第五章 运工程中金属腐蚀的特点及防护方法

第五章储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀的特点及防护方法

§5.1地下管路腐蚀特点和防护方法

5.1.1腐蚀特点

5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀发生腐蚀输送介质易燃易爆输送压力高严重后果巨大经济损失1共一百零七页5.1.2防护方法

针对产生腐蚀的原因，国内外常采取下述防腐蚀措施：l、选用耐腐蚀材料

在特定环境下选用耐腐蚀材料在经济上也是合理的。在国外城市煤气管网中逐步推广应用聚氯乙烯管。在海洋油气管道中建议采用(cǎiyòng)含铜钛的合金钢管等。

2、在输送或储存时的介质中加入缓蚀剂抑制内壁腐蚀。

3、采用内、外壁防腐涂层

在管道内壁喷涂环氧树脂等，不仅可以防止内壁腐蚀，还可以减少输送介质的摩阻。外壁涂层主要用沥青玻璃布和环氧涂层、聚乙烯。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀2共一百零七页4、采用阴极保护在管道上通以阴极电流防止管道外壁由土壤造成的腐蚀。由于难以做到绝对完好(wánhǎo)的表面涂层，所以管道的腐蚀控制提倡外涂层与阴极保护联合应用。这样涂层不至于太厚，保护电流也小。见表5－l。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀表5－l不同类型覆盖层所需的保护电流密度

3共一百零七页5.1.3防腐绝缘层

所有埋地金属管道(guǎndào)表面都应涂防腐蚀的覆盖层，或习惯称为防腐绝缘层，其功能在于隔绝腐蚀介质、切断腐蚀电池的外部电路，是管道(guǎndào)防腐的第一道防线。1.防腐绝缘层的质量要求

防腐绝缘层质量的优劣主要取决于它的粘结力和耐老化性。要得到性能良好的覆盖层，除选用合适的材料外，还需选用先进的施工工艺。其质量必须满足下述要求：有良好的电绝缘性有一定的耐阴极剥离强度的能力。足够的机械强度有良好的稳定性覆盖层破损后修补容易。抗微生物性能好。

5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀4共一百零七页表5-2外防腐层的性能及使用条件

2常见(chánɡjiàn)外防腐绝缘层5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀5共一百零七页

沥青防腐层结构或称防腐绝缘层等级，一般分为(fēnwéi)普通级、加强级和特加强三种。根据埋设处的土壤腐蚀性等因素来选择，如对于穿越河流、铁路、居民区、有杂散电流影响等地段，采用加强或特加强级。七十年代以来，随着管道向极地、海洋等自然条件严酷地区的发展和加热输送管道的增多，管道防腐层的选用着眼于发展复合材料或称复合结构，以满足防腐、绝缘、保温、增强和加重等多功能的要求。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀6共一百零七页石油沥青防腐层等级与结构三油两布、四油三布、五油四布5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀7共一百零七页3.特殊情况下的外防腐层

（1）防腐保温涂层

用于热油管道的保温、防腐的复合结构(jiégòu)。常用硬质、闭孔的聚胺酯泡沫塑料作保温层，外面再包覆高密度聚乙烯，形成外壳。

（2）水下管道防腐涂层

目前在海洋管道上采用的较典型的结构是在无机锌二次处理的底漆上涂敷环氧树脂的粘结层和中间加强层，最外层是聚丙烯乙烯树脂。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀8共一百零七页

（3）沼泽地区的地下管道

其特点是土壤含水率高，沼泽土中含有较多的矿物盐、有机酸、碱等，还有细菌腐蚀。因季节变化土壤的膨胀收缩严重，故对沼泽地区防腐层的化学稳定性及电绝缘性要求更高。一般由三层组成，第一层保证粘结及电绝缘性，第二层为特殊抗水层，第三层为加重管道及保证机械强度的保护层。

（4）用顶管法敷设的管道

管道的穿越管段用顶管法施工时，绝缘层必须有较高的抗剪耐磨(naimó)强度。在长期使用下不修理，仍能保证可靠的抗蚀能力。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀9共一百零七页三层PE介绍

第一层（底层）：熔结环氧（FBE）厚度一般为60—100μm。以粉末形态进行喷涂并熔融成膜。这种热固性粉末涂料无溶剂污染，固化迅速，具有极好的粘结性能。第二层（中间层）：聚烯烃共聚物。它作为胶粘剂的作用(zuòyòng)是连接底层与外防护层，厚度为200～400μm。三层PE中的胶粘剂具有粘结性强、吸水率高、抗阴极剥离的优点，而且在施工过程中可以与防护层聚乙烯共同挤出，方便施工。第三层（防护层）：聚烯烃，如低密度聚乙烯、高／中密度聚乙烯，或改性聚丙烯（PP）。一般厚度为1.8～3.7mm，或视工程的特殊要求增加厚度。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀10共一百零七页5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀11共一百零七页5.1.4管道的阴极保护目的：保护地下和水中的金属构筑物。原理：要消除金属结构上的阳极区，使金属腐蚀得到控制。方法(fāngfǎ)：埋地油气管道根据不同的环境，选用外加电流的阴极保护或牺牲阳极的阴极保护。1.阴极保护参数

为使某一腐蚀过程得到抑制，外加的保护电流必须达到一定的数值，或使经外电流极化后的阴极电位降到一定的值。故在阴极保护中常采用最小保护电位或最小保护电流密度作为衡量是否达到完全保护的指标。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀12共一百零七页（1）最小保护电位为使腐蚀过程停止，金属经阴极极化后所必须达到的电位称为最小保护电位，也就是(jiùshì)腐蚀电池阳极的起始电位。其数值与金属的种类、腐蚀介质的组成、浓度及温度等有关。根据实验测定，碳钢在土壤及海水中的最小保护电位为-0.85伏左右（相对饱和硫酸铜电极）。在细菌繁殖激烈的地区，为-0.95伏。按此数值保护的管道，保护度一般在90％以上。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀13共一百零七页（2）最小保护电流密度最小保护电流密度是指为使金属得到(dédào)完全保护，所必需加入的最小保护电流密度。最小保护电流密度的数值与金属和腐蚀介质的性质、组成，绝缘层质量等许多因素有关。在不同条件下其数值变化很大。钢在不同介质中的最小保护电流度见表5－3。表5-3钢在不同介质中的最小保护电流密度

