加工高硫原油對(duì)儲(chǔ)罐系統(tǒng)的影響及對(duì)策
2021-01-26 10:52:10
作者：小南點(diǎn) 來(lái)源：工業(yè)小南點(diǎn)
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加工高硫原油對(duì)儲(chǔ)罐系統(tǒng)的影響及對(duì)策
某大型燃料型原油加工企業(yè)，各類儲(chǔ)罐200多臺(tái)，其中原油儲(chǔ)罐34臺(tái)，計(jì)28臺(tái)采取內(nèi)防腐措施。硫含量最高為巴士拉原油（2.65％）；酸值最高為魁托油（3.44mgKOH/g），含硫油加工對(duì)儲(chǔ)罐系統(tǒng)造成腐蝕有所加劇，由于采取了多種防腐措施，有效控制了各類油罐腐蝕，保證了儲(chǔ)罐系統(tǒng)正常使用與運(yùn)行。
油罐腐蝕現(xiàn)狀
1 原油罐
在所有油罐中，原油罐的腐蝕較為嚴(yán)重。以原油中轉(zhuǎn)站三臺(tái)20000m3原油罐為例，投用7年后發(fā)生罐底板腐蝕穿孔，最大蝕孔直徑達(dá)10cm，被迫換底，通過(guò)對(duì)原油中轉(zhuǎn)站原油罐進(jìn)行水樣分析，發(fā)現(xiàn)積水中H2S、SO2、Cl-含量都很高。
2 半成品油罐
半成品油罐腐蝕性也較大，其中焦化粗汽油腐蝕更為嚴(yán)重，罐底（水相）主要表現(xiàn)為非均勻全面腐蝕和垢下腐蝕，腐蝕介質(zhì)主要為水中溶解氧、H2S、無(wú)機(jī)鹽類，在粗汽油罐的上部及頂部氣液相交界處，由于在罐壁表面會(huì)形成一層薄薄的水膜，油品中揮發(fā)出來(lái)H2S及空氣O2溶解在水膜中形成腐蝕性較強(qiáng)介質(zhì)，從而在該處表現(xiàn)為非均勻全面腐蝕，且多以坑點(diǎn)狀出現(xiàn)，最大蝕速在0.5~1mm/a。此外，拔頭油球罐曾出現(xiàn)濕H2S引起球罐的焊縫及熱影響區(qū)氫致裂紋。
3 污油污水罐及瓦斯氣柜
盡管污油污水罐與瓦斯氣柜中H2S及有機(jī)硫較成品、半成品油罐與原油要高出許多，但由于從一開(kāi)始就采取重防腐措施，目前防腐涂層良好，沒(méi)有對(duì)罐體造成腐蝕。
腐蝕機(jī)理分析
1 微電池腐蝕
油罐底板積水是造成罐底板電化學(xué)腐蝕的重要原因，罐底所含各種離子雜質(zhì)水溶液與罐底涂層脫落后裸露金屬表面構(gòu)成許多微電池，原油中Ca2+、Fe2+、Mg2+等帶電離子增加了電解質(zhì)水溶液的電導(dǎo)率，加快了腐蝕進(jìn)程。以罐底板銹蝕為例，腐蝕過(guò)程反應(yīng)產(chǎn)物Fe（OH）2在積水中溶解氧的氧化下生成Fe（OH）3，其進(jìn)一步氧化成紅色鐵銹Fe2O3·3H2O。微電池腐蝕由表面開(kāi)始，逐漸向下擴(kuò)展形成鼓包和分層，隨著腐蝕不斷的加深和擴(kuò)展，進(jìn)而形成罐底板大面積銹蝕區(qū)域。
2 積水中二氧化硫腐蝕
罐底積水中二氧化硫?qū)薜追栏瘜用撀滗摪蹇砂l(fā)生酸的再生循環(huán)反應(yīng)。首先由SO2、O2及Fe生成FeSO4，然后FeSO4水解形成氧化物和游離酸，游離酸又加速鐵的腐蝕，生成新FeSO4，如此反復(fù)循環(huán)加速對(duì)罐底板的銹蝕。
3 H2S-H2O型腐蝕
當(dāng)原油罐中內(nèi)設(shè)加熱盤(pán)管時(shí)，往往在加熱盤(pán)管周?chē)绕渌麉^(qū)域腐蝕來(lái)得嚴(yán)重，這是由于MgCl2與CaCl2受熱水解，氯化氫在有水存在時(shí)腐蝕金屬。
4 濕H2S環(huán)境下的氫致開(kāi)裂
三臺(tái)1000m316MnR材質(zhì)球罐中發(fā)現(xiàn)濕H2S氫致開(kāi)裂，由于焊后沒(méi)做熱處理，加之H2S達(dá)200×10-6，投用不長(zhǎng)時(shí)間在下溫帶環(huán)焊縫熱影響區(qū)出現(xiàn)大量階梯狀裂紋。另外，液化氣球罐、輕油罐頂以及酸性水汽提裝置等都普遍存在濕H2S腐蝕問(wèn)題。
5 細(xì)菌腐蝕
原油中淤泥對(duì)鋼鐵產(chǎn)生腐蝕作用的細(xì)菌有硫代硫酸鹽、硫氧化細(xì)菌等，細(xì)菌腐蝕促進(jìn)了罐底鋼表面的陽(yáng)極離子化反應(yīng)，從而加速罐底板腐蝕。
防腐措施
1 犧牲陽(yáng)極涂層聯(lián)合保護(hù)
由于罐底操作水層存在，油罐罐底主要表現(xiàn)為電化學(xué)腐蝕的特征。因此對(duì)罐底進(jìn)行防腐時(shí)，必須進(jìn)行噴砂處理，要求基材表面達(dá)Sa2.5級(jí)，然后刷兩道環(huán)氧導(dǎo)電涂層，選用適合鋁合金作陽(yáng)極材料，施工中鋁合金陽(yáng)極塊應(yīng)均勻布焊在罐底，不得有虛焊，陽(yáng)極外露表面應(yīng)清潔，在陽(yáng)極焊好后對(duì)每塊陽(yáng)極進(jìn)行電流測(cè)量確保有效電連接。以確保涂層部分脫落后，罐底能獲得有效的電化學(xué)保護(hù)。
2 熱噴涂噴鋁+抗靜電涂層封閉
熱噴涂噴鋁前為保證噴涂質(zhì)量，基材表面需噴砂處理，一般要求Sa3級(jí)（即100％噴砂），采用線材火焰噴涂與電弧噴涂?jī)煞N施工方法，選用抗靜電涂料刷涂來(lái)封閉孔隙以免腐蝕介質(zhì)進(jìn)入基材，一般控制鋁層厚度為150μm，涂層總厚度210μm左右。
3 非金屬有機(jī)涂料
非金屬有機(jī)涂料涂層是油罐內(nèi)防腐的重要手段。針對(duì)不同油種，選擇不同的防腐涂料體系極其重要。成品油罐與20000m3氣柜防腐工程，絕大多數(shù)油罐經(jīng)6年使用，沒(méi)有出現(xiàn)涂層失效與脫落現(xiàn)象。
4 玻璃鋼防腐內(nèi)襯
玻璃鋼襯里層主要起屏蔽作用，一般玻璃鋼襯里層由底層、膩?zhàn)訉印⒉Ａт撛鰪?qiáng)層及面層組成。常用的有環(huán)氧、酚醛、呋喃等幾種材料。主要應(yīng)用于含硫污水、污油罐作內(nèi)防腐內(nèi)襯。
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標(biāo)簽： 高硫原油, 對(duì)儲(chǔ)罐系統(tǒng), 魁托油
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