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一、储罐腐蚀典型部位及机理分析
1.原油储罐腐蚀典型部位
原油储罐腐蚀主要集中发生在以下三个区域：(1) 罐顶; (2) 罐底内侧; (3) 罐底外侧。
2.罐顶
包括罐顶外侧腐蚀、罐顶内侧腐蚀、上层罐壁腐蚀。
罐顶外侧腐蚀主要发生在罐顶焊缝部位。
罐顶内侧腐蚀集中在罐顶与罐壁结合部位。
上层罐壁腐蚀指罐内壁与气相空间相接触的部分,一般来说罐壁腐蚀速率稍低于罐顶内侧的腐蚀速率。
3.罐底内侧
包括罐底板内侧腐蚀、罐底内侧角焊缝腐蚀、罐壁内侧下部腐蚀。
罐底板内侧腐蚀以点蚀为主,发生点蚀的部位。一般来说,罐底变形、凹陷处、人孔附近都是最容易出现点蚀的部位。
罐底内侧角焊缝腐蚀一般表现为焊缝下边缘出现微小裂纹。
罐壁内侧腐蚀指罐壁内侧与底部沉积物或水相接触的部位,一般为均匀腐蚀。
4.罐底外侧
罐底外侧腐蚀主要是罐底角焊缝处外侧壁板腐蚀，是指保温层内储罐壁板的腐蚀。
二、原油储罐腐蚀机理分析
1.罐顶腐蚀
罐顶外侧腐蚀主要是由于罐顶受力变形后,表面凹凸不平,凹陷处积水发生电化学腐蚀所致。腐蚀呈连片的麻点,严重时可造成穿孔。一般情况下,焊缝处因承受拉应力,失效破坏更加明显。
罐顶内侧腐蚀与油品的类型、温度、油气空间的大小有关,原因为油气空间因温差作用而存在结露,油品受热挥发后,其中的H2S ,CO2溶解于水膜,再加上氧的作用,形成电化学腐蚀。腐蚀形态呈不均匀的全面腐蚀。
2.罐底内侧腐蚀
罐底内侧的腐蚀主要是因为油品中含有一定比例的水、溶解氧和H2S ,CO2,Cl-等腐蚀性介质,并含有砂粒。一般来说,罐底内侧的腐蚀多表现为局部腐蚀,且温度越高腐蚀速率越大。一是硫化物、氯化物对罐底的腐蚀;二是 溶解氧对罐底的腐蚀；三是 罐底角焊缝的腐蚀：罐底与罐壁连接处的角焊缝分为内焊缝和外焊缝。焊缝的腐蚀形态与邻近区域一致,但由于受力情况复杂,故罐底角焊缝处的腐蚀极易引起强度不足而失稳或焊缝的脆性开裂失效。
3.罐底外侧腐蚀
罐底板外侧腐蚀机理为罐底宏电化学腐蚀和罐底微电化学腐蚀。宏电化学腐蚀的特征是氧含量较充足的部位为电池的阴极,腐蚀轻微或不腐蚀;氧含量较少的部位(主要是有粘土部位) 为电池的阳极,腐蚀严重。微电化学腐蚀的特征是罐底局部含氧积水部位做为一个相对封闭的电化学体系,腐蚀形态为叠加的大量深浅不等的腐蚀坑。主要表现为角焊缝处壁板腐蚀:雨水或罐基础水渗入罐壁保温层,形成一个潮湿的密闭空间。而保温岩棉中一般含有氯,在这个环境中会出现长期而频繁的干、湿、冷、热的变换,含氯的溶液浓度会越来越高。
此外，罐下部圈板和底板还遭受相对严重的微生物腐蚀。由于原油在开采、集输过程中难以避免地会把一些杂质带入储罐中并且沉积在罐底部，这些物质包括岩屑、铁锈、乳化重质油等，也就是平时所说的油泥。沉积的油泥中含有盐分，而罐底又往往处于无氧环境中，其温度、PH值都十分适合硫酸盐还原菌的生长，从而引起针状或线状的细菌腐蚀。因此，储罐的内壁下部和底板是电化学和微生物共同作用引起的腐蚀，也是整个罐体腐蚀中最为严重的部位。
二、目前采取的防腐措施
1.涂料防护法
涂料防腐的原理是用覆盖层将金属与介质隔开，从而对金属起到保护作用。首先，覆盖层保证没有微孔，若有的话，老化后容易出现龟裂、剥离等现象。其次，原油中沙砾的冲击，人工进罐作业都会在一定程度上对罐体覆盖层造成损伤，使裸露的金属在暴露在介质中。裸露部分形成小阳极，覆盖层部分成为大阴极而产生局部腐蚀电池，则会更快得破坏漆膜。因此单纯使用防腐涂层进行保护效果不佳。为了使罐体和水相介质接触的部分表面减少腐蚀损失，最大限度地降低腐蚀速度经济地控制设备故障。
