儲罐罐底板外壁腐蝕及防護
工業技術
作者：秦海燕
[摘 要]罐底板的腐蝕一直嚴重威脅著儲油罐的安全生產， 本文闡述了罐底板外壁的腐蝕現狀，分析了腐蝕原因， 提出了合理的罐底板及外邊緣板防腐方案；並對罐底外壁常用陰極保護法進行比較，提出了網狀陽極是目前最常用且有效的陰極保護方式，並對罐底陰極保護係統的絕緣問題提出了建議。
[關鍵詞]儲罐底板；腐蝕；陰極保護；網狀陽極
中圖分類號：TG203 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0071-01
1 儲罐罐底板腐蝕現狀
在油氣儲運係統中，儲存是一個重要環節。隨著世界能源問題的日益突出，我國自產和進口油料的不斷增加使得新建、擴建的油罐不斷增加，鋼質儲罐在運行過程中，經常遭受內外環境介質的腐蝕，外部腐蝕則為土壤腐蝕、大氣腐蝕、雜散電流幹擾腐蝕等作用。
儲罐外腐蝕以外邊緣板和罐底板外側最為嚴重。外邊緣板的腐蝕，尤其是在南方多雨潮濕地區最突出，據不完全統計，我國油品儲罐的腐蝕相當嚴重，尤其是罐底，一般無泄露使用年限為10年左右，腐蝕嚴重的油品儲罐5～7年就因腐蝕穿孔而更換罐底。儲罐因底板穿孔被迫停用，直接和間接的經濟損失都是驚人的。清罐大修或換底，工程量大，費用昂貴。以既經濟又合理的措施消除或減輕儲罐的腐蝕已成為當務之急。本文將對罐底板外壁腐蝕及防護進行詳細論述。
2 儲罐罐底外壁腐蝕分析
2.1 外邊緣板密封效果對罐底外壁的影響
有資料表明，約有25%的油罐失效是由邊緣板腐蝕造成的。罐底板外側接觸的是瀝青砂，瀝青砂具有良好的隔水效果，但是早幾年建成的儲罐幾乎都沒有注意到罐底外邊緣板的翹起進水問題，外邊緣板翹起後，邊緣板與基座之間就會形成較大的縫隙，由罐壁流下來的雨水沿縫隙進入罐底板與基座之間。由於罐底板的起伏變形，在底板與基座之間形成了很多通道和空間，致使雨水能夠進入到罐底板的中心部位，雨水的進入會引起氧濃差腐蝕，而且這種腐蝕很難停止，腐蝕形態呈潰瘍狀。過去國內對油罐罐底外邊緣板防水的習慣做法是瀝青灌縫或敷以瀝青砂，但投入使用後檢查發現成功的很少，也有的用橡膠瀝青或環氧玻璃布進行防水，但前者的耐老化性能差，粘接強度不夠；後者的彈性差，使用後發生開裂、拉脫等現象，效果並不理想。
2.2 罐底板焊接對防腐層的影響
儲罐底板由於焊接等原因，造成罐板不同部位的金相組織和電化學電位可能存在差異。當罐板接觸到腐蝕介質或處在氧濃差電池等腐蝕環境時，可能存在腐蝕穿孔的危險。由於儲罐底板下表麵位於混凝土環牆內部，不易檢修和更換，因此儲罐底板下表麵的腐蝕控製在儲罐的防腐設計中尤為重要。
3 儲罐罐底板外壁腐蝕防護
3.1 外邊緣板防腐密封
因邊緣板在晝夜和四季溫度變化時，受罐底鋼板熱脹冷縮作用的影響，受力大發生嚴重變形，雨水易滲入罐底基礎內，加快罐底板腐蝕。因此儲罐底板邊緣板防腐密封至關重要。
儲罐外邊緣板防腐常用防腐方式包括塗敷彈性聚氨酯密封膠+貼附玻璃布方式、塗刷配套底漆+貼附礦脂防腐帶方式。經現場調研，兩種防腐密封方案均達到良好效果。
3.2 罐底板外壁塗層防腐
因為罐底板下表麵防腐層在儲罐底板敷設完畢後，要經過焊接考驗，塗裝作業不能進行返工，也不可能進行第二次塗裝作業，所以，焊縫處的防腐層首先必須是可焊的，焊接不能破壞防腐層的結構，並要求塗裝的塗料有效防腐時間長。無機矽酸鋅塗料的短時耐熱可高達1300℃～1500℃，罐底板外側焊縫處兩邊各50mm寬範圍防腐塗料選用無機矽酸鋅，其他位置采用高固體分環氧煤瀝青塗料。但是焊接後無法檢測罐底板外壁焊縫處的防腐層是否受到了高溫破壞，因此焊縫區域就成了防腐蝕的薄弱環節。
3.3 罐底板外壁陰極保護
儲罐底板外壁通常與瀝青砂基礎接觸，時間長了，由於基側下沉，瀝青砂層產生裂紋使得地下水、雨水、潮濕氣得以侵入，造成對罐底板的腐蝕，尤其是這種腐蝕由土壤環境和儲罐運行條件所決定，對於這種情況，行之有效的防腐蝕方法就是陰極保護。儲罐底板下表麵的陰極保護可以有效保護底板下表麵防腐層破損處免受腐蝕影響，其投資僅為儲罐成本的1%左右，卻可成倍延長儲罐的服役壽命，防止儲罐泄漏造成的經濟損失和環境汙染。