5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀14共一百零七页

表面状态不同的钢管，最小保护电流密度见表5－4，可以看出：裸管比有绝缘层的管道需要的保护电流密度大得多；土壤电阻率愈小，需要的保护电流密度愈大。表5-4不同表面状况钢管的最小保护电流密度

5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀15共一百零七页由于在实际工作中很难测定腐蚀电池的阴、阳极的具体地点和面积大小，故上表所列数据都是按与电解质接触的整个被保护金属表面计算的，类似的试验数据对于较小的金属构筑物，如油罐的罐底、平台的桩柱等是适用(shìyòng)的。对于沿途土壤电阻率和防腐层质量变化较大的长距离管道，则往往偏差较大。故对于管道的阴极保护，常以最小保护电位和最大保护电位作为衡量标准。

5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀16共一百零七页（3）最大保护电位→受析氢电位的控制

管道通入外加电流后，其负电位提高(tígāo)到一定程度时，土壤液中的H+会在阴极上还原，管道表面析出氢气。氢的析出会减弱甚至破坏绝缘层的粘结力，加速绝缘层的老化。不同绝缘层的析氢电位不同。沥青绝缘层在外加电位低于-1.2伏时开始有氢气析出，当电位达到-1.5伏时有大量氢气析出。因此，对于沥青绝缘层最大保护电位取-1.2伏（相对硫酸钢电板）。聚乙烯涂层的最大保护电位可取-1.50伏。其它防腐绝缘层，最大保护电位应经过实验确定。如聚乙烯涂层的最大保护电位可取-1.5伏。

5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀17共一百零七页2.外加电流阴极保护计算

—投资约为管道投资的1%左右(zuǒyòu)设计内容：保护长度的计算阴极保护站数和站址确定阴极地床电源设计导线设计绝缘法兰测试桩及检查片5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀18共一百零七页（1）管道沿线加电位与电流的分布规律

如图5-2所示，外加电流的电源正极接辅助阳极，负极接在被保护管段的中央，这一点称为汇流点或通电点。电流自电源正极流出，经阳极地床和大地流至汇流点两侧管道，在两侧金属管壁中流动的电流是流向汇流点的。因此，沿线电流密度和电位的分布是不均匀的。图5-25储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀19共一百零七页管道沿线电位分布基本公式推导的两个基本假设：管道的绝缘层均匀一致(yīzhì)，管道沿线单位面积过度电阻相等因土壤截面积很大，电流经过土壤的电阻可忽略不计

设：RP—单位面积的绝缘层电阻，Ω.m2；rT—单位长度金属管道的电阻，Ω/m；RT—单位长度上电流从土壤流入金属管道的过渡电阻，Ω.m；D—管外径，m；则：RT=RP/πD电流电压分布基本公式

衰减因子5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀20共一百零七页

式中系数A1、A2、B1、B2可根据边界条件求出。边界条件通常有三种情况：(1)无限长管段的计算：即全线只有一个阴极保护站，线路上没有用绝缘法兰。(2)有限长管段的计算：即全线有多个阴极保护站，两个(liǎnɡɡè)相邻站之间的管道由两个(liǎnɡɡè)站共同保护。(3)保护段终点有绝缘法兰的计算：一般设有阴极保护的管道在进入输油站或油库以前须装设绝缘法兰，以免保护电流向站内或库内流失。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀21共一百零七页（2）保护范围(fànwéi)的计算1)无限长管道的计算

在汇流点处x=0，I=I0，E=E0，I0为管道一侧的电流。距汇流点无限远处x→∞，I=0，E=0。将此边界条件代入通解式(5-5)和式(5-6)得A1=0，B1=I0；A2=0，B2=E0。故无限长管道的外加电位及电流的分布方程式为：由以上两式可解出沿线各处电位与电流(diànliú)的相互关系为5储运工程中金属腐蚀22共一百零七页

如前所述，由于最大保护电位是有限度的，故汇流点处的电位应小于或等于最大保护电位Emax，当沿线的管/地电位降至最小保护电位Emin处，就是保护段的末端。故一个阴极保护站所可能保护的一侧的最长距离，可由式（5-8）算出。取E0=Emax，E=Emin，x=Lmax代入，可得

在汇流点处，x=0，故汇流点一侧的电流为:由式（5-9）和式（5-10）可见，阴极保护管道所需保护电流I0的大小和可保护段落长度受防腐层电阻(diànzǔ)的影响很大。防腐层质量好，则电能消耗少，保护距离也长。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀23共一百零七页2)有限长管道的计算

有限长管道的保护(bǎohù)段即指两个相邻的阴极保护(bǎohù)站之间的管段，或两端设有绝缘接头的管段近似按有限长考虑。其极化电位和电流的变化受两个站的共同作用。由于两个站的相互影响，将使极化电位变化曲线抬高，因此，有限长管道比无限长管道的保护(bǎohù)距离长。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀24共一百零七页有限长管道一侧的保护长度

考虑到双曲余弦函数这项很小，可近似忽略，将上式简化为5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀25共一百零七页将有限长管道与无限长管道的公式进行比较可见：

（1）无限长管道的电位是按指数函数的规律变化，而有限长管道是按双曲函数的规律变化，故有限长管道电位和电流分布的变化较缓慢，其保护距离(jùlí)比无限长管道长。（2）有限长管道消耗的电能比无限长管道少。

管道末端有绝缘法兰的计算与有限长管道的计算结果相近，故实际工作中都按有限长计算。

5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀26共一百零七页

根据上述公式，可以估算被保护管道(guǎndào)全线所需的阴极保护站的数量及其位置（通常尽可能设在泵站或压缩机站上）。但必须强调指出的是：在上述推导过程中忽略了土壤中的IR降，并认为沿线防腐层过渡电阻均匀一致；实际上在几十公里长的管道(guǎndào)沿线，不仅土壤电阻率变化较大，防腐层质量也难能一致，故在设计中要留有一定的余地。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀27共一百零七页3、牺牲阳极保护（1）牺牲阳极的使用范围

牺牲阳极是最早应用的阴极保护方法。根据实践经验一般认为：牺牲阳极只适用于土壤(tǔrǎng)电阻率较低、埋地管道防腐层电阻率比较高的场合，对于新建管道，防腐层电阻率小于104

