戴 婧

(中海油石化工程有限公司，山東青島 266101)

1 前言

地下污油罐主要用于埋地儲(chǔ)油，裝置機(jī)泵等運(yùn)行中排出的油蠟、輕油、廢氣等均會(huì)儲(chǔ)存其中。污油罐的主要介質(zhì)是污油，還含有部分苯等多環(huán)芳烴有毒物質(zhì)，污油罐工作頻繁，防腐不到位會(huì)導(dǎo)致污油罐泄漏，一旦有毒物質(zhì)進(jìn)入土壤，會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，并且很難得到降解。更有甚者，油品泄漏還有可能引起火災(zāi)甚至爆炸，所以防腐對(duì)于地下污油罐而言尤為重要。防腐措施到位，減少腐蝕對(duì)污油罐造成的損壞，是安全使用污油罐的基本保障。

2 腐蝕因素分析

2.1 污油罐外腐蝕

地下污油罐埋在土壤中，外部除了會(huì)受到土壤中微生物(如硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌等)的腐蝕之外，還會(huì)受到地下水和氧氣的侵蝕。土壤中電解質(zhì)溶于地下水形成電解質(zhì)溶液，在較淺層土壤中，由于土壤較為干燥，空氣中的氧氣可以更多的通過土壤與設(shè)備外壁接觸；而較深層部分的土壤結(jié)構(gòu)更加密集，而且更為潮濕，所以空氣中的氧氣難以通過，罐壁在此處易失去電子形成陰極，與上層土壤中的氧氣和水分作用產(chǎn)生的陽極，形成吸氧反應(yīng)，最終導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕[1]。在罐體表面焊接等縫隙處，極易發(fā)生這種腐蝕反應(yīng)。

2.2 污油罐內(nèi)腐蝕

污油罐內(nèi)部介質(zhì)復(fù)雜，主要介質(zhì)為污油，還有少量苯等有毒物質(zhì)。在污油罐內(nèi)部，氣液兩相接觸的部分及氣相部分最易發(fā)生腐蝕，如若罐內(nèi)有硫化物，硫化物會(huì)通過化學(xué)腐蝕等各種腐蝕反應(yīng)，與容器壁中的鐵元素產(chǎn)生硫化亞鐵，硫化亞鐵極易被氧化，與空氣中的氧接觸會(huì)產(chǎn)生放熱反應(yīng)，引起自燃甚至是污油罐爆炸[2]。污油中還有可能含有油田水或者其他污水，污水中會(huì)含有氯化物，有些氯化物易受熱水解產(chǎn)生氯化氫，氯化氫是具有強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì)。圖1、圖2分別為不同腐蝕案例中埋地油罐腐蝕情況。

圖1 罐內(nèi)局部腐——麻斑

圖2 罐壁局部腐蝕——穿孔

3 防腐措施

地下污油罐所處地下環(huán)境不同，介質(zhì)成分不同，采取的防腐措施也會(huì)有所差別。以某公司在C7+分離技改項(xiàng)目中，需要設(shè)計(jì)制造一臺(tái)污油罐為例，該罐設(shè)計(jì)條件如下：工作壓力：正常0.05 MPa、最高0.6 MPa；設(shè)計(jì)壓力：0.78/-0.15 MPa；工作溫度：正常40 ℃、最高200 ℃；設(shè)計(jì)溫度：220 ℃；安全閥開啟壓力：0.78 MPa；介質(zhì)密度：～730 kg/m3；設(shè)備規(guī)格：Φ1400×5000(T.L.)，本臺(tái)地下污油罐為埋地罐，設(shè)計(jì)要求中強(qiáng)調(diào)需加強(qiáng)防腐，罐頂距水泥抹面約700 mm，與工藝人員確認(rèn)罐內(nèi)有濕硫化氫腐蝕。

罐體材質(zhì)是Q245R，壁厚取14 mm，地下污油罐因?yàn)槁竦兀允茇?fù)壓作用，經(jīng)計(jì)算需加規(guī)格為L(zhǎng)90X10的等邊角鋼，作為外加強(qiáng)圈。采取的具體防腐措施如下。

a)采取蒸汽吹掃。蒸汽吹掃工況下，吹掃用蒸汽為1.0 MPa，蒸汽溫度為250 ℃，敞口吹掃。蒸汽吹掃可對(duì)地下污油罐內(nèi)及接管內(nèi)殘留的焊渣、銹斑等殘留物徹底吹掃清除干凈，保持罐壁清潔。此項(xiàng)措施可以有效避免制造過程中產(chǎn)生的焊渣，銹斑等造成局部穿孔腐蝕[3]。

