艺操作方面
针对产生腐蚀的原因,要求车间严格按操作规程操作控制,避免高温高压超工艺参数对储罐腐蚀有较大影响。供排水厂一车间污油罐用蒸汽蒸罐时严格监控温度、蒸汽压力,防止静电产生,同时避免防腐层脱落,以及大量凝结水沉降于罐底,产生化学腐蚀。一车间吸附罐A/B使用蒸汽再生,经400-500℃催化氧化燃烧产生大量SO3形成大量硫化氢与蒸汽接触后会形成露点腐蚀,要求车间将低浓度水洗罐改碱洗罐,前置处理硫化氢,减少吸附罐吸附量,并要求操作工对各项工艺参数严格执行。
4.4 设备防腐方法
(1)修整不完好、缺损的保温。(2)储罐散雨坡与罐底第一层圈外壁产生较大缝隙,使用环氧树脂进行防腐,保证无缝隙。(3)定期完成常压金属储罐定点测厚,腐蚀速率计算,分析原因,做好预知性检修。
5 结束语
储罐腐蚀的原因是由多种原因引起的,为了防止腐蚀速度加快,从罐体选材、施工、维护、保养,有针对性的防护及合适的防护措施,可以有效地避免事故发生。
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