Ω.m2时，不易采用牺牲阳极保护。当土壤电阻率大于100Ω.m时，也不易采用牺牲阳极保护。良好的导电性，与土壤有稳定的接触电阻电流密度小，化学稳定性好腐蚀率小有一定的机械强度价格低，来源方便（2）

对阳极材料的要求5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀28共一百零七页（3）常用的牺牲阳极材料

常用的牺牲阳极材料有镁、锌、铝及其合金。在土壤环境中适用的牺牲阳极只有(zhǐyǒu)镁、锌及其合金。铝合金牺牲阳极目前只限于海水或油罐底部的水层等环境中使用（主要是阳极的腐蚀产物氢氧化铝胶体在土壤中无法疏散，使阳极钝化而失效）。在选择使用何种牺牲阳极进行保护时，具体问题具体分析。牺牲阳极种类选择参见下表。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀29共一百零七页（4）

安装方式长输管道：距汇流点垂直距离一般取300～500m，对电流分布影响不大。在地下管道密集的地方，可采用深埋阳极装置，即把阳极垂直埋在地下几十米到一、二百米深，以减小对其它金属管道的干扰。（5）阳极接地装置的计算1)接地电阻的计算

辅助阳极的接地电阻，因地床结构不同而有所区别。各种结构的接地电阻的计算公式可参见有关手册。这里(zhèlǐ)给出三种常用埋设方式的阳极接地电阻计算公式。

5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀30共一百零七页①单支立式阳极接地(jiēdì)电阻的计算(l>>d)5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀t—由地表面到阳极中部的距离，m；l—阳极长度，m；ρ—土壤电阻率，Ω.m；ρ—填料层电阻率，Ω.m；d—阳极外径，m；da—填料层直径，m。31共一百零七页5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀②单支水平式阳极接地电阻的计算(l>>d)t—由地面到阳极中心的距离，m有填料层时计算公式③一组垂直阳极单根垂直阳极的接地电阻，Ω垂直阳极根数屏蔽系数32共一百零七页5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀④使用年限

阳极重量，kg阳极消耗率，kg/A.a保护电流，A阳极利用系数，一般取0.8533共一百零七页5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀4、增大保护距离的方法（1）屏幕接地原理：使进入(jìnrù)管路的阳极电流受到限制（2）电位法原理：削减汇流点处的峰值电位以达到增大保护距离的目的5、绝缘法兰、测试桩、检查片

（1）绝缘法兰目的：为了防止保护电流流失和对未保护的金属管道和设备的干扰。安装位置：站（库）的进出口管道河流穿跨越段有杂散电流地段不同材质、新旧管道的连接处34共一百零七页（2）测试桩目的：为了监测管道的保护情况。安装位置：一般(yībān)1公里个，可与里程桩结合河流、铁路穿越段两侧与其它管道交汇处（3）检查片目的：为了定量了解阴极保护的保护效果。安装位置：选择典型地段埋设5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀6、外加电流阴极保护的维护与管理确保电源设备的正常运转经常检测整流器的输出电压和电流、汇流点电位定期检测沿线管地电位的分布情况定期检测阳极接地电阻值定期检测绝缘法兰的绝缘性能35共一百零七页5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀§5.2杂散电流的腐蚀及防护

5.2.1概述杂散电流：指在规定的电路(diànlù)或意图电路(diànlù)之外流动的电流。电蚀（干扰腐蚀）：由杂散电流的产生，促使金属构筑物腐蚀等一系列过程或现象。36共一百零七页5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀

如右图所示，管道的阴极保护系统附近有一条未受保护的电缆，流人电缆的阴极保护电流在紧靠管道的部位流出，在流出的部位电缆发生腐蚀。37共一百零七页5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀5.2.2直流电力系统引起的腐蚀1、直流电力系统中对腐蚀的影响

直流电力系统—电车(diànchē)、电气化铁路、以接地为回路的输电系统等。2、比较地下管道电位及电流无杂散电流腐蚀电池的电位差零点几伏有杂散电流电位差离达8-9v，电流可达几百A后果：①杂散电流可影响几十公里的范围

②大大加快了腐蚀穿孔的速度：壁厚7～8mm的管道，投产四五个月后发生腐蚀穿孔。38共一百零七页5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀

电流从供电所的发电机流经输出馈电线、电车、轨道，经负极母线（回归线）返回发电机。在铁轨连接不好、接头电阻大处，部分电流将由轨道绝缘不良处向大地漫流，流人管道后又返回铁轨。杂散电流的这一流动过程形成了两个由外加电位差而建立的腐蚀电池，使铁轨及金属管道均受腐蚀，39共一百零七页5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀3、防止腐蚀的措施

排流保护：用绝缘的金属电将被保护管道与排流设备连接，将杂散电流(diànliú)到器铁轨或回归线上。方法：①简单排流保护：极性不变②

极性排流保护：极性可变，在电路中接入二极管，便电流→轨道③

接地式排流：将管路与埋地阳极阳极相连（更换阳极）④

强制排流：在管道与接地阳极或铁轨间接恒电位仪，在外加电位差下强制排流注意：由于杂散电流对管道影响时，电位变化度较大，所以地下管道采用排流保护的管段，一般不采用阴极保护40共一百零七页5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀如图（a），把管道与电铁变电所中的负极或回归线（铁轨），用导线直接连接起来。这种方法(fāngfǎ)无需排流设备，最为简单，造价低，排流效果好。但是当管道对地电位低于铁轨对地电位时，铁轨电流将流人管道内（称作逆流）。为了防止逆流，使杂散电流只能由管道流人铁轨，必须在排流线中设置单向导通的二极管整流器、逆电压继电器等装置，这种装置称排流器。直接排流直接排流41共一百零七页5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀强制排流接地排流在管道和铁轨的电气(diànqì)接线中加人直流电流，促进排流管道中的电流流人接地极，散流于大地，然后再经大地流回铁轨