b)污油罐置于罐池中。地下污油罐所處罐池池壁采用防滲措施，池頂及管嘴周圍做防雨處理。池子采用P8/C30防滲混凝土，涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水劑。罐池表層土采用粘性土層，并且連續(xù)、穩(wěn)定，分布厚度達(dá)到環(huán)評(píng)中對(duì)不同分區(qū)提出的粘土分布厚度及防滲性能的要求。罐池加強(qiáng)外部保護(hù)，極大的降低環(huán)境因素對(duì)埋地罐造成的各種腐蝕。

c)設(shè)備熱處理，鋼板逐張超聲檢測(cè)。地下污油罐中有濕硫化氫腐蝕，污油罐內(nèi)還可能有其他介質(zhì)，包括硫化氫會(huì)引起應(yīng)力腐蝕。對(duì)鋼板進(jìn)行逐張超聲檢測(cè)，并且容器焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，可以有效避免應(yīng)力腐蝕對(duì)設(shè)備造成的損害[4]。

d)地下污油罐制造檢驗(yàn)完畢后，外表面(包括接管支撐件、加強(qiáng)圈等)應(yīng)除銹達(dá)到GB/T8923.1-2011《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評(píng)定》中Sa2.5級(jí)或Sa3級(jí)要求。Sa2.5級(jí)非常徹底的噴射清理，要求在不放大表面的狀態(tài)下，表面沒有明顯可見的污物，油或者脂類物質(zhì)，并且沒有氧化皮、鐵銹、涂層和外來雜質(zhì)，若有任何殘留污染物質(zhì)的痕跡應(yīng)僅呈現(xiàn)條紋狀或點(diǎn)狀的輕微色斑。St3級(jí)使鋼材表觀潔凈的噴射清理，要求表面沒有明顯可見的污物，油或者脂類物質(zhì)，并且沒有氧化皮、鐵銹、涂層和外來雜質(zhì)，表面具有均勻的金屬色澤[5]。采用SH/T3022-2011《石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕技術(shù)規(guī)范》的5.2.2款中特加強(qiáng)級(jí)環(huán)氧煤瀝青防腐，防腐蝕涂層結(jié)構(gòu)為底漆-環(huán)氧漆-玻璃布-環(huán)氧漆-玻璃布-環(huán)氧漆-玻璃布-兩層面漆，防腐蝕涂層總干膜厚度不小于0.8 mm[6]。防腐涂料的選擇和施工是地下污油罐防腐的核心部分，嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)，按照施工要求涂刷涂料，能最大限度地延長(zhǎng)儲(chǔ)罐使用年限，確保安全。

4 結(jié)語

地下污油罐埋在地下可以很好地節(jié)省空間，但是由于罐體外部有土壤覆蓋，所以腐蝕過程不易發(fā)現(xiàn)，而且土壤環(huán)境對(duì)其造成的腐蝕傷害也不可避免，尤其是焊縫處，最易發(fā)生腐蝕，罐體放在埋地池內(nèi)可以有效阻隔地下微生物對(duì)罐壁造成的腐蝕，池子采取防滲措施，避免地下水滲入，也可以防止雨水等地下水對(duì)地下污油罐造成的腐蝕。地下污油罐內(nèi)介質(zhì)組分復(fù)雜，介質(zhì)對(duì)罐體造成的腐蝕也很嚴(yán)重，尤其是硫化氫組分造成的應(yīng)力腐蝕，特別要引起重視，超聲檢測(cè)和焊后熱處理可以有效消除應(yīng)力；涂漆是最基礎(chǔ)的防腐措施，也是最直接的方法，按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行防腐規(guī)范，將地下污油罐的防腐安全落實(shí)到位。

[1] 竺蘇錚.埋地油罐的防腐與維護(hù)[J].寧波化工, 2013, 31(2).

[2] 徐靜.不同硫化物的腐蝕性研究[J].石油化工腐蝕與防護(hù), 2005,22 (4).

[3] 王霞.淺析埋地臥式儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)[J].山東工業(yè)技術(shù), 2015(02).

[4] 王擁軍，陳永志.關(guān)于地下污油罐設(shè)備熱處理事故的分析[J].化工裝備技術(shù), 2013(04).

[5] GB/T8923.1-2011涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評(píng)定[S].

[6] SH/T3022-2011石油化工設(shè)備和管道涂料防腐蝕技術(shù)規(guī)范[S].