油罐防腐蚀涂料的选用对于油罐的使用寿命是非常重要的。应根据当地的实际情况,选用涂料具有良好的物理力学性能、附着力强、常温固化并方便施工等特点;抗静电性能强,要求体积电阻率低于108Ω·m ;而且不易燃烧以及较好的耐油性,适用温度范围-30~70℃。
涂层施工时储罐表面要求严格除油、除水，然后进行喷沙除锈处理，表面清洁度达到GB8923-88标准规定的Sa2级的要求，还要求处理表面达到一定的粗糙度。表面粗糙度可以用形状和大小来进行定性。通常要求的表面粗糙度为40~75μm,相当于Rugotest N9~N10 。喷沙除锈合格后的金属表面应在8h以内涂刷底漆。每道漆涂刷必须表干后方可涂刷下一道，底漆、过渡漆和面漆施工的刷子不可混用。施工环境必须保持干燥，施工现场要配备通风换气设施。一次配料需在5h内用完。处理完毕的罐体表面应该做到外观无漏涂、气泡、皱折，厚度达到设计要求，附着力，用小刀在覆盖层上切一舌形口，用小刀从舌尖处撬起涂层，以覆盖层不成块脱落为合格。
2.阴极保护
阴极保护法，在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中，被保护金属体为阴极，牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位，在保护电池中是阳极，被腐蚀消耗，故也称为“牺牲”阳极。阴极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极极化，降低腐蚀速率从而得到保护。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。
3.措施及建议
3.1建议油罐底部采用国产抗静电(不含石墨粉)G4-1-921 型涂料,可延长储油罐的使用寿命。环氧涂料或聚氨酯涂料具有无污染，涂膜坚固，具有良好的机械性能和耐腐蚀性，另外不需要底漆涂膜油，罐顶部建议采用[2]。
3.2尽量缩短清罐周期，及时清理油泥。不给各种微生物创造适宜的生存环境，避免造成腐蚀。进行清罐操作时，應对罐壁细致清理，避免人为对覆盖层造成伤害。
3.3确保雨水排疏设施畅通,积水不达到罐基表面。
3.4检查量油孔、呼吸阀与油罐结合部位的密封状况,如有材质失效、变形、老化或者损坏的情况,应更换密封部件[3]。
3.5储罐均采用拱顶结构，密封效果差，日常操作时应当尽量避免罐位大幅度地变化，以避免油品呼吸量增大带入空气。
五、结论
目前原油储罐防腐主要采用了阴极保护与防腐涂层两种方法。但是，腐蚀与防护工作要想收到好的效果，除了着眼防腐工艺以外，还应从日常管理着手，加强现场调查和监控监测，积累数据，找出规律来指导现场防腐工作，形成一个良性的腐蚀防护管理体系。只有这样才有可能找到罐体防腐最为经济有效的方法，实现站区油罐长周期安全平稳运行。
参考文献：
[1]骆耀光. 金属的腐蚀与防护 . 北京：石油工业出版社，2005.192~195.
[2]赵应龙等. 防腐保温保冷工程设计施工手册 . 东营：中国石油大学出版社，1996.171~177.
[3许行等. 油库设计与管理[M] . 重庆: 中国人民解放军后勤工程学院,2003. 292~303.