42共一百零七页5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀3、排出(páichū)电流计算管道与铁轨间电位差，V排流导线电阻，Ω排流器内阻，Ω管道接地过渡电阻，Ω铁轨接地电阻，Ω其中：

r3—管道纵向电阻，Ωω3—管道泄漏电阻，Ωr4—铁轨纵向电阻，Ωω4—铁轨泄漏电阻，Ω43共一百零七页5.2.3阴极保护的干扰腐蚀

金属构筑物的阴极保护系统，其保护电流流入大地，引起土壤电位改变，使附近的金属构筑物受到地电流的电解腐蚀，这种腐蚀称为干扰腐蚀。1、分类（1）阳极干扰

在阳极地床附近的土壤将形成(xíngchéng)正电位区，电流从靠近阳极地床部分流入而从管道另一部分流出，在流出地方发生腐蚀。这种情况称为阳极干扰。（2）阴极干扰

阴极保护的管路，附近的土壤电位较低，若有其它金属管路经过这个区域时，则有电流从远端流入金属管路，而从靠近阴极保护管路的地方流出，流出的地方发生腐蚀，称为阴极干扰。阴极干扰影响的范围较小，通常局限于管路交叉处。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀44共一百零七页（3）合成干扰

在城镇或工矿区，长输管路常常经过阴极保护系统的阳极地床后又经过阴极区域，在这种情况下其干扰腐蚀由两方面合成。在阳极区获得电流又在交叉处阴极吸引下泄放电流引起腐蚀，从而(cóngér)构成合成形式的干扰腐蚀。

（4）诱导干扰

土壤中电流以某一金属构筑物作媒介所引起的腐蚀称诱导干扰蚀。如地下金属管路经过某阴极站的阳极地床附近而不靠近阴极，但是它靠近另一条地下管路（或其它金属构筑物）此管路恰好又与被保护管路交叉，在这样情况下，将有电流从阳极区附近进入靠近的管路经交叉管道最后在阴极区流出。在这两条管路流出电流的部位遭到腐蚀。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀45共一百零七页（5）接头干扰

接头处由于(yóuyú)电位不平衡而引起的腐蚀。例如油气田回注水管道，在绝缘法兰两端管路内壁上引起的腐蚀称接头干扰蚀。干扰腐蚀形式见图5－17。

图5—17干抚腐蚀示意图a.阳极干抚b.阴极干抚c.合成干扰d.诱导干扰e.接头干扰

5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀46共一百零七页2.对阴极保护干扰腐蚀，可采取下述防护方法（1）提高防腐绝缘层的质量。（2）设计时应使未保护管道尽可能远离用极保护系统。（3）对于阳极干扰腐蚀，可以在距阳极较远有电流从管道流出的部位安装一个牺牲阳极，使干扰电流经牺牲阳极流入地下(dìxià)。（4）采用“均压线”方法，即将未保护管道与阴极保护道用导线连接起来，同时进行阴极保护。其连接点最好放在腐蚀最强的地方，在接头的连线中附加一电阻器。以便调节未保护管道受保护的程度。对于平行管道，可采取一个阴极站综合保护在管道沿线每隔500米左右进一均压线，保持各处电位平衡。但要注意防止在切断电源时在平行管道之间由于自然电位不同而形成腐蚀电池。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀47共一百零七页§5.3集输系统腐蚀

5.3.1油田金属腐蚀与防护1、油田金属腐蚀概况

由1987年石油天然气总公司对国内9个油田金属腐蚀情况调查得知，每年因腐蚀所造成的直接经济损失达3895万元（未包括胜利油田）。据胜利油田生产资料统计(tǒngjì)，1982～1988年全油田集结系统因腐蚀穿孔而更换1533次，少产1.25×105t原油，1988年注水管道破漏202次，减少注水量7.15×105m3；7年中因腐蚀报废污水站6座，近1～2年内还有8座污水站也需报废或大修。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀48共一百零七页

中原油田自1979年开发以来，腐蚀(fǔshí)不但给油田生产造成了严重危害，使油田蒙受了巨大的经济损失，同时也造成了不同程度的环境污染。文一联污水处理站运行仅五年多时间，就全站腐蚀(fǔshí)报废折除。到90年底，全油田已有400km管线需更新，急需更换的达150km以上。钢质容器腐蚀(fǔshí)报废的9座，腐蚀(fǔshí)更新的20座。仅用钢质管道、容器、油管、地面设施等腐蚀(fǔshí)损失约4亿元。

玉门油田腐蚀状况调查表明，1989年前因腐蚀报废的管线达322.23km，腐蚀报废的油水罐130座。仅1989年因腐蚀穿孔3631次，更新改造条输管线97.33km其费用为180.99万元。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀49共一百零七页2、腐蚀原因分析①

输送介质中含O2、H2S、CO2、矿物盐和硫酸盐还原菌等等，造成化学、电化学和生物共同作用引起的腐蚀。腐蚀形态有均匀腐蚀、孔使、应力腐蚀等。②油水大循环造成了严重的系统设备、管线内腐蚀。在大循环中，油田水和注入水一般都是矿化度高、水温高、导电性强，并经有一定量的硫化氢和二氧化碳。在清水和污水混注时有适合还原生长的条件，在水处理过程中还进人一定数量的氧。由于这些原因，使油田水的腐蚀非常严重③钢质管道内防腐补口管接头焊接时高温影响使涂层失效，造成在内译注(yìzhù)处集中腐蚀。对焊接接头涂层的内、外补口处理，外涂层补口较易进行、管内壁补口技术则是国内外公认的技术难题。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀50共一百零七页④埋地硬质聚胺脂泡沫“黄夹克”保温管腐蚀

在防腐厂内预制发泡成型时原料配比和料温控制不当，造成保温层发泡不充分、不闭合，管端无防水密封。现场焊缝补口时，保温层被划伤或老化龟裂，使水渗透到泡沫内与阻燃剂反应(fǎnyìng)析出纪离子腐蚀管外壁。⑤杂散电流影响⑥各种钢质污水罐、含水油罐、容器和设备由于工业大气、潮湿环境引起的外壁腐蚀和严重的内腐蚀，使设备寿命大大缩短甚至整个站场系统报废重建。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀51共一百零七页3、防腐蚀对策（1）采取注入水质密闭、脱氧、杀菌、缓蚀和内防队衬里综合治理的技术措施，防止注水和污水系统管线、设备的内腐蚀。（2）采用区域性电法保护技术，防止井下和管网、储罐底板的外壁腐蚀。（3）加强管道内涂层补口及内涂层质量检测、补涂机具(jījù)的研制，提高补口技术水平。（4）加强新型价廉的保温防腐材料研究，改进聚胺脂泡沫黄夹克防腐保温层质量和补口技术。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀52共一百零七页（5）对系统进行综合性考虑。加强防腐涂料名蚀剂、电化学保护、机泵阀门的耐腐蚀材质研究。推广应用聚乙烯、复合玻璃鳞片、环氧煤沥青粉末(fěnmò)等新涂层。（6）玻璃钢管道应用玻璃钢管道在胜利油田首次应用是1986年，在辛三站采出水处理中得到应用。不饱和聚植树脂固化成型的玻璃钢，可完全防止污水和盐、碱、土壤对管道内、外留的腐蚀。玻璃钢管道管壁平滑、阻力小，重量轻，虽然一次性投资大一些但使用时间长，经济上是合算的。因此在现河污水站方案设计时，考虑到污水的矿化度高、腐蚀性强，进行技术经济对比后，决定全流程上选用玻璃钢管道。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀53共一百零七页

