水是导致原油罐底板腐蚀的根本原因。原油和水中的硫化物与罐底板金属的反应机理如下:
在碳钢表面的硫化物氧化皮或锈层存在孔隙的情况下,原油罐底水中的Cl-离子能够穿过硫化物氧化皮或锈层,到达金属表面,并在金属表面的局部位置形成小蚀坑。
生成的H+离子会对金属产生活化作用,使小蚀坑继续溶解,成为孔蚀源。在孔蚀源成长的最初阶段,溶解下来的金属离子会发生水解,生成氢离子。
这会导致小蚀坑周围的溶液层pH值下降,形成一个强酸性的溶液区域,从而加速金属的溶解,使蚀坑不断扩大和加深。腐蚀从开始到暴露需要经历一个诱导期,其长短不一,有些可能需要几个月,而有些则需要一年甚至几年。由于坑蚀的面积很小,具有随机性和高度局部化的特点,以及诱导期较长,因此很难通过物理方法检测出坑蚀的深度。即使在泄漏发生后,使用测厚仪进行测量,也可能不会发现罐金属底板有明显的变薄趋势。
为了防止罐底板腐蚀,可以采取以下措施:
(1)在油罐金属底板的结构设计中,应尽量将罐底板铺平,并略微向脱水口倾斜,以便将原油罐底的水彻底脱除。
(2)对于新建的原油罐,应采用埋地牺牲阳极的阴极保护措施,这种方法比在原油罐内设置牺牲阳极更为有效。
(3)由于原油罐内主要是水相腐蚀,且原油罐内底部水层的厚度最高可达800mm左右,因此应在罐底板上1m的圈板范围内涂刷保护性涂料。
(4)采用WF-50防腐蚀涂料并结合阴极保护的方案,能够在原油罐内发挥显著的作用,有效地遏制原油罐金属底板的腐蚀现象。
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