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文檔簡介

1、安全技術原油儲罐腐蝕因素分析及對策 通過對原油儲罐腐蝕因素的分析,探討了孤東一號聯原油儲罐的腐蝕機理。分析結果表明,介質因素腐蝕、焊縫腐蝕、沖刷磨損、自然外腐蝕是造成孤東一號聯原油儲罐腐蝕嚴峻的主要緣由,并提出了相應的解決對策。 孤東一號聯是目前國內規(guī)模最大的油氣水綜合處理聯合站,而站內原油儲罐的平安運行是確保其平安生產的關鍵。雖然在對原油儲罐的平安管理中執(zhí)行了新的管理規(guī)范及標準,并逐步完善原油罐區(qū)的平安設施及平安自動監(jiān)控系統(tǒng),但在原油儲罐運行期間,自然腐蝕、介質腐蝕、磨損損耗等任何一種因素都可以引起原油儲罐的損壞事故,從而進一步帶來人員傷亡和財產損失。這種不能確定的潛在事故隱患是原油儲罐運行

2、面對的風險。因此,正確分析孤東一號聯原油儲罐的腐蝕機理并實行相應的防護措施,是實現其平安平穩(wěn)運行的首要工作。 1 原油儲罐運行現狀 孤東一號聯投產于1988年12月,站內有原油儲罐10座,其中1104m3金屬拱頂罐6座,5000m3金屬拱頂罐4座,總容量8104m3。設計規(guī)模年處理原油700104t/a,處理污水4104m3/d,回注污水4104m3/d,外輸自然氣41m3/d,現生產規(guī)模為處理原油280104t/d,處理污水4104m3/d,回注污水4104m3/d,外輸自然氣5104m3/d。 現孤東一號聯10座原油儲罐均已消失不同程度的腐蝕現象,腐蝕較為嚴峻的是2#、6#、8#油罐,2#

3、油罐已于2021年9月因罐底腐蝕孔洞停運修復,6#、8#油罐罐頂腐蝕比較嚴峻,消失穿孔現象。 2 腐蝕因素及腐蝕機理 2.1 腐蝕因素構成 a)孤東原油含有的腐蝕性介質較多,介質化學腐蝕及電化學腐蝕較強。經油質分析,孤東油田生產原油含硫為0.040mg/L,含膠質及瀝青也相對較高。污水檢測表明:孤東油田污水礦化度較高,一般為6104mg/L以上,氯離子約占總礦化度的50以上,pH值呈中性,且含有少量H2S和CO2。 對目前各原油儲罐的內部結構進行分析發(fā)覺,全部原油處理罐的內部結構有以下特點:全部原油儲罐均進行了玻璃鋼內襯防腐處理,有效緩解了原油儲罐的內部腐蝕速度。進液管垂直下方,未設置有效防沖

4、裝置,或在儲罐底部設置"L'型鋼板,由于進液沖力大,液體直接沖刷儲罐底部,造成底部防腐層破損嚴峻。內部防腐層因運行時間較長,在頻繁的環(huán)境變化和收發(fā)油作業(yè)中,龜裂現象普遍存在,有的失去了連續(xù)性。焊縫四周脫落相對嚴峻。 b)孤東油田屬松砂巖油藏,孤東一號聯來液含砂量較高,約占總液量的0.3,其中砂樣顆粒直徑大于100m的砂量占總質量的90%以上,砂樣的真實密度為2617kg/m3,沖砂磨損量較大。 2.2 腐蝕機理分析 a)介質因素引起的腐蝕:孤東一號聯的10座油罐均采納A3鋼材材質,其主要組織之一為鐵素體(Fe),鐵的標準電極電位在鋼材的組分最低,所以Fe一般將作業(yè)微電池的陽極