中原油田为了延长注水系统站内管网和容器内部构件使用寿命，站内应用了玻璃钢管道，现在(xiànzài)污水处理站内管网已推广应用。新建过滤罐操作间全部应用玻璃钢。文国第一中心污水站开始已将收油罐、斜板沉降罐及冲洗罐、洗井水回收罐和过滤等容器的内部构件全部换成玻璃钢。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀54共一百零七页5.3.2气田金属腐蚀与防护

天然气从井口采出经分离、计量，集中起来输送到天然气处理厂，含CO2和H2S少的天然气也有直接(zhíjiē)进入输气干线的情况。在集输过程中管线设备受到湿天然气的电化学腐蚀和外壁土壤腐蚀、大气腐蚀，其中最危险的是H2S腐蚀，其次是CO2腐蚀。

5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀55共一百零七页1、含硫天然气的腐蚀与防护

含硫天然气在钻采、输气及净化过程中对钢材的腐蚀主要有电化学腐蚀、氢致开裂（HydrogenInduceCracking，简写HIC）和硫化物应力腐蚀破裂（SulfideStressCorrosionCracking，简写SSCC）。四川开发的气田中含硫气田占有相当比例。在含硫气田开发中，腐蚀会造成油套管断裂、井口装置失灵、集输管线爆破等严重事故，不仅影响天然气生产、经济损失，而且(érqiě)严重威胁着人员的生命安全。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀56共一百零七页（1）含硫天然气腐蚀的主要类型5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀57共一百零七页（2）硫化氢腐蚀腐蚀机理

在硫化氢溶液中，含有H+、HS-、S2-和H2S分子(fēnzǐ)，它对金属的腐蚀是H+、S2-和H2S在阴极、阳极的去极化过程，其中H2S随条件不同影响也不同。H2S易溶于水，并立即逐步电离：5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀铁在H2S溶液中腐蚀时，其反应为58共一百零七页5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀阳极反应(fǎnyìng)的腐蚀产物为总反应腐蚀产物还有其他的硫化铁，如FeS2、Fe3S4等。硫离子S2-有效地使阴被反应所析出的氢原子不易化合成氢分子逸出，而在钢表面富集，且继续进人钢内，造成更大的危害。不仅高强度钢会发生氢致开裂的脆性破坏，而且中强度钢（300MPa＜σs＜600MPa），甚至低强度钢（σs＜300MPa）也显示氢致开裂的破坏。59共一百零七页硫化氢腐蚀特点

硫化氢离解产物HS-、S2-对腐蚀有加速作用。它们吸附在金属表面上形成Fe(HS)-复合离子，使金属电位向负值移动，促使阴极放氢加速和铁原子键强度(qiángdù)减弱，使铁更容易进入溶液。因此，使失重腐蚀速度加快。腐蚀产物还有其他的硫化铁，如FeS2、Fe3S4等。硫离子S2-有效地使阴被反应所析出的氢原子不易化合成氢分子逸出，而在钢表面富集，且继续进人钢内，造成更大的危害。不仅高强度钢会发生氢致开裂的脆性破坏，而且中强度钢（300MPa＜σs＜600MPa），甚至低强度钢（σs＜300MPa）也显示氢致开裂的破坏。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀60共一百零七页氢脆和硫化物应力腐蚀破裂的原因

在理论上有各种说法，如内压力理论、晶格脆化理论及应力破裂理论等，至今还未取得一致的看法。比较经典的是内压力理论，认为表面生成的氢原子在向钢材内部(nèibù)扩散过程中上到裂缝、空除、晶错、夹杂物或其它缺陷时，原子氢就在这些地方结合成分子氢，氢分子体积是氢原子的20倍。

由于体积膨胀在钢材内部产生极大的内压力，致使低强度钢材鼓泡。高强度钢材塑性变形小，就在钢材内部引起微裂纹，使钢材变脆即为氢脆。硫化物应力腐蚀破裂，就是钢材在足够大的外加拉应力或内部残余张力作用下使钢材微裂纹进一步扩展引起破裂。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀61共一百零七页硫化物应力腐蚀破裂特征

使用时间短，几分钟或几个月内产生突然断裂；呈脆性破坏，断口平整(píngzhěng)，无塑性变形；起爆口多发生在应力集中的部位；低应力下破坏，有时使用应力只相当于屈服应力的百分之几就会突然脆断。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀62共一百零七页（3）含硫天然气对采气、输气设备的腐蚀对采气设备的腐蚀

油管内外壁和套管内壁、井口阀门、阀杆、阀板发SSCC和脆断；气流中带有液滴、岩屑和砂粒，使得阀板和弯头等处发生严重冲蚀及磨蚀。腐蚀产物硫化铁还造成阀杆阀板卡死。井口压力表导压管因硫化物应力腐蚀而爆破等事故。集输管线的腐蚀

高压集输管线5～6MPa以上的硫化物应力腐蚀破裂一般发生在大面积电化学失重腐蚀之前，温度升高相对湿度减低，水气冷凝可能性减少，腐蚀速度降低(jiàngdī)；气体速度增加，冷凝波被气流带走分布在管壁上，在金属表面形成水膜，使腐蚀速度迅速增加。如果气流速度达到15～20m/S，使液膜拉断，这时腐蚀速度下降；地形低凹处积泥引起大面积腐蚀，在气液两相界面处，腐蚀尤为严重。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀63共一百零七页（4）防止含硫天然气腐蚀的措施选用耐腐蚀材料

