污油脱水罐的腐蚀原因分析

　　摘要：针对大庆炼化公司炼油污水装置污油脱水罐罐壁腐蚀穿孔事件，本文通过对污油脱水罐外壁、罐底板进行宏观检查、定点测厚、无损检测，发现腐蚀严重部位一般为罐壁底部与罐底板角焊缝处。针对以上易腐蚀位置，首先，采用各类检测手段，进行有效预防，其次，可通过储罐保温材料的合理选用，及对罐底隔绝雨水的措施等方面减缓储罐腐蚀。

　　关键词：金属储罐;保温层下腐蚀;腐蚀防护;

　　2021年10月，大庆炼化公司公用工程部炼油污水装置污油脱水罐发生罐壁腐蚀，在检修过程中，对整个罐体进行定点测厚，全面检测，通过检测才发现，在储罐保温层的下面出现了一定的腐蚀情况，特别是一些罐底以及与罐壁之间的接触处腐蚀更严重，表现为麻坑、锈蚀、减薄等不同程度的腐蚀现象。针对此项问题，本文进行了分析原因，提出了整改措施。

　　1 污油脱水罐腐蚀泄漏

　　炼油污水装置污油脱水罐建于1996年，介质为：油水混合物，运行温度为：常温。尺寸为：φ8000×10400。罐体原有厚度分别为：罐壁厚6mm,罐顶厚5mm,罐底厚8mm。工作温度：常温。储罐底板和壁板材质均为20号钢，储罐罐内有蒸汽加热管用于污油脱水罐排水时使用。

　　如图1所示，罐壁靠近西边的部位与地板角接触低地方焊缝出现腐蚀穿孔的现象，而罐壁上喷涂的防腐漆也脱落了一部分，防腐漆脱落的地方出现大量点腐蚀，个别处出现蚀坑，蚀坑深度最大接近1.2mm，罐底与接触处的边缘腐蚀比其他地方腐蚀还严重，在其外表产生了非常多的腐蚀物，呈现层状分布，这些腐蚀物完全清除后可以看到罐壁外表处最大蚀坑深度2.1mm。

图1 罐壁腐蚀图

　　2 罐体腐蚀泄漏维修

　　2.1 无损检测

　　对整个罐体进行定点测厚，罐壁及地板、顶板厚度如图2所示。罐壁、罐底未出现明显腐蚀，速率均低于0.1mm/y。污油脱水罐本体及地板并未随着长时间的使用发生电化学腐蚀，而造成罐壁减薄。主要腐蚀泄漏的问题发生在罐底保温层下，罐底板靠近角焊缝边缘上。此处容易造成雨水及潮气的堆积，造成罐壁防腐层大面积脱落，罐壁钢板腐蚀。

图2 罐壁板、罐底板及罐顶板超声波测厚结果示意图 单位均为mm

　　2.2 储罐维修

　　根据检测结果及现场实际工况，在储罐内部用6mm厚，300×1700的20号钢板对减薄处进行贴补。

　　2.3 外壁防腐蚀涂装

　　把储罐的外表面重新进行防腐施工，防腐施工前，要把外表面的锈迹全部清除，达到st3级以上，防腐施工以环氧富锌作为底漆，施工的厚度要达到60μm；以环氧云铁作为中间漆，施工的厚度要达到100μm；以脂肪族聚氨酯作为施工面漆，面漆的施工厚度要达到80μm，这样对罐壁表面进行防腐蚀喷涂，才能有效地防止罐壁腐蚀。

　　2.4 优化保温结构

　　(1）通过腐蚀机理进行分析发现，储罐表面铺设的防腐保温棉具有吸水性，因此导致了腐蚀的加剧，所以，要把保温棉更换为吸水性非常小的复合硅酸盐板。（2）重新安装保护层，更换已经腐蚀的镀锌瓦楞铁皮，在进行铁皮换装的时候，也要遵守一定的操作规程，保证铁皮与铁皮之间接缝搭接宽度大于100mm，防止雨水流入。（3）在罐顶边缘处，铺设一层防雨檐，这个防雨檐在施工的时候一定宽度要大于保温层外壁，通常是比保温层外壁大60mm以上，这样才能避免雨水渗透到保温层内。

　　2.5 同类问题排查

　　针对保温层下底部罐壁腐蚀，排查其他污油脱水罐底部罐壁处，通过图3能够发现，储罐的罐壁发生了非常严重的腐蚀，并且喷涂在罐壁表面的防腐漆也脱落了，出现了点腐蚀和深坑腐蚀的情况，使罐壁的强度减弱。图4为储罐罐底角处，在下雨的时候雨水随着罐壁下流到该处，形成了雨水聚集，导致雨水进入保温层后罐底生锈腐蚀。

