钢制储罐边缘底板腐蚀原因、防腐措施以及技术改进措施

钢制储罐边缘底板腐蚀原因、防腐措施以及技术改进措施

杨书锋

中国石油化工股份有限公司广州分公司 广东广州 510000

摘要：改革开放以后，能源的需求数量也在快速增加，钢制储罐作为各种原油的储存设备也在快速的发生变化。只有保证储罐安全可靠，才能实现原油的安全稳定运输。经过对腐蚀情况调查发现，每年因为管道腐蚀所造成的损失金额就高达上亿元，腐蚀情况十分严重会引发安全事故，因此，对于钢制储罐的可能产生腐蚀的部位需要系统地分析，采取必要的防腐策略，以此保证储运工作的安全性。本文分析了钢制储罐边缘底板腐蚀原因，阐述了钢制边缘底部常用的防腐方法，提出了应用粘弹体防腐体系防腐措施、技术改进措施

关键词：钢制储罐；边缘底板；腐蚀原因；防腐措施、技术改进措施

钢制储罐的主要作用是对原油开展存储工作，属于石油运输中的关键组成部分，但是，储罐边缘底板容易受到环境的影响产生严重的腐蚀情况，长时间的腐蚀会造成储罐的使用寿命受到影响，严重的会造成安全事故的出现。钢制储罐的底板部位与水泥直接接触，容易发生化学反应。在对储罐地基建设的过程中，受困于施工人员的工作能力的限制，造成施工的精度不能达到相关的要求，部分焊缝在实际处置的过程中不能达到标准，产生的结果是储罐的边缘底板不能与水泥有效地进行贴合，这些缝隙的存在会造成底板出现腐蚀的情况，选择的防腐策略是所有工作中的重点，为此需要明确腐蚀原因，采取有效防腐措施，保证钢制储罐的使用功能。

一、钢制储罐边缘底板腐蚀原因

（一）钢制储罐底部与水泥基础面存在缝隙

对于大多数钢制储罐来说，一般会与水泥地面进行直接接触，由于水泥基面不够平整，在一定程度上会导致储罐边缘底板与水泥地面之间出现缝隙。在下雨时，雨水容易进入缝隙，经过化学反应、电化学反应等，储罐边缘底板容易被腐蚀。随着腐蚀问题的逐渐严重化，在底板边缘会遭到大面积腐蚀，进而导致储罐无法正常使用。

（二）钢制储罐内部压力过大

在钢制储罐使用的过程中，长时间处于超负荷的状态造成地基出现下沉的情况，底板边缘与罐底的力无法向外释放，导致储罐的边缘出现变形的情况。当空罐时会出现力的变化，贴合力受到影响，储罐的边缘底板也会发生化学反应^[1]。在氧气、水的作用下会加重腐蚀程度，尤其在酸雨的影响下进一步促进了底部腐蚀。不仅如此，在雨水中也会含有大量的细菌，储罐边缘底板会被细菌侵蚀，在微生物的反应下导致腐蚀问题进一步加剧。

（三）发生电离反应

在钢制储罐制品中，主要的成分包括铁、碳等元素，由于不同的成分存在不同的电极和电位，很容易形成微电池。在潮湿的环境下容易发生氧化还原反应，经过离子交换，在钢材表面会出现铁锈。在储罐的边缘底板位置，一旦出现局部腐蚀，出现铁锈的位置会不断地扩大腐蚀面积，进一步导致途观外部边缘板受到腐蚀。

二、钢制边缘底部常用的防腐方法

（一）采用沥青或者胶泥进行防腐处理

对于钢制储罐边缘底板来说，之所以会出现腐蚀问题，主要是因为与地表面存在着缝隙。为了能够预防腐蚀问题可以对这些缝隙进行填补，一般可以使用浆料进行灌浆，所选择的浆料要具有较高的膨胀系数，在外部使用沥青作出处理，保证黏合取得应有的效果。在边缘底板的外侧一般可以使用胶体又或者是沥青，将边缘底板和空气以及水等进行有效的隔离，这样能够延缓腐蚀，不过，这些材料对温度的适应性比较差，容易出现开裂现象，这样在依然会存在缝隙。边缘地板还会和空气以及水等进行接触，腐蚀问题无法从根源杜绝，所以这种防腐措施并不是最优的。

（二）应用玻璃纤维布于防水胶带

对连接处开展防水作业，主要使用的是石棉塞到空隙处，再使用玻璃纤维布、防水胶带进行密封，对这部分区域使用防水布进行压实。在这种方法的应用下，边缘板变形问题无法有效消除，依然会出现腐蚀问题，并且在耐老化能力方面也不具有优势，需要经常进行维修，所取得的防腐效果不够满意，所以未能够有效地推广。

（三）设置防雨罩

对防雨罩进行应用的过程中，一般会使用铁皮橡胶等材料对罐体进行保护，以此形成致密的防雨罩，避免雨水进入内部，边缘底板能够不受到雨水侵蚀，预防腐蚀问题，然而，在温度以及雨水的影响下，橡胶带很容易老化，铁皮也容易在外力影响下出现形变问题，又或者是穿孔现象，增加了维修成本。如果密封不足，外部雨水也容易进入内部，温差比较大的情况下，内部凝水无法有效排除，从而形成潮湿环境，这样会导致底板腐蚀。