为了确保含硫天然气采输的正常运行，应根据采气系统和集输系统的运行条件（压力、温度(wēndù)和介质的腐蚀性等），参照相关标准，经济合理地选用抗硫材料。缓蚀剂保护

使用缓蚀剂，以保护膜形式隔离腐蚀环境与设备。在四川含硫气田采用抗硫材质主要是为防止氢脆及硫化物应力腐蚀破裂，而添加级蚀剂主要是为防止含硫气的电化学失重腐蚀。常用的缓蚀剂有1901、粗吡啶、7251、CT2-1等。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀64共一百零七页工艺性防腐措施

在不降低过程处理能力和不损害生产性能范围内，对原料进行预处理或稍许改变操作条件，以期获得防腐效果，这种方法称为工艺性防腐。它包括腐蚀介质的脱除、温度、压力、流速、应力及pH值的控制。工艺性防腐关键是脱水(tuōshuǐ)。因为在湿H2S环境下引起的腐蚀反应是产生大量的H吸收；湿H2S气体对低运行压力条件下管道的内应力集中处危害极大，对管网升压运行也构成了威胁。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀65共一百零七页2、气田开发中的二氧化碳腐蚀问题

七十年代以来由于深层含CO2气藏的开发、油田注CO2强化开采工艺(gōngyì)的发展及地热井开发等，都促使对CO2腐蚀与防护的研究。我国气田开发中CO2腐蚀问题也日益突出。四川威远气田，从气井中取出的油管有严重的抗蚀甚至穿孔。中坝气田须二气藏不含H2S只含0.54％CO2，但从气井中取出的油管腐蚀穿孔；输送脱硫后天然气的某长输管线曾多次爆破，按其腐蚀环境及腐蚀特征，认为主要是CO2腐蚀。华北油田含CO2的气井也出现严重的腐蚀。南海崖13-l气田天然气中含CO210%，胜利油田的气田气中CO2含量达12％，华北油田潜山构造伴生气中CO2含量高达42%左右。CO2腐蚀问题是值得重视的。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀66共一百零七页（1）二氧化住腐蚀机理

CO2腐蚀可理解为天然气中的地溶解于水，生成碳酸后引起(yǐnqǐ)的电化学腐蚀。基本反应式为：

阳极(yángjí)反应

阴极反应5储运工程中金属腐蚀67共一百零七页

有的专家认为碳酸具有相当高的pH值，增加了铁的溶解速度，另一方面未离解的碳酸在阴极反应过程对氢的释放(shìfàng)起加速作用。

因此在相同pH值条件下，碳酸比其它(qítā)能完全离解的酸有更大的腐蚀性。5储运工程中金属腐蚀68共一百零七页

腐蚀产物FeCO3、Fe3O4等在金属表面能形成保护膜，有膜保护时腐蚀速度大大降低。膜生成的不均匀或破损，常出现局部的不均匀腐蚀。能否在金属表面生成均匀稳定的保护膜，受到CO2分压、温度、流速(liúsù)、水中各种金属或非金属离子含量、共存的H2S含量、钢材的金相变化等各种条件的影响。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀69共一百零七页（2）二氧化碳腐蚀的防护措施

目前防止(fángzhǐ)严重的CO2腐蚀主要措施是用抗蚀金属材料、表面涂层保护、加注缓蚀剂及工艺措施。这些措施必须在着手开发气田时就决定，特别是海上油气田开发，如果最初决定的措施不当，补就十分困难。抗蚀材料选择

在湿CO2环境中含Cr的不锈钢有较好的抗蚀能力。七十年代以来9Cr-1Mo、13Cr等马氏体铬钢成功地用于井下管系，而22～25Crα-γ双相不锈钢的抗蚀能力较前者更稳定。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀70共一百零七页加注缓蚀剂

国外常用康托尔（Kontal）系列缓蚀剂及纳尔科（Nalco）公司的2VJ－612缓蚀剂等，据称对抑制(yìzhì)CO2腐蚀有好的效果。内壁涂层和衬里

在管道、容器的内壁采用树脂、塑料等涂层、衬里保护，已成为防止腐蚀的常用方法。在压力较高的情况卞采用0.12～0.2mm厚度的酚醛、环氧改性酚醛树脂类涂料，有较好的抗蚀能力，但不耐磨蚀。为了提高耐磨蚀能力可以加广涂层。地面低压管道及容器可采用玻璃钢或聚乙烯、聚氯乙烯材里效果也比较好。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀71共一百零七页§5.4金属油罐的腐蚀与防护5.5.1

概述

在油气储运系统中，储存(chǔcún)是一个重要环节。目前大多采用钢质储罐，也有少量的混凝土。玻璃钢非金属储罐。钢质储罐在运行当中，经常遭受内、外环境介质的腐蚀。内腐蚀主要为内部储存介质（油、气、水）、罐内积水（油品中分离水）及罐内空间部分的凝结水汽的腐蚀作用；外部腐蚀则为大气腐蚀。土壤腐蚀、杂散电流干扰腐蚀及保温层结构吸水后的腐蚀影响等。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀72共一百零七页

据1986年对9个油田的调查显示，共有油、气、水容器11449台，因腐蚀造成容器穿孔1615次（外腐蚀681次。内腐蚀934次），平均穿孔率为0.14次／（台·年）。1995年管道局统计共有大型储罐180多座，最大单座罐容量为10X104m3。按储罐役龄分，15a以上的占71.1％，5～15a的占22.2％，5a以内的占6.l％。可见，大部分储罐已“老龄化”。从1988年起，钢质储罐的整治工作已开始。通常储油罐的漏油事故多发生在运行7a以后，运行10～15a时孔蚀次数(cìshù)频率增加，也有少数油罐使用30a以上未发现漏油事故的。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀73共一百零七页5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀74共一百零七页5.5.2金属油罐腐蚀原因分析整体分析：外壁：受大气和土壤的腐蚀（罐顶焊缝和凹陷处，地下隐蔽库，洞库，沿海）内壁；受油、水、气的腐蚀