1.原油储罐腐蚀典型部位
原油储罐腐蚀主要集中发生在以下三个区域：(1) 罐顶; (2) 罐底内侧; (3) 罐底外侧。
2.罐顶
包括罐顶外侧腐蚀、罐顶内侧腐蚀、上层罐壁腐蚀。
罐顶外侧腐蚀主要发生在罐顶焊缝部位。
罐顶内侧腐蚀集中在罐顶与罐壁结合部位。
上层罐壁腐蚀指罐内壁与气相空间相接触的部分,一般来说罐壁腐蚀速率稍低于罐顶内侧的腐蚀速率。
3.罐底内侧
包括罐底板内侧腐蚀、罐底内侧角焊缝腐蚀、罐壁内侧下部腐蚀。
罐底板内侧腐蚀以点蚀为主,发生点蚀的部位。一般来说,罐底变形、凹陷处、人孔附近都是最容易出现点蚀的部位。
罐底内侧角焊缝腐蚀一般表现为焊缝下边缘出现微小裂纹。
罐壁内侧腐蚀指罐壁内侧与底部沉积物或水相接触的部位,一般为均匀腐蚀。
4.罐底外侧
罐底外侧腐蚀主要是罐底角焊缝处外侧壁板腐蚀，是指保温层内储罐壁板的腐蚀。
二、原油储罐腐蚀机理分析
1.罐顶腐蚀
罐顶外侧腐蚀主要是由于罐顶受力变形后,表面凹凸不平,凹陷处积水发生电化学腐蚀所致。腐蚀呈连片的麻点,严重时可造成穿孔。一般情况下,焊缝处因承受拉应力,失效破坏更加明显。
罐顶内侧腐蚀与油品的类型、温度、油气空间的大小有关,原因为油气空间因温差作用而存在结露,油品受热挥发后,其中的H2S ,CO2溶解于水膜,再加上氧的作用,形成电化学腐蚀。腐蚀形态呈不均匀的全面腐蚀。
2.罐底内侧腐蚀
罐底内侧的腐蚀主要是因为油品中含有一定比例的水、溶解氧和H2S ,CO2,Cl-等腐蚀性介质,并含有砂粒。一般来说,罐底内侧的腐蚀多表现为局部腐蚀,且温度越高腐蚀速率越大。一是硫化物、氯化物对罐底的腐蚀;二是 溶解氧对罐底的腐蚀；三是 罐底角焊缝的腐蚀：罐底与罐壁连接处的角焊缝分为内焊缝和外焊缝。焊缝的腐蚀形态与邻近区域一致,但由于受力情况复杂,故罐底角焊缝处的腐蚀极易引起强度不足而失稳或焊缝的脆性开裂失效。
3.罐底外侧腐蚀
罐底板外侧腐蚀机理为罐底宏电化学腐蚀和罐底微电化学腐蚀。宏电化学腐蚀的特征是氧含量较充足的部位为电池的阴极,腐蚀轻微或不腐蚀;氧含量较少的部位(主要是有粘土部位) 为电池的阳极,腐蚀严重。微电化学腐蚀的特征是罐底局部含氧积水部位做为一个相对封闭的电化学体系,腐蚀形态为叠加的大量深浅不等的腐蚀坑。主要表现为角焊缝处壁板腐蚀:雨水或罐基础水渗入罐壁保温层,形成一个潮湿的密闭空间。而保温岩棉中一般含有氯,在这个环境中会出现长期而频繁的干、湿、冷、热的变换,含氯的溶液浓度会越来越高。
此外，罐下部圈板和底板还遭受相对严重的微生物腐蚀。由于原油在开采、集输过程中难以避免地会把一些杂质带入储罐中并且沉积在罐底部，这些物质包括岩屑、铁锈、乳化重质油等，也就是平时所说的油泥。沉积的油泥中含有盐分，而罐底又往往处于无氧环境中，其温度、PH值都十分适合硫酸盐还原菌的生长，从而引起针状或线状的细菌腐蚀。因此，储罐的内壁下部和底板是电化学和微生物共同作用引起的腐蚀，也是整个罐体腐蚀中最为严重的部位。
二、目前采取的防腐措施
1.涂料防护法
涂料防腐的原理是用覆盖层将金属与介质隔开，从而对金属起到保护作用。首先，覆盖层保证没有微孔，若有的话，老化后容易出现龟裂、剥离等现象。其次，原油中沙砾的冲击，人工进罐作业都会在一定程度上对罐体覆盖层造成损伤，使裸露的金属在暴露在介质中。裸露部分形成小阳极，覆盖层部分成为大阴极而产生局部腐蚀电池，则会更快得破坏漆膜。因此单纯使用防腐涂层进行保护效果不佳。为了使罐体和水相介质接触的部分表面减少腐蚀损失，最大限度地降低腐蚀速度经济地控制设备故障。
