化工容器内壁阴极保护

随着我国石油化工工业的飞速发展，油罐的数量、容量迅速增加，同时带来的腐蚀问题也越来越突出，原油储罐的腐蚀事故不断发生。因此，原油储罐的腐蚀与防护工作也越来越受到人们的重视。原油储罐罐底内壁的腐蚀主要是由于原油沉积污水引起的电化学腐蚀、细菌腐蚀。由于罐底的原油沉积污水有着较高的含盐量和较高的温度，因此其腐蚀性较强，其平均腐蚀速率为0.125mm/a,孔蚀速率为0.6mm/a近年来在原油开采过程中由于回沉水的多次使用浓缩及加入的酸性添加剂，使得原油沉积污水的腐蚀性进一步增大。因而对原油储罐内壁的保护显得尤为重要。

防腐方案简介

钢制储罐过去通常是通过防腐覆盖层来控制腐蚀的。然而防腐覆盖层的防腐年限相对较短，同时在工程实践中，由于各种因素的影响，防腐覆盖层难以达到完整无损，常在覆盖层漏敷或损伤处发生腐蚀，尤其在罐底板腐蚀极为严重。阴极保护是根据电化学腐蚀的原理，通过阴极极化的方法抑制腐蚀电池的产生，从而达到防腐的目的。但单独釆用阴极保护时，其所需保护电流密度很大，在高温含去极化剂的水中达几百mA/m,经济性能较差。因此需对原油罐内不同的腐蚀环境和因素对症下药，以取得令人满意的防腐效果。

经过对试验研究与实际工程的总结得出：储罐内壁防腐的做法是罐顶、罐壁采用导静电涂料防腐，而罐底采用涂层与阴极保护联合保护。这样既可大大降低阴极保护的费用，又可通过阴极保护弥补由于覆盖层受损或老化所形成的腐蚀缺陷，大大延长油罐的安全使用寿命J。阴极保护的方法分为外加电流法和牺牲阳极法。考虑到安全及管理等诸多因素，原油储罐罐底内壁应实施牺牲阳极阴极保护。这种方法对原油罐安全可靠、无需专人管理，且保护效果好。选材上牺牲阳极材料主要有3大类，即锌合金铝合金、镁合金。

在原油储罐内，由于镁合金阳极存在产生电火花的可能，且其驱动电位过大、阳极寿命短、效率低，因此不能使用。同时原油储罐内的工艺温度很容易达到54P,锌合金牺牲阳极有发生极性逆转，成为阴极的可能，也不能使用。因此只有铝合金牺牲阳极可用于原油储罐罐底内壁阴极保护。实际工程中常用可用于高温环境下的高效铝合金牺牲阳极。它有效避免了由于在高温或半高温环境下引起的牺牲阳极的电流效率下降的现象。油罐内壁防腐具体方案是：罐内底板釆用涂层加高效铝牺牲阳极联合保护。涂层釆用导静电的涂料，涂层厚度不小于120pm,然后按设计安装高效铝牺牲阳极，并对焊口进行补涂防腐涂层处理。罐内其它部位釆用抗静电涂层保护，涂层总厚度不小于180pm,涂料可釆用环氧抗静电涂料、环氧氯磺化聚乙烯抗静电涂料、聚氨脂抗静电类涂料等，涂层进行施工前，需对表面进行前处理：先对表面进行清理，然后进行喷砂除锈，喷砂除锈需达到Sa2.5级的要求。

设计计算

原始数据

经对某石油化工厂提供的原油罐内沉积污水进行分析，其pH值为6.72,电导率为8800|Js/cm,水质略微偏酸性，含盐量较高，Fe3+含量较高，腐蚀较强。

设计参数

① 原油储罐内壁罐底板的保护电位在一0.85到一1.05之间（相对于Cu/饱和CuSO参比电极）。

② 有效保护期15年。

牺牲阳极选取

经计算得到需用420mmx（160mm+180mm）xl70mm阳极（简称B型）215块。考虑安装均匀分布，共需阳极216块，阳极共重7776kg。

阳极安装及布置

阳极安装方式为将阳极直接焊在罐底板，阳极铁芯与罐底板问焊接要求焊缝长度不小于10cm,且保证焊接的牢同度。焊口处需补涂防腐涂层，防腐要求不低于罐底涂层要求。焊接时油罐内必须满足焊接动火条件。阳极分布掌握均匀分布原则，靠近罐壁处间距稍小，共计10圈。

结语

① 从保护效果可见，原油储罐罐地板及1nl以下的内壁保护电位均在一0.85〜一1.05V范围内，均得到了有效保护。

② 综合考虑可靠性、经济性等因素，高效铝合金牺牲阳极与涂层联合的阴极保护方法，可以有效地保护原油储罐的内壁，其安全性好、无需管理调试费用，经济可行。