石油儲罐是重要的能源儲存設備，在原油生產(chǎn)、煉油化工、成品油銷售及石油戰(zhàn)略儲備中發(fā)揮重要的作用。儲罐儲存的原油中往往含有單質(zhì)硫及含硫化合物，這些雜質(zhì)會對罐體金屬造成嚴重的腐蝕，影響儲罐使用壽命，嚴重的會導致局部穿孔，造成油品泄漏，給企業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失 。腐蝕產(chǎn)物中的硫鐵化合物具有一定自燃性，增加了火災和爆炸事故發(fā)生的幾率，危及員工人身安全，必須予以防治。

一、原油中硫的存在形式及腐蝕機理

1.1 原油中硫的存在形式

原油中硫的存在形式主要有單質(zhì)硫、H2S、SO2 、硫醇硫醚類硫化物、噻吩類硫化物及其它結(jié)構(gòu)復雜的含硫化合物。根據(jù)化學性質(zhì)不同，原油中的硫及硫化物可以分為兩大類：①活性硫。活性硫主要有單質(zhì)硫、H2S及硫醇等，這些活性硫一般分布在沸點低于250℃的輕質(zhì)組份中，它們能夠直接與罐體表面的金屬發(fā)生化學或電化學反應，對罐體腐蝕性較強；②非活性硫。非活性硫是指噻吩類或硫醚類硫化物，通常分布在沸點高于200℃的重質(zhì)組份中，這類硫化物性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易罐體金屬發(fā)生反應，對罐體腐蝕性較小。

1.2 含硫化合物腐蝕機理

在儲罐上部存在一定的空間，當空氣中水蒸汽進入儲罐，會在罐頂及罐內(nèi)壁形成液膜，油品中揮發(fā)性硫化物硫化氫和二氧化硫與液膜接觸，會形成腐蝕性溶液，這些腐蝕性溶液會對罐頂內(nèi)壁和罐壁內(nèi)側(cè)造成腐蝕，生成氧化鐵、四氧化三鐵、硫化亞鐵等產(chǎn)物。在罐體內(nèi)部，硫化氫對儲罐腐蝕性最強，主要形成低溫H2S-H2O電化學腐蝕和鐵的氧化物低溫濕H2S腐蝕。在溫度較高的情況下，腐蝕產(chǎn)物中的硫鐵化合物會與單質(zhì)硫進一步反應，生成二硫化亞鐵和四硫化三鐵，鐵的氧化物和游離酸，使金屬表面腐蝕速率加快，再次生成硫酸亞鐵，遇水分解，對罐體造成反復腐蝕。

二、儲罐腐蝕現(xiàn)狀

2.1 罐頂腐蝕

罐頂表面通常與油品不會直接接觸，主要是氣相腐蝕，對罐頂金屬表面造成腐蝕。罐壁與油品間接接觸。氣相腐蝕屬于電化學腐蝕范疇，其發(fā)生的機理是儲罐頂部與內(nèi)壁金屬表面形成的凝結(jié)水液膜，在腐蝕性氣體H 2 S、SO 2 、CO 2 及O 2 等共同作用下發(fā)生電化學腐蝕，對儲罐頂部腐蝕較為嚴重。此外，原油中含有的活性硫化物在腐蝕過程中能生產(chǎn)硫鐵化合物，部分硫鐵化合物具有自然性，導致儲罐出現(xiàn)自然起火，甚至是爆炸的情況，對儲罐安全構(gòu)成威脅。

2.2 罐壁腐蝕

儲罐內(nèi)壁與原油直接接觸，原油中的腐蝕性介質(zhì)會對罐壁造成化學腐蝕，此外，電解質(zhì)還會對罐壁造成電化學腐蝕。原油中含有的單質(zhì)硫、H 2 S、SO 2 和硫醇等活性硫化物在常溫下就可對罐壁造成腐蝕，腐蝕速度較慢，當溫度升高時，活性硫化物對儲罐的腐蝕速度明顯加快，部分非活性硫在高溫條件下變成活性硫化物，對罐壁造成腐蝕。儲罐通常暴露在外，夏季日照強烈、環(huán)境溫度高，儲罐中的腐蝕性硫化物會對儲罐造成較為強烈的腐蝕。儲罐液面的高低變化，造成罐內(nèi)氣液界面、油水界面發(fā)生變化，從而加速腐蝕。