1、罐外壁与罐顶外表面的腐蚀特征：受大气腐蚀机理：罐顶外表面易积水的部位，形成氧电极（O2，H2O）2、罐底板外侧

特征：受土壤腐蚀，不易检查，维修困难（底板焊缝防腐层往往被破坏，罐底周边(zhōubiān)没用沥青封好，大型罐出现不均匀沉时，也会因氧浓差电池造成底外则腐蚀）5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀75共一百零七页3、金属油罐的内腐蚀

金属油罐内腐蚀的部位和程度，取决于所储油品的性质。通常分为罐顶气相腐蚀；与油品接触的罐壁内侧和与罐底水接触的罐底内表面腐蚀。（1）罐顶内部的气相腐蚀特征：在罐壁内表面形水膜，溶解CO2、SO2、H2S等→电解质→形成电化学腐蚀

机理：a)原油（H2S、H2O），促进阳极(yángjí)、阴极去极化作用b)气相中含有少量SO2（约0.01%发生酸循环再生作用，加剧腐蚀5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀76共一百零七页

SO2首先吸附在金属表面上，由SO2和O2、Fe反应生成(shēnɡchénɡ)硫酸亚铁，其反应：

然后，硫酸亚铁水解生成(shēnɡchénɡ)氧化物和游离酸，其反应：

硫酸又腐蚀铁，其反应：5储运工程中金属腐蚀

所生成新鲜的硫酸亚铁再水解生成游离酸，如此反复进行加速铁的腐蚀过程。

77共一百零七页在罐顶气相区如果不存在空气和硫化氢时，表面腐蚀轻微。同理，密封良好的浮顶油罐，隔绝(géjué)了空气，由空气带进的氧、水蒸汽、二氧化碳、二氧化硫等大大减少。因而浮顶罐比拱顶罐腐蚀较轻。潮湿条件下：干燥条件下：5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀78共一百零七页（2）油相对罐壁内侧的腐蚀

油品中含水量和含氧量是决定内壁腐蚀的主要参数。乳化原油的腐蚀纯烃类化合物没有腐蚀性，它们在金属表面形成有机保护膜，抑制了腐蚀过程。但是乳化原油中含有水相电解质．油包水型腐蚀性较小，水包油型的乳液腐蚀性强。原油中含水量的增加，其腐蚀速度(sùdù)增大。但是，当有H2S存在时，腐蚀速度与水的比例关系不大。根据试验，与原油乳液接触的各层圈板腐蚀速度并不一样，其中部圈板腐蚀速度最大。水在油品中的溶解度主要取决于油品温度。而含氧量以汽油最高，汽油对氧的溶解度比柴油高3～4倍。因此，汽油罐的腐蚀比柴油罐严重，它比一般的重油罐腐蚀速度要高出20倍。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀79共一百零七页

增加油品的收发作业次数，将使吸入罐内的水分和氧气增加，因此能加剧罐内壁的腐蚀。当油品温度升高时，可加速油品的自然对流，这将造成罐底水分向上运动和油面层的氧气向下运动，这样(zhèyàng)就会加速腐蚀。甚至发现油罐的向阳面，经常受阳光照射，由于局部对流使它的腐蚀速度可比背阳面增大一倍。油品中的胶质能增强油品对罐壁的保护作用、附氧气与罐壁表面接触，因此它能起到降低腐蚀速度的作用。精馏油品含胶质少，所以精馏油品储罐要比一般油品储罐腐蚀严重一些。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀80共一百零七页（3）油水界面的腐蚀

在烃类与电解质溶液两种不相溶的交界面上常发生强烈腐蚀，其腐蚀速度大大高于单相的烃类或电解质溶液。当硫化氢存在时，这种差别更大。特征：钢表面亲水性氧化膜生成，界面形状不断变化。

油水界面腐蚀：氧和H2S在烃相与水相中溶解差异大，形成气体浓度差电池(diànchí)是界面腐蚀的主要原因。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀81共一百零七页

氧和硫化氢气体在烃相与水相中溶解度差异很大，形成气体浓度差式电池(diànchí)是界面腐蚀的主要原因。正如水线腐蚀中缺氧的水下部分是阳极腐蚀区一样，烃——电解质溶液界面首先腐蚀的是烃相下的金属。据测定，有90～95％的失重腐蚀发生在烃相一侧，烃相腐蚀速度可高达3～4mm/a，而界面电解质溶液一侧腐蚀速度一般不超过0.4～0.8mm/a。

5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀82共一百零七页（4）罐底内侧的腐蚀

储油罐的下层圈板和底板直接与水相接触，也是遭受腐蚀的危险部位。油罐底部的腐蚀速度一般为0.2～0.3mm/a。罐底水通常含有矿物盐、硫化氢、二氧化碳等气体(qìtǐ)，以及硫酸盐还原菌，金属势必遭到强烈的电化学腐蚀。在汽油等轻质油品储罐中，不存在酸腐蚀。只考虑溶解氧的腐蚀。重质油储罐的罐底水中含氧少，但含有硫酸盐还原包有机物和硫酸盐、硫化氢和二氧化碳，有利于硫酸盐还原菌生长。因而重质油包括原油储罐的底板内侧是电化学和生物共同作用引起的比较严重的腐蚀。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀83共一百零七页（5）罐底沉积物下的腐蚀

矿物原油储罐在罐底常有岩屑、铁锈、乳化重质油等沉积于罐底，俗称油泥。造成罐底腐蚀的原因有二个：一是各种类型浓差电池作用下的缝隙腐蚀，如氧浓差、盐浓差电池；二是厌氧菌的致腐作用。因为油罐沉积水中含有盐分，又往往缺氧，其温度、PH值也十分适宜厌氧菌生长。据中科院微生物所对沧州(cānɡzhōu)油罐调查，发现有些油罐底部的硫酸盐还原菌高达108～1010个/ml，并且发现该菌特征性腐蚀产物一硫化铁的存在。所以一般人认为，罐底有沉积物会使局部腐蚀加剧。

5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀84共一百零七页4、金属油罐的外腐蚀

储罐的外壁处于三种环境状态，故有大气腐蚀、保温层水浸后的腐蚀和土壤腐蚀三种形态。

（1）大气腐蚀（2）土壤腐蚀

本节仅涉及到储罐的土壤腐蚀。通过大量的调查及文献证明，储罐的腐蚀与防护重点在于储罐的外部底板。其腐蚀原因主要有以下几种：土壤的腐蚀性

绝大多数的储罐基础是以砂层和沥青砂为主要构造，罐底板坐落在沥青砂面上。由于罐中满载和空载交替，冬季(dōngjì)和夏季温度及地下水的影响，使得沥青砂层上出现断裂缝，致使地下水上升，接近罐的底板造成腐蚀。当油罐温度较高时，使得底板周围地下水蒸发，造成盐分浓度增加，提高了它的腐蚀性。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀85共一百零七页氧浓差电池作用

