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原油贮罐底板的腐蚀机理研究与防护措施

曹华珍

  原油贮罐底板的腐蚀是一直以来困扰我国石化企业的重大问题之一。原油本身并无很强的腐蚀性,问题主要来自原油中夹杂的水分及腐蚀性杂质,经过长期水沉油浮沉积在油罐底部。沉积水中的成分复杂,还含有各种微生物;浮顶油罐立柱的冲击和振动,液体紊流现象,又使底板的腐蚀中添加了力学因素;浮顶油罐立柱下底板的严重腐蚀,又与缝隙腐蚀有明显相关性。本论文对原油罐罐底水的腐蚀机理展开了系统、全面地研究,具体如下:采用电化学测试方法研究了Cl~-、S~(2-)、温度、pH值对A3钢极化行为的影响,并测试了不同的碳钢材料在沉积水中的极化曲线。结果表明,碳钢在沉积水中处于活性溶解状态;Cl~-离子的存在不仅会加速碳钢的阳极溶解,还影响碳钢的阴极行为:S~(2-)离子的存在既可能起到保护作用,也可能会加速腐蚀,这与介质性质及生成硫化物的形态有着紧密联系;中性、碱性介质中碳钢的腐蚀不大,而介质酸度及温度的升高都将加速腐蚀。设计了模拟试验装置,研究在不同受力情况下,振动对碳钢腐蚀的影响,并进行了缝隙腐蚀试验。结果显示,单纯的压力作用不会对碳钢产生严重腐蚀,但振动作用能加速磨损腐蚀,磨屑及腐蚀产物的堆集,造成这一区域的不均匀分布,从而产生严重的局部腐蚀。单纯的含SRB(硫酸盐还原菌)介质对碳钢的腐蚀作用并不明显。采用交流阻抗研究发现,Fe~(2+)离子的含量对碳钢SRB腐蚀产生很大影响,当Fe~(2+)离子的含量在2—20mg·L~(-1)时,碳钢表面主要腐蚀形式为孔蚀,在不含Fe~(2+)离子或Fe~(2+)离子浓度很高(120mg·L~(-1))时,碳钢表面以均匀腐蚀为主,没有蚀孔产生。同时,还采用动态极化曲线研究了细菌腐蚀产物——硫化膜在蚀孔形成过程中所起的作用,并发现当电位大于-0.17V(击破电位)时,碳钢表面进入稳定孔蚀区。通过腐蚀机理的研究,原油贮罐底板腐蚀穿孔主要是由磨损腐蚀引起的物理化学损伤,其次是缝隙腐蚀和SRB引起的细菌腐蚀的协同腐蚀作用。在机理研究的基础上,对原油贮罐底板可采取的各种保护方案进行比较,认为涂料+牺牲阳极联合保护最合适,并且对联合保护中涂料的选择进行了进一步研究,发现导浙江工业大学大学硕士学位论文静电涂料的使用会加速牺牲阳极的溶解,影响保护效率,根据原油贮罐底板所处的特殊环境,长期浸在沉积水中,因此可以考虑采用绝缘性涂料,这样可节约牺牲阳极的用量,并取得良好的保护效果。……   
[关键词]:原油贮罐;底板;腐蚀机理;防护措施
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江工业大学2002年