图3 罐壁腐蚀图

图4 罐底腐蚀图

　　3 储罐下罐壁腐蚀原因

　　3.1 罐外壁腐蚀原因

　　从以上的罐壁腐蚀情况，通过分析腐蚀原因发现，导致罐壁腐蚀的原因就是在以前的罐壁防腐施工中只涂刷了一种苏丹红面漆，而不是按照要求涂刷了底漆和面漆，而且这一层面漆的厚度还没有达到防腐蚀的要求，因此，导致罐壁长时期与空气接触，特别是空气中的水分接触，导致了出现腐蚀的情况。

　　污油脱水罐的边缘没有设计安装防雨檐，罐壁保温铁皮搭接时存在缝隙，雨水及潮湿空气进入保温层中，罐壁外保温为岩棉，岩棉吸水性极强，储罐外壁长时间处于潮湿状态，导致罐壁发生电化学腐蚀。

　　反应生成的Fe(OH)2的Fe2+很不稳定，一部分继续氧化为Fe(OH)3，一部分与岩棉中的氯离子继续反应，生成Fecl2,Fecl2与水反应生成游离态酸，使储罐表面附着腐蚀性酸性介质，进而加快罐壁电化学腐蚀的速度。储罐腐蚀后，产生Fe(OH)3、Fe2O3，此两种物质较为疏松，不能对储罐起到支撑和保护作用，长年累月致使罐壁不断减薄，出现腐蚀深坑导致罐内介质泄漏。

　　3.2 储罐腐蚀管理原因

　　3.2.1 检查不到位

　　污油脱水罐的外壁局部腐蚀发生在保温层下，隐蔽性强，日常巡检，宏观检查不到。常压储罐定点测厚点也未在罐底处布置。

　　3.2.2 检修不到位

　　污油脱水罐长周期服役，在历年的检修计划中，都未考虑到对其彻底检查、重新防腐。

　　3.2.3 检测方案不到位

　　常压储罐检测根据实际情况，3年一次，管理人员与检测单位结合不到位，未对罐底角焊缝处进行检测。罐体其他部位厚度均正常，检测报告不全面。

　　4 防护措施

　　根据本次泄漏事件，准备对其他污水储罐采取以下措施，杜绝储罐泄漏。

　　4.1 更换保温

　　对于储罐外壁的保温棉及保温铁皮根据实际工况应进行更换，保温岩棉更换为吸水性较小的复合硅酸盐板，保温铁皮可更换为厚度为1mm的瓦楞铝板，安装铝板时，接缝搭接宽度大于100mm，瓦楞板搭接注意方向。保温层的施工一定要严把施工质量关，按标准验收，从源头治理好保温层下腐蚀问题。

　　4.2 储罐地板和外边缘板采取防水措施

　　在进行罐底角防腐的时候，首先，要从选料上下功夫，选择好材料，比如，应用沥青与油布进行双重防腐，沥青耐腐蚀性强，沥青与油布按顺序逐层施工，施工时沥青与油布要置于保温层内部，且与罐壁形成斜坡，坡向罐基础，使保温层积水顺利从防腐材料流到罐外，对罐底角起到隔绝雨水的作用，减缓储罐腐蚀。图5为罐底角用底部防水示意图。

图5 底部防水示意图

　　4.3 增加阴极保护设施

　　储罐罐底及外部采用阴极保护法，防止电化学腐蚀。采用强制电流阴极保护，在运行中对电源设备输出电流、输出电压、控制电位进行定期检测，测定阳极床接地电阻等，对储罐罐底进行有效保护。

　　5 结语

　　对于大庆炼化公司公用工程部污油脱水罐泄漏问题进行了分析，找到了具体腐蚀原因。对该储罐进行了处理，并对其他储罐进行检查分析，提出了防护措施，不仅降低了维修频率，节约了费用，还为本公司其他作业区设备工程师处理类似问题提供了经验。

　　参考文献

　　[1]张显亮,高洪波,石永军等.保温储罐腐蚀分析及处理方法[J].油气储运2003,22(1):53-55.

　　[2]化学工业部化工机械研究院:腐蚀与防护手册:腐蚀理论试验及监测，化学工业出版社(北京), 1995.

　　[3]SY0007钢制管道及储罐腐蚀控制工程设计规范.大庆石油管理局油田设计研究院.