储罐内壁牺牲阳极阴极保护工程

文章发布时间:2015-2-5 15:17:32 文章作者cnshichuang 浏览次数:

腐蚀原理:

    原油罐的罐底板是腐蚀最严重的部位。腐蚀最严重的部位集中在底板最外圈等沉积水较多的浮盘支柱下面, 底板腐蚀穿孔基本发生在该部位, 罐底板其它部位主要表现为坑蚀,钢板表面存在大小、深浅不一的腐蚀坑。腐蚀类型主要为均匀腐蚀、坑蚀等,破坏形式主要为腐蚀穿孔。

原油沉积水的腐蚀随着炼油规模的不断扩大, 加工高硫原油数量逐年增加, 使得原油中H2S、 硫醇等活化硫含量提高,再加上原油开采或运输过程中混入的污水, 造成原油储罐沉积水腐蚀性增加。

    (1) Cl-对腐蚀的影响。在原油储罐底板最外圈等沉积水较多的部位,底板表面涂层由于长时间浸泡, 在针孔或施工缺陷等部位出现局部鼓包、脱落。Cl-具有直径小、穿透性强等特点, 优先有选择地吸附在涂层缺陷部位, 与金属结合成可溶性氯化物, 在罐底板表面形成点蚀核,逐步发展长大,形成孔蚀源。孔蚀处的金属与孔外金属形成大阴极小阳极的微电池, 阳极腐蚀电流加大,发生电化学反应,阳极溶解金属产生大量的金属正离子。由于罐底污泥、 锈层及点蚀坑造成的闭塞作用, 在蚀坑口形成氯离子闭塞原电池, 使阴阳离子移动受到限制, 造成点蚀坑内阳离子多于阴离子,导致Cl-向坑内移动浓缩酸化,进一步加速腐蚀,使蚀坑逐渐加深、扩大。

    (2) S2-对腐蚀的影响。不同品种的原油含硫比例不一, 但都以硫化氢、 硫醇和其它硫化物等形式存在于原油中。S2-的存在不但使阳极反应受到催化, 而且还使溶液中的亚铁离子的浓度大大降低, 从而使阳极反应的起始电位更负及阳极极化曲线向负方向运动, 造成阴极控制过程的腐蚀电流有较显著的增加,最终导致罐底板腐蚀的加剧。

    (3) 电导率的影响。根据腐蚀电化学原理, 某一腐蚀体系的腐蚀电流等于该体系阴、 阳极反应的平衡电位差除以总电阻。罐底板沉积水的电导率越大, 即沉积水溶液的电阻越小, 则该体系的腐蚀电流越大, 由此表明罐底板沉积水的高电导率,会加剧罐底板的腐蚀。

    (4)细菌腐蚀。在原油罐底沉积水中存在着多种微生物,这些微生物诱发的腐蚀中最复杂的是由硫酸盐还原菌(简称SRB)引起的腐蚀。硫酸盐还原菌是一类能在厌氧条件下还原硫酸盐而生成硫化氢的细菌,它是典型的金属腐蚀性微生物,能在中性缺氧的环境中使腐蚀电池阴极去极化,加速腐蚀过程,其腐蚀产物中有硫化亚铁存在,亦会有硫化氢气味。硫酸盐还原菌在缺氧中性介质中使钢铁腐蚀速度增加的主要原因是该菌对腐蚀的阴极过程起促进作用。在缺氧条件下,金属腐蚀的阴极反应是氢离子的还原过程,但氢活化过电位高,阴极上只被一层氢原子覆盖,而硫酸盐还原菌却把氢原子消耗,于是去极化反应得以顺利进行。

 防腐措施:

    主要是指原油罐的内壁防腐,包括罐底内壁、罐壁(1.8m以下)和罐内附件(加热器、中央排水等) ,宜采用涂料加牺牲阳极阴极保护的联合保护法。因为单纯的涂料防腐和牺牲阳极保护都存在着一定的缺陷;在涂料的施工过程中,涂层不可避免的存在着一些缺陷,形成极不合理的大阴极-小阳极的腐蚀结构,不但起不到保护作用,而且加剧了腐蚀;单独采用牺牲阳极保护同样存在着电流损失大, 阳极消耗快, 致使保护系统寿命大大缩短;采用联合保护使这两种方法相辅相成,获得较好的防腐效果。


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