在罐底，氧浓差主要表现在罐底板与砂基础接触不良，如满载和空载比较，空载时接触不良；再有罐周和罐中心部位的透气性差别，也会引起氧浓差电池，这时中心部位成为阳极而被腐蚀。日本学者计算出的电位差达150mV，腐蚀电流为222mA，这样的腐蚀程度为200g／a。杂散电流腐蚀

罐区是地中电流较为复杂的区域。当站内管网有阴极保护而罐未受保护时，则可能(kěnéng)形成杂散电流干扰影响；周围有电焊机施工、电气化铁路、直流用电设备，都可能(kěnéng)产生杂散电流。对于由电焊。电机车引起的杂散电流，用瞬间变化的电位可以很容易判断；而由阴极保护稳定干扰源产生的杂散电流往往不易被发现，需要进行专门的检测。

5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀86共一百零七页接地极引起的电偶腐蚀

为避雷和消除静电，按规范要求(yāoqiú)，油罐须接地。但当接地材料和罐底板的材质不同时就会形成电偶，造成腐蚀。混凝土的影响

有的罐底板坐落在混凝土的圈梁上，若混凝土中的钢筋露在外面直接与底板电接触，因混凝土中钢筋电位比罐底电位高，因此二者之间会形成腐蚀原电池，加速腐蚀。因混凝土的pH值高，罐底板处pH值低，有时还可把这种现象称之为pH差电池。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀87共一百零七页（3）保温材料水解的腐蚀影响

一般情况下，原油或重质油储罐都有外保温层。保温材料多为聚氨酯硬质泡沫(pàomò)、蛭石、岩棉等。通常保温层外面有防护铁皮保护，通过保温钉固定。这种结构遭受日晒雨淋之后可能造成保温钉处的电偶腐蚀，穿孔进水。一旦保温层中有了水，就成了常说的穿“湿棉袄”，长期对罐壁造成腐蚀。通过调查发现，聚氨酯泡沫的水浸液pH值在5左右，蛙石和岩棉的水浸液的pH值为6.4，均属酸性，所以腐蚀性较强。在潮湿的前提下，焊接的保温钉处，因保温钉和罐壁的材质、表面条件不同也形成了电偶腐蚀。保温层一旦进水，如下雨时，雨水进人保温层，顺罐壁下流，在罐壁的下部形成一个水线；当雨停之后，在水线处形成氧浓差电池。打开保温层之后，会发现在罐壁上有一个明显的腐蚀环带。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀88共一百零七页5.5.3金属油罐的防护1、防腐涂料（1）油罐外壁防腐涂料

地面油罐和比较干燥的半地下油罐，要用红丹防锈漆作为底漆，银粉漆或调合漆作为面漆。耐大气型氯磺化聚乙烯涂料在东北原油罐上应用(yìngyòng)效果也很好。沥青船底漆主要含煤焦油沥青、氧化亚铜和氧化锌等物质。用它作为洞库、地下和半地下油库的油罐外壁除料效果较好，它具有很好的防潮抗水和防霉性能。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀89共一百零七页（2）罐底外测防腐涂料

罐底外侧常用红丹防锈漆作底漆，面漆为热涂沥青。沥青具有良好的耐水和防腐性能，材料易得，施工简便等优点。但是先涂沥青层然后进行安装焊接，容易把焊缝附近的涂层烧掉。为了克服这一缺点，可采用环氧富锌漆作为防腐涂料。使用玻璃布加强的煤焦油沥青漆，逐步得到(dédào)推广应用。

环氧富锌漆主要成分是锌粉和环氧树脂，这种涂料和银粉（实际是铝粉）涂料一样、兼有屏蔽效果和阴极保护作用。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀90共一百零七页（3）金属油罐内防腐涂料

储罐的内壁防蚀用覆盖层应能耐所盛介质腐蚀的能力。对于有防静电要求的成品油储罐，所选用的涂料应是导静电类型的。按储存物质来选择内覆盖层可参照下表。一般原油储罐内壁1.5m以下均应涂敷。5储运(chǔyùn)工程中金属腐蚀91共一百零七页2、阴极保护的应用目的:补充涂层之不足，以防止涂层空白点的金属腐蚀。效果：不加阴极保护储罐底板一般使用7～10年就会腐蚀穿孔。采用阴极保护后，一般设计使用20～30年。方法：根据(gēnjù)保护面积和范围可以选用牺牲阳极和外加电流阴极保护，也可以连同埋地管线进行区域性阴极保护。华东输油管理局还研究开发了“固体电解质外加电流保护”的阴极保护法。牺牲阳极对油罐底板内侧进行阴极保护。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀92共一百零七页（1）罐内壁阴极保护

由于内壁的底部有一层积水层，罐底板内侧及部分罐身圈板采用阴极保护在技术上是可行的。从安全的角度考虑，以采用牺牲阳极保护为佳。保护的范围是罐壁下部lm、罐底板全部。因为含油污水的腐蚀性较强，所以对于原油储罐内壁阴极保护的电流密度需取120A／m。对于阳极品种的选择，考虑到温度影响，不宜(bùyí)选用锌阳极；考虑到安全因素，不宜(bùyí)选用镁阳极，一般多选用铝合金牺牲阳极。按GB/T4948——1985，不同成分的阳极应进行适应介质的筛选试验。阳极的分布取决于阳极数量，在罐底以放射状均匀分布。5储运工程(gōngchéng)中金属腐蚀93共一百零七页（2）罐底板外壁阴极保护①阴极保护参数、保护准则(zhǔnzé)及注意事项

保护参数：

保护电流密度，10mA／m2。保护准则：

在透气性差的粘上中，阴极保护电位应取-950mV（CSE）；温度在60℃以上时，阴极保护电位应为-950mV（CSE）；在电阻率大于500Ω·m的砂质环境中，阴极保护电位可取-750