成品油罐内腐蚀特点研究

尹才意

中国石化销售股份有限公司华中分公司 湖北武汉 430023

摘要：本文结合储罐周期性清洗和检修工作实践，对储罐内腐蚀特点和规律进行研究，分析出腐蚀与罐板的平面和空间位置存在一定的相关性，对内腐蚀原因进行分析，并提出整改和防范措施。

关键词：成品油储罐；内腐蚀；规律；处理措施

1.引言

储罐内腐蚀是指储罐内部结构受水分、杂质等侵蚀，导致储罐内壁板、底板和相关附件产生锈蚀，造成防腐层脱落、钢材腐蚀，进而导致钢板减薄的现象[1]。

2.某储罐内腐蚀情况及分析

2.1 储罐基本情况

G01储罐位于某成品油库1号罐组区内，设计罐容5000m3，内浮顶结构，储存介质为汽油，设计内径20m，储罐高度19.13m,壁板高度16.95m。底板设计厚度8mm；边缘板12块，设计厚度10mm；底圈壁板设计厚度14mm。

2.2 内腐蚀情况

2.2.1 中幅板内腐蚀

2.1.1.1 对每块中幅板设置24个检测点，55块中幅板，共设检测点1320个。其中有43块板存在内腐蚀，共发现点状腐蚀304处，腐蚀比率23.03% 。

2.1.1.2 根据SHS01012规定当储罐内径大于20m时，碳素钢中幅板厚度不应小于6mm，根据表1，中幅板设计厚度为8mm，最大允许腐蚀深度为2mm。其中腐蚀坑深大于允许值（2mm）的有214处，严重腐蚀比率16.21%。最大腐蚀坑深为5.1mm，位于ZF-11中幅板。

2.2.2 边缘板腐蚀

2.2.2.1 对每块边缘板设置24个检测点，12块边缘板共设检测点288个。其中有10块板存在内腐蚀，共有腐蚀点64处，腐蚀比率22.22%。

2.2.2.2 根据《常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程》规定，底圈壁板厚度在11-22mm之间时，碳素钢边缘板允许板材剩余厚度不小于8mm，边缘板设计厚度为10mm，最大允许腐蚀深度为2mm，其中腐蚀坑深大于允许值的有34处，严重腐蚀比率11.80%，最大腐蚀坑深为6.2mm，位于BY-7边缘板。

3.内腐蚀特点分析

3.1 腐蚀形状

3.1.1 该储罐内腐蚀主要呈点状、坑状，形状不规则，深浅不一。

3.1.2 从腐蚀点平面分布上看，腐蚀点呈现多个聚集片，腐蚀点呈现聚集性特点，容易导致被腐蚀的底板局部强度下降，造成底板变形，影响储罐运行安全。

3.2 腐蚀点分布

3.2.1 底板腐蚀分布特点分析

3.2.1.1 中幅板与边缘板腐蚀差异分析

中幅板腐蚀点数多于边缘板，通过对中幅板、边缘板腐蚀比率进行对比，发现中幅板腐蚀比率略高于边缘板，但总体持平，说明该储罐底部腐蚀基本均衡，可排除因施工质量、突发外力等因素造成的特殊情况。腐蚀基本均为点状腐蚀，无大块状、槽状或者其他形状，不具备偶然性机械破坏的特点，证明以该储罐为案例进行内腐蚀特点分析和规律研究具有代表性。

3.2.1.2 点状腐蚀平面分布情况分析

（1）首先对储罐腐蚀点平面位置分布进行分析，发现储罐底板腐蚀呈现出靠近“圆心”部位较轻，靠近边缘部位较重的特点，说明在罐内平滑部位腐蚀较轻，焊接过渡部位腐蚀较重。

（2）腐蚀点的数量和腐蚀深度存在一定的正相关性，反映出腐蚀是从“量变”到“质变”的过程，符合化学腐蚀、电化学腐蚀等规律[2]。

 

图1  储罐底板点腐蚀位置图

（4）在距离储罐中心5m-6m（大概在储罐底边缘至“圆心”中间的位置）和罐底、罐壁结合部位腐蚀点较多。中幅板集中型连片腐蚀大多分布在底板焊缝周围。

（5）边缘板平均腐蚀深度2.58mm，中幅板平均腐蚀深度2.53mm，边缘板的腐蚀深度略高于中幅板。分析是大角焊缝处非平滑过渡，水分和杂质容易聚集、不易分散，导致腐蚀较重。

（6）对储罐底板腐蚀情况和其高程关系进行分析，发现腐蚀点数与高程呈现负相关关系，说明“低洼”部位腐蚀水分沉积、聚集，加剧腐蚀，腐蚀后又构成新的“低洼”，形成恶性循环。

 

图2  中幅板腐蚀点与高程关系图

3.3 壁板腐蚀情况

3.3.1 腐蚀情况

通过超声波测厚，发现壁板内腐蚀12处，其中11处点状腐蚀位于第一圈板，最大腐蚀坑深为1.2mm，位于GB-4板。从底边缘板到第三圈壁板，腐蚀点数呈“直线式”锐减。

3.3.2 壁板腐蚀特点

通过上述分析，得出储罐内腐蚀的基本规律是底板严重于壁板，标高低处严重于高处，焊缝部位严重于平滑部位；低层壁板严重于高层壁板等。腐蚀点数和腐蚀深度正相关，和标高负相关。

3.4 内腐蚀薄弱部位

3.4.1 通过上述数据分析,发现该储罐第三圈以上壁板无腐蚀，底板腐蚀点数是壁板的30倍（底板368处，壁板12处），最大腐蚀深度底板是壁板的5倍（底板6.2mm

,壁板1.2mm），因此底板的腐蚀程度要远远高于壁板。相对于壁板，底板是内腐蚀的薄弱部位。

3.4.2 根据上述分析，底板的高程较低（凹陷点）和焊缝周边是腐蚀集中区域，形成底板腐蚀的薄弱部位。

4.腐蚀治理和防范措施

4.1 对储罐进行全面清洗，彻底清理杂质、水分等沉积物，进行除菌。消除储罐内腐蚀的物理、化学和生物环境。

4.2 对底板、壁板进行补焊、打磨，确保补焊的焊接部位平整合格，不形成新的腐蚀“低洼点”，对补焊部位进行渗透检测，确保补焊质量合格。

4.3 检测合格后，在内底板和第二圈板以下内壁板涂刷导静电漆，进行有效的防腐层保护[3]。做防腐前，应进行充分的通风干燥，避免残留水分。

4.4 对内浮顶储罐囊式密封进行检修或更换，确保浮盘密封性能，防止水汽进入储罐内部，造成内腐蚀。

5.结论

分析水分和其携带的杂质聚集是导致底板、壁板内腐蚀的主要因素,应当采取加强设计，严格施工，设置防水密封，加强监测，及时更换失效密封附件，及时补焊防腐和消除缺陷等方式控制内腐蚀的产生和发展，保障储罐安全、稳定、经济运行。

参考文献

[1]张晟源,金静,邓亮.CO2 典型大气环境中钢材的腐蚀行为研究[J]．热加工工艺，2021,(18)：15-18.

[2]汪金龙.成品油储罐内的腐蚀及防腐分析[J].全面腐蚀控制，2019，(4)：91-92.

[3]马红杰，豆伟江，黄粱柱.储罐内防腐蚀涂层鼓包分析[J].石油化工腐蚀与防护，2009，(26)：55-56.

作者简介：尹才意（1986.10），男 汉族 甘肃陇南人，高级工程师，从事石油设备管理与研究工作