2.3 罐底腐蝕

儲罐底部通常與原油油品或含油污水直接接觸，主要是電化學腐蝕，腐蝕較為嚴重。由于水密度大于原油，儲罐在儲存和運輸過程中，油品內(nèi)含有的水分會沉積到罐底，罐底呈錐形，這些水分通常礦化度較高，對罐底造成電化學腐蝕。罐底污水中除了含有硫化氫、二氧化硫、二氧化碳和氧氣對腐蝕氣體外，還含油氯離子、硫酸鹽還原菌，對罐底造成電化學腐蝕和微生物腐蝕。此外，由于油水界面存在氧濃度和含鹽溶液濃度差異，會造成氧濃度差異腐蝕和電位腐蝕。罐底腐蝕增加了儲罐泄漏的風險。

2.4 罐底周圍腐蝕

罐底周圍在安裝過程中需要焊接，焊接部位存在不同電偶，在儲存原油或收發(fā)原油時，罐體腐蝕速率較快。罐底與罐體接觸部位存在一定角度，這些部位腐蝕最為嚴重，除了發(fā)生點蝕外，還發(fā)生局部腐蝕，影響儲罐使用壽命的往往不是均勻腐蝕，而是局部腐蝕，也即是點蝕或坑腐蝕，儲罐一旦出現(xiàn)腐蝕穿孔，原油會發(fā)生泄漏，造成直接經(jīng)濟損失，還可能引發(fā)火災和爆炸，危及儲罐安全。

三、防腐蝕措施

3.1 電化學保護

電化學保護分為陰極保護和陽極保護，其中陰極保護技術成熟、保護效果好，應用比較普遍。儲罐陰極保護主要是向罐體表面補充電極電位，采用輔助涂層對罐體金屬進行保護，防止電解質(zhì)溶液對罐體造成腐蝕。陰極保護技術包括犧牲陽極法和外加強制電流法，由于儲罐特殊性，一般采用犧牲陽極法，具體是采用多種合金組成的鋁陽極來進行陰極保護，防止儲罐金屬被腐蝕。陰極保護能夠?qū)Ω吡颉⒏邷?、高礦化度環(huán)境下的原油儲罐進行保護。

3.2 金屬涂層

金屬涂層保護通過在罐體表面金屬上噴涂耐腐蝕、耐高溫、耐氧化及耐磨蝕的金屬或合金涂層，使金屬表面被保護起來，使得腐蝕速率降低或消除腐蝕。實際操作中可以通過電鍍、熱浸鍍、擴散鍍或熱噴涂的方法對罐體內(nèi)壁涂層，能夠起到較好的保護效果。

3.3 非金屬涂層

防腐蝕涂料能夠起到較好的防腐效果，但其耐熱性、導熱性、耐磨損性及防滲透性較差，在具體使用非金屬涂層時，要針對不同部位腐蝕特點，涂覆不同的防腐蝕層。罐頂易受到氣體腐蝕，防腐蝕涂料抗?jié)B透性、耐熱性、致密性均要求較高；罐底或罐壁下部，由于攪動程度較大，非金屬涂層要求具有較強附著力、延伸率和抗沖擊力，應添加耐硫離子腐蝕的涂層；加熱盤管部位的涂層應具有較好的耐熱性和導熱性。涂層涂覆過程中，要嚴格控制涂層的孔隙率，保證涂層厚度達標，且使涂層均勻覆蓋在金屬表面。

3.4 金屬轉(zhuǎn)化膜

金屬轉(zhuǎn)化膜保護法的機理是使金屬表面發(fā)生化學或電化學反應，生成附著性好且不易溶于水的腐蝕產(chǎn)物膜，即化學轉(zhuǎn)化膜，達到保護金屬的目的?，F(xiàn)階段使用較為普遍的轉(zhuǎn)化膜技術是對鋼板進行磷化和鈍化處理，具體是鋼板鍍鋅、鋼板鍍鋅鎳合金或鋼板鍍鋅鋁合金，通過對儲罐金屬表面進行化學或電化學處理，提高罐體抗腐蝕性能，起到較好的防腐蝕效果。

四、結(jié)束語

石油儲罐是最重要的能源儲存設備，由于油品中普遍存在硫化物，其中單質(zhì)硫及活性硫硫化物對罐體腐蝕較為嚴重，且腐蝕產(chǎn)物中的硫鐵化合物具有一定自燃性，影響儲罐使用壽命、危及儲罐使用安全，針對儲罐腐蝕問題必須予以防治，對儲罐不同部位腐蝕特征，科學合理的選擇防腐蝕措施，加強腐蝕監(jiān)測，減少儲罐事故發(fā)生的幾率，延長儲罐的使用壽命。

五、夢能服務與支持

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