5、而被溶解及腐蝕。 對腐蝕產生嚴峻影響的介質因素主要是CI-,HCO3-,SO42-及H2S,CO2。電化學腐蝕是孤東一號聯原油儲罐腐蝕的主要緣由,發(fā)生電化學腐蝕的前提基礎是防腐層脫落、磨損暴露鋼板、防腐層縫隙等緣由造成腐蝕介質直接與鋼板接觸,其原理是鋼板中的Fe元素電極電位與腐蝕介質電極電位存在凹凸差距,發(fā)生電化學反應,也就是電化學腐蝕。 原油中含有大量的H2S亦對暴露的鋼板產生腐蝕。 由于油罐收發(fā)作業(yè)頻繁及罐底壁因油砂沖刷防腐層破壞較大等緣由,加速了罐底及罐壁的腐蝕,罐底及罐壁腐蝕比較嚴峻。 b)焊縫腐蝕:以孤東一號聯2#油罐平安檢測狀況可以看出,焊縫是原油處理罐發(fā)生腐蝕的薄弱環(huán)節(jié),焊接應力

6、集中及焊接質量不過關等問題造成了焊接咬邊腐蝕加劇,未打磨平或制造時存在焊接缺陷,則在沿焊縫長度方向或四周的母材上發(fā)生腐蝕,形成有肯定深度和寬度的槽。 c)沖刷磨損:在原油處理過程中,液相中攜帶有大量的地層油砂,且液相在罐進口處產生流速較大的渦流,造成在收發(fā)油作業(yè)過程中,高速液體直接以紊流狀態(tài)沖刷下部罐底,油砂擊損金屬表面的防腐層,進而磨損鋼板。同時為點化學腐蝕供應了基礎。 d)自然外腐蝕:孤東一號聯距離渤海海岸約4km,登陸海風因其潮濕性及酸堿性,外大氣空間造成原油儲罐的外防腐層及外壁損壞腐蝕,其腐蝕速率約為100m/a,但其相對而言比內氣體空間腐蝕稍微。目前東一聯油罐保溫主要實行內襯玻璃纖維

7、形式,玻璃纖維具有肯定的吸濕性,吸漲水分的玻璃纖維會浸濕油罐外表面,在肯定程度上為油罐表面的電化學腐蝕供應了條件,引起油罐表面腐蝕。 3 腐蝕特點 通過對各罐所進行平安檢測狀況來看,原油儲罐的腐蝕有肯定的規(guī)律,其特點如下: a)油罐底部的腐蝕重于頂部,頂部的腐蝕重于壁板上儲油面的變化段,而這部分壁板的腐蝕又重于長年在油面下的壁板。 b)油罐的整個內壁板腐蝕程度以"'形縫以上500mm范圍內較重。 c)油罐的進出油管線四周底板的腐蝕重于其它底板部位,穿透性腐蝕較多。 d)腐蝕狀況是由多個點蝕形成片狀腐蝕,穿透部位是由個別的點蝕造成。 e)罐頂腐蝕比較勻稱,壁厚勻稱減薄,承壓力量

8、下降,部分部位消失成塊掉落現象。 f)全部焊縫因四周防腐層脫落,腐蝕普遍比較嚴峻,部分焊縫經檢測已經失效。 4 對策 a)實行犧牲陽極等陰極愛護措施來掌握油罐的腐蝕,延長其有效使用壽命。如使用帶狀鋅陽極管可使油罐使用壽命延長10至15年(孤東一號聯合站在投產初期投用陰極愛護裝置,但隨著時間的增長,該裝置目前已不能牢靠工作)。 b)強化生產運行措施,嚴格遵守儲油罐技術操作規(guī)程,平穩(wěn)掌握儲油罐運行液位,削減和避開低液位運行;同時加強運行,油料應以較低速度進行,避開快速開啟進罐閥門或者較高壓力油料直接進罐。 c)對集輸生產流程進行工藝改造及優(yōu)化,正確進行來液進罐前工藝操作,準時排解各生產工藝設備中沉積油砂,延長液體在設備中停留時間,最大限度削減進罐原料油含砂量,避開不必要的沖刷磨損損耗;同時對儲油罐進行內部結構改造,在來液進罐口及四周肯定面積內進行玻璃鋼防腐加強,避開罐底沖刷磨損損耗。 d)對集輸管線端點投加殺菌、緩蝕劑,有效降低原料油腐蝕率,抑制和緩解原油儲罐的內腐蝕。 e)定期對原油儲罐進行內部檢測,重點檢測防腐層的破壞,同時增加焊縫檢測比例,防腐層如有損壞現象,準時修復。焊縫腐蝕嚴峻時亦實行相應平安

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