油罐防腐蚀涂料的选用对于油罐的使用寿命是非常重要的。应根据当地的实际情况,选用涂料具有良好的物理力学性能、附着力强、常温固化并方便施工等特点;抗静电性能强,要求体积电阻率低于108Ω·m ;而且不易燃烧以及较好的耐油性,适用温度范围-30~70℃。
涂层施工时储罐表面要求严格除油、除水，然后进行喷沙除锈处理，表面清洁度达到GB8923-88标准规定的Sa2级的要求，还要求处理表面达到一定的粗糙度。表面粗糙度可以用形状和大小来进行定性。通常要求的表面粗糙度为40~75μm,相当于Rugotest N9~N10 。喷沙除锈合格后的金属表面应在8h以内涂刷底漆。每道漆涂刷必须表干后方可涂刷下一道，底漆、过渡漆和面漆施工的刷子不可混用。施工环境必须保持干燥，施工现场要配备通风换气设施。一次配料需在5h内用完。处理完毕的罐体表面应该做到外观无漏涂、气泡、皱折，厚度达到设计要求，附着力，用小刀在覆盖层上切一舌形口，用小刀从舌尖处撬起涂层，以覆盖层不成块脱落为合格。
2.阴极保护
阴极保护法，在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中，被保护金属体为阴极，牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位，在保护电池中是阳极，被腐蚀消耗，故也称为“牺牲”阳极。阴极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极极化，降低腐蚀速率从而得到保护。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。
3.措施及建议
3.1建议油罐底部采用国产抗静电(不含石墨粉)G4-1-921 型涂料,可延长储油罐的使用寿命。环氧涂料或聚氨酯涂料具有无污染，涂膜坚固，具有良好的机械性能和耐腐蚀性，另外不需要底漆涂膜油，罐顶部建议采用[2]。
3.2尽量缩短清罐周期，及时清理油泥。不给各种微生物创造适宜的生存环境，避免造成腐蚀。进行清罐操作时，應对罐壁细致清理，避免人为对覆盖层造成伤害。
3.3确保雨水排疏设施畅通,积水不达到罐基表面。
3.4检查量油孔、呼吸阀与油罐结合部位的密封状况,如有材质失效、变形、老化或者损坏的情况,应更换密封部件[3]。
3.5储罐均采用拱顶结构，密封效果差，日常操作时应当尽量避免罐位大幅度地变化，以避免油品呼吸量增大带入空气。
五、结论
目前原油储罐防腐主要采用了阴极保护与防腐涂层两种方法。但是，腐蚀与防护工作要想收到好的效果，除了着眼防腐工艺以外，还应从日常管理着手，加强现场调查和监控监测，积累数据，找出规律来指导现场防腐工作，形成一个良性的腐蚀防护管理体系。只有这样才有可能找到罐体防腐最为经济有效的方法，实现站区油罐长周期安全平稳运行。
参考文献：
[1]骆耀光. 金属的腐蚀与防护 . 北京：石油工业出版社，2005.192~195.
[2]赵应龙等. 防腐保温保冷工程设计施工手册 . 东营：中国石油大学出版社，1996.171~177.
[3许行等. 油库设计与管理[M] . 重庆: 中国人民解放军后勤工程学院,2003. 292~303.