（四）应用 CTPU 防水涂料

对于 CTPU 防水涂料来说，其防腐效果比较好，固化后，混凝土可以进一步贴合边缘底板，形成统一的防腐层结构。然而，这涂料成分较多，在温度、环境等因素的影响下，无法确定调配比例。若施工比较复杂，一旦调配比例出现偏差，则会出现起泡、开裂问题，所以，这种防腐涂料好需要进一步改进，未能广泛应用于防腐工作。

三、应用粘弹体防腐体系

（一）粘弹体储罐防腐剂 + 耐候性外护带结构 + 粘弹体防腐胶带

对于这种方法来说，即使外缘底板出现了形变问题，也可以对缝隙进行有效的填充，整体的秘密性比较好，也不容易出现老化和开裂的现象，雨水、空气以及微生物等能够被有效阻止，一些不规则空间也可以被完全地填充，实际施工也比较方便。在具体应用的过程中，可以从以下三个步骤来实施：第一，在边缘底板和混凝土基座之间将粘弹体防腐剂注入其中，这种材料的密封性比较好，可塑性也比较好，化学性质比较稳定，可以适应各种气候环境^[2]。第二，底板和混凝土基座相交的部分可以使用粘弹体防腐胶带，不仅能够具有良好的防水效果，其抗变形能力也比较强，实际操作比较简单，可以为边缘地板防腐提供一道可靠的防线。第三，在防腐胶带的外侧可以设置一层防护带，构建耐候性外护带结构，要求其具有较强可塑性，对前面两道防线进行保护，进一步提升防腐能力，以此作为第三道防线。

（二）硅酮防腐密封胶 + 粘弹体防腐膏

对于粘弹体防腐膏，还说其自我修复能力比较强，在修复以及防腐方面发挥积极作用，一些化学物质能够被有效的阻挡。对于硅酮防腐密封胶来说，可以在常温下使用，其抗氧化能力、抗拉能力以及抗老化能力都比较突出，即使在酸碱环境以及氧化环境下都可以正常使用，与混凝土以及刚才具有较强的粘合力^[3]。通常来说可以按照以下几个步骤进行防腐操作：第一，做好清洁工作，将底板边缘的铁锈以及杂质进行全面的清理，使用丙酮清洗，涂胶的部位表面不能存在杂物，还要使用毛刷对混凝土基材表面进行清扫，在混凝土缝和底板之间的缝隙使用粘弹体防腐膏，将其抹匀将硅酮防腐密封胶涂抹在。二者的边缘使用刮刀刮磨均匀，其表面不能够出现凹凸不平的现象。在边缘处需要将密封胶的倾斜度控制在5°以上，在边缘板的末端需要保证密封胶厚度超过 1cm，控制底板形变，在混凝土机台的侧面所使用的密封胶应该在厚度上超过 1.5 cm，经过这样的方式，可以让钢材储罐边缘底板完整地融合于整个防腐体系。根据相关防腐实验表明，这种方法所取得的防腐效果比较理想。

三 技术改进措施

(一) 对于重油罐罐壁下圈靠大角焊缝位置增加环形伴热线

根据广州石化贮运部198台常压储罐近30年运行情况来看，绝大部份发生底板边缘板出现腐蚀大多数是出现在带保温的储罐。由于南方地区，雨水较多，在罐壁下圈20cm以下靠大角焊缝区域产生积水现象，特别是长期空罐或者是介质长期温度低于60°C以下，水分长期得不到蒸发发，当底板边缘板防腐层出现破损开裂的现象，容易在破损的底板边缘板及罐壁下圈20cm产生腐蚀，建议在有保温的储罐，在罐壁下圈20cm内设置环形伴热管线，提升区域的温度，使水分容易蒸发，在大修周期更换。以免环形伴热线出现长周期使用产生泄漏。

(二)对于旧罐改造，提升底板的厚度

很多储罐底板到了服役周期后更换底板，原设计的底板的厚度大多是边缘板为6mm，从近3年广州石化有30个储罐的超过25年后更换底板，对于直径大于等于10m的储罐底板边缘板从原6mm提高至8mm，中幅板从原来的4mm提高至6mm来看，腐蚀裕度也相应提高，如下个25年周期检测结果符合标准要求，也可以根据生产需要推迟更换底板的周期。

结语：

综上所述，对于刚才储罐边缘地板来说，一般需要与水泥基面进行充分的接触，由于缝隙的存在很容易发生，化学反应进而出现繁体腐蚀问题。不仅如此，在边缘底板处也容易受到内部压力的影响产生不同形变问题，再加上受到细菌、雨水以及其他物质的影响都会加重腐蚀的严重性。因此，防止边缘底板腐蚀十分关键，常用的边缘底板的防腐效果不够理想，粘弹体防腐体系的防腐效果较好，以及技术的改进，也可以显著延长储罐的工作年限。

参考文献：

[1] 郝全民. 试析钢制化工储罐边缘底板腐蚀原因及防腐措施[J]. 石油石化物资采购, 2020(3):1.

[2] 孙炎彬, 吴光海, 刘鸿,等. 钢制化工储罐边缘底板腐蚀原因及防腐措施[J]. 化工设计通讯, 2019, 45(11):2.

[3] 刘永昕. 储油罐内底板与底圈壁板腐蚀分析与防护途径[J]. 全面腐蚀控制, 2021, 35(10):2.