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[原创] 要注意储油罐罐底角腐蚀

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[复制链接] 只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2018-02-04
                                            储油罐罐底角腐
        1. 概况
        由于储罐常年运行,使罐的基础边缘高于罐底板。这样在长期使用下,雨水直接顺着罐壁进入罐底板内,长期存在罐底板内,造成罐底脚腐蚀破坏。另外,罐外壁的保温材料大部分为岩棉或超细玻璃棉,外护层为水泥石棉灰或镀锌铁皮。由于长期受大气的影响,使外保护层破裂,特别罐外壁底角半米左右壁板损坏比较严重。表现为石棉灰保护层成片脱落,保温层完全暴露在大气中。罐壁有出现穿孔和渗漏的现象。从表面腐蚀情况看,锈蚀产物厚约3—5mm,锈蚀层下面为大小不一的腐蚀麻面或点蚀坑。
油罐底板焊接组装时,与沥青砂层结合紧密,但在装水试压及投入使用后,油罐基础通常有一定的沉降量。当油罐油品腾空时,底板与基础沥青砂接触不良,中心及边缘因其透气性不同产生氧浓差腐蚀,透气性差的中心部位成为阳极而被腐蚀。储罐在使用过程中出现罐底板渗漏。在通常的情况下,下表面腐蚀具有隐蔽性,一旦产生腐蚀则难于发现和修复。这种不合理结构亟待解决。
        2.腐蚀原因分析
大部分罐体保温材料为岩棉或超细玻璃面,这些材料由矿物经煅烧粘接加工而成。由于矿物中含有大量的无机盐,经过处理(有的不处理)后制成的保温材料,仍含有氯化物、氟化物、硫化物等有害成分。这些保温材料与金属表面接触,即发生腐蚀破坏。由于罐底板下面焊道及热影响区无法防腐,存在比较严重的腐蚀。其原因如下:
       2.1保温材料的腐蚀:由于保温材料中含有吸水性物质,如K2O、Na2O等与空气中水分发生化学凝聚作用,吸收大量的水分,又因该材料是由柱状纤维组成,很容易造成虹吸现象,使保温材料湿润,保温材料中可溶盐的村在也会使保温材料中水的凝聚作用加强。水的吸附和凝聚使保温材料潮湿,在金属表面形成一层水膜。可溶物的溶解使水膜变成强的电解质溶液,为金属的电化学腐蚀创造了必要的条件。经分析紧贴金属表面的玻璃棉中氯离子高达1.6%,而玻璃棉本身含氯离子浓度为1800mg/L。
由于保温材料的覆盖程度不同,完好处氧供给困难,形成缺氧区。而保温材料破损的部位(腐蚀严重的部位)氧的供给充足,这样在两个靠近的区域(有连续的电解质液膜)形成了氧浓差电池,构成了电化学腐蚀。在罐底角的部分腐蚀较重说明了这一点。
在潮湿时,腐蚀速度常受到氧的补给速度所控制。由于电解液膜层的存在,在金属表面的缺陷处发生电化学腐蚀,反应如下:
阳极反应:Fe = Fe2 + 2e-
阴极反应:O2 + 2H2O +42e- = 4OH-
总反应:2 Fe + O2 +  2H2O = 2Fe(OH)2
进一步氧化4 Fe(OH)2 + O2 +  2H2O = 4 Fe(OH)3
       氧在金属表面上同金属接触,富氧区为阴极,贫氧区为阳极受到腐蚀。当涂料受到破坏时,金属表面易受到腐蚀,产生锈瘤,形成一个类似半球形的盖罩,使盖罩下面的金属缺氧面继续受到腐蚀。因供氧程度的不同,锈瘤表层是红褐色的高价铁氧化物,内层是黑色的磁性氧化铁或灰绿色的亚铁和高铁氧化物体的混合物。当金属表面存在锈蚀层时,它就起了水和氧的储槽作用,在一定的条件下腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。Evans认为大气腐蚀的锈蚀层处在湿润的条件下,可以作为强烈的氧化剂。
所以说,金属表面一旦形成锈蚀层,在气体干湿交替的变化下,金属表面的腐蚀将进一步加剧。
        2.2油罐底板下表面的腐蚀:油罐底板焊接组装前,底板下表面涂有防腐层,在焊道热影响区没有很好的方法进行防腐。只有裸露在使用环境中。油罐底板铺放在沥青砂防护层上,当沥青砂与底板结合紧密而无裂缝、且底板的边缘做有防渗水处理时,底板下表面会保持干燥,几乎不受腐蚀。但由于各种因素的作用,底板下表面通常不能保持良好的密封状态,大气中的水分以及地下水等腐蚀介质都容易侵入底板,形成腐蚀环境,使其受到腐蚀。
油罐底板的边缘在受到环境温度变化和油罐储油量变化时,在罐底角“T”型焊缝区域产生变形,罐底角边缘板与罐基础会产生缝隙。底板与基础沥青砂接触不良,中心及边缘因其透气性不同形成氧浓差电池,产生氧浓差腐蚀,透气性差的中心部位成为阳极而被腐蚀。
外部的腐蚀介质如雨水、露水等便侵入缝隙;侵入缝隙的腐蚀介质将对底板下表面产生电化学腐蚀。
        对于罐底板下焊道目前采用涂料的方法无法解决,这样这部分的金属表面曝露在腐蚀环境中。由于采用焊接的方法,焊道及焊道的热影响区金属晶粒比母材的大得多。所产生的电极电位要比母材低得多,所以这部分的腐蚀要比有防护层的金属腐蚀大得多。
       总之,如何对罐底角进行防腐蚀,降低隐患,提高设备使用寿命,一直是我们防腐工程师十分关注的问题。


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王巍 绿叶 +1 来自防腐蚀论坛app的点赞 2019-04-23