罐頂外側(cè)腐蝕

罐頂外側(cè)腐蝕主要是由于罐頂受力變形后,表面凹凸不平,凹陷處積水發(fā)生電化學(xué)腐蝕所致。腐蝕呈連片的麻點(diǎn),嚴(yán)重時(shí)可造成穿孔。一般情況下,焊縫處因承受拉應(yīng)力,失效破壞更加明顯。

罐頂內(nèi)側(cè)腐蝕與油品的類型、溫度、油氣空間的大小有關(guān),原因?yàn)橛蜌饪臻g因溫差作用而存在結(jié)露,油品受熱揮發(fā)后,其中的Ｈ2Ｓ,ＣＯ2溶解于水膜,再加上氧的作用,形成電化學(xué)腐蝕。腐蝕形態(tài)呈不均勻的全面腐蝕。浮頂罐罐頂板接觸的油氣空間很小(內(nèi)浮頂)或內(nèi)側(cè)直接接觸油面(外浮頂),腐蝕相對(duì)輕微,遠(yuǎn)低于固定頂罐。

上層罐壁腐蝕的原因同樣是因?yàn)榻Y(jié)露,拱頂罐在儲(chǔ)油時(shí),會(huì)有儲(chǔ)油安全高度的要求,所以最上層壁板從來(lái)沒(méi)有被油浸泡過(guò)。這一部位由于罐內(nèi)油氣的揮發(fā)、晝夜溫差而出現(xiàn)腐蝕。腐蝕速率與結(jié)露量、結(jié)露時(shí)間有關(guān)。通常環(huán)境溫度較高時(shí)結(jié)露,油罐陽(yáng)面的腐蝕速率大一些;溫差較大時(shí)結(jié)露,油罐陰面的腐蝕速率更大。

罐底內(nèi)側(cè)腐蝕

罐底內(nèi)側(cè)的腐蝕主要是因?yàn)橛推分泻幸欢ū壤乃?、溶解氧和?Ｓ,ＣＯ2,Ｃｌ-等腐蝕性介質(zhì),并含有砂粒。一般來(lái)說(shuō),罐底內(nèi)側(cè)的腐蝕多表現(xiàn)為局部腐蝕,點(diǎn)蝕速率可高達(dá)1～2ｍｍ/ａ,且溫度越高腐蝕速率越大。

 1)硫化物、氯化物對(duì)罐底的腐蝕:

Ｆｅ2++Ｓ2 ＦｅＳ Ｆｅ2++2Ｃｌ ＦｅＣｌ

 2) 溶解氧對(duì)罐底的腐蝕:

Ｆｅ+Ｈ2Ｏ+1/2Ｏ2 Ｆｅ(ＯＨ)22Ｆｅ(ＯＨ)2+Ｈ2Ｏ+1/2Ｏ2 2Ｆｅ(ＯＨ)3

(3)罐底角焊縫的腐蝕:罐底與罐壁連接處的角焊縫分為內(nèi)焊縫和外焊縫。該區(qū)域焊縫的腐蝕形態(tài)與鄰近區(qū)域一致,但由于受力情況復(fù)雜,故罐底角焊縫處的腐蝕極易引起強(qiáng)度不足而失穩(wěn)或焊縫的脆性開(kāi)裂失效。

罐底外側(cè)腐蝕

罐底板外側(cè)腐蝕機(jī)理為罐底宏電化學(xué)腐蝕和罐底微電化學(xué)腐蝕。宏電化學(xué)腐蝕的特征是氧含量較充足的部位為電池的陰極,腐蝕輕微或不腐蝕;氧含量較少的部位(主要是有粘土部位)為電池的陽(yáng)極,腐蝕嚴(yán)重。微電化學(xué)腐蝕的特征是罐底局部含氧積水部位做為一個(gè)相對(duì)封閉的電化學(xué)體系,腐蝕形態(tài)為疊加的大量深淺不等的腐蝕坑。主要表現(xiàn)為角焊縫處壁板腐蝕:雨水或罐基礎(chǔ)水滲入罐壁保溫層,形成一個(gè)潮濕的密閉空間。而保溫巖棉中一般含有氯,在這個(gè)環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期而頻繁的干、濕、冷、熱的變換,含氯的溶液濃度會(huì)越來(lái)越高。整個(gè)腐蝕過(guò)程可用下面的電化學(xué)反應(yīng)式來(lái)表達(dá):

陽(yáng)極反應(yīng):

Ｆｅ→Ｆｅ2++2ｅ<  陰極反應(yīng):1/2Ｏ2+Ｈ2Ｏ+2ｅ→2ＯＨ-

總反應(yīng)  Ｆｅ+Ｈ2Ｏ+1/2Ｏ2→Ｆｅ(ＯＨ)2

氫氧化亞鐵將轉(zhuǎn)化變?yōu)榛液谏拇判匝趸铮?3Ｆｅ(ＯＨ)2→Ｆｅ3Ｏ4+2Ｈ2Ｏ+Ｈ2↑

在氧較充分的條件下,氫氧化亞鐵將進(jìn)一步氧化成氫氧化鐵:

2Ｆｅ(ＯＨ)2+Ｈ2Ｏ+1/2Ｏ2→2Ｆｅ(ＯＨ)3↓

氫氧化鐵脫水后生成鐵銹:

2Ｆｅ(ＯＨ)3→Ｆｅ2Ｏ3↓+3Ｈ2Ｏ或Ｆｅ(ＯＨ)3→ＦｅＯ(ＯＨ)↓+Ｈ2Ｏ

對(duì)于最先出現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物堆積的部位,溶解的金屬離子不能向外擴(kuò)散,為保持電中性,氯離子就向基體金屬與銹層之間的界面運(yùn)動(dòng)傳輸,造成該部位溶液中氯離子濃度高、氧濃度低、呈酸性的閉塞腐蝕電池,致使局部腐蝕,形成蝕坑,最終則導(dǎo)致腐蝕穿孔產(chǎn)生。