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摘要：本文主要论述了有关原油储罐加热管出现腐蚀现象的形成原因以及其解决对策的相关问题。文章通过某油库的原油储罐加热管发生腐蚀穿孔的质量问题为例，对其发生腐蚀的原因进行了详细的分析与研究，指出了引发加热管腐蚀的主要因素是二氧化碳、电化学以及氧腐蚀等三种。探讨了防止原油储罐加热管再次发生腐蚀的措施方法，以供参考借鉴。
关键词：原油储罐 加热管 腐蚀 成因 对策某油库是一个集储存、中转、销售为一体的大型现代化油库，已经投入使用了将近20年，该油库的原油储罐是采用内浮顶与外浮顶两种方式来实现原油存储的，每个储罐的容量在5000-50000m3不等，是一个非常重要的原油储存基地。为了能够保证原油的性能不会发生改变，即防止原油在温度较低的情况下出现凝固或者脱水严重的现象，需要在冬季或天气寒冷的时间段内对原油的储罐进行加热保温。但是近年来工作人员在进行对储罐的加热保温时却发现了加热管出现穿孔泄露的现象，这不但造成了极大的原油浪费，而且也不利于原油的存储管理，同时也会给油库带来一定的安全隐患。为此，分析研究原油储罐加热管腐蚀的原因并制定相应的解决对策是非常有必要的。
一、原油储罐加热管腐蚀的成因分析
为了能够找出原油储罐加热管发生腐蚀的原因，以便采取有针对性的措施来防治这一现象，我们对发生泄漏的加热管进行了仔细的研究与分析。首先我们对加热管出现穿孔的地方做出了检查，发现出现穿孔泄漏的加热管部位大都是与锅炉出口距离较近的管子底部，这些管子的底部相对于其他管子来讲，管壁要薄出很多，并且有水流的痕迹与凹槽。在水流经常经过的内表面更为光滑，并闪现出一种金属的光泽。根据这些研究发现，我们初步判定加热管出现穿孔泄露的原因可能是因为加热时产生的蒸汽具有一定的侵蚀性而引起的。为此我们又对加热时用的水质进行了检验，检验结果显示水质是呈碱性的，并没有腐蚀性的酸性物质。显然，水的蒸汽是没有能够腐蚀管道的物质的。那么又是什么引起了加热管的穿孔泄露现象的发生呢？
在经过了多次的研究与分析后，我们否定了一些猜测，也证明了一些因素的影响作用，最终确定了造成原油储罐加热管腐蚀的因素，主要是二氧化碳腐蚀、电化学腐蚀以及氧腐蚀这三种因素。其具体的侵蚀作用分析如下所示：
1、二氧化碳腐蚀。通过取样分析，除软化水中溶解氧超标，其余各项指标都符合现行国家水质标准，但在分析冷凝水时却发现，其PH值在5.5-6.5之间，呈弱酸性，这是由于二氧化碳的存在，致使冷凝水呈酸性。在锅炉内，炉水中的碳酸根和碳酸氢根离子受热分解，产生二氧化碳气体，这些气体随蒸汽一起通过管道进入油罐加热盘管，由于储罐内油品温度相对较低（30℃左右），蒸汽冷凝，二氧化碳溶解到冷凝 水中，形成弱酸性溶液，且低速流动，在整个冬季运行期间对盘管连续不断的腐蚀，这是加热盘管腐蚀的主要原因。
2、电化学腐蚀。同种金属内部不同部位的电位差是由于金属内部存在着晶间、应力、疲劳、电偶、缝隙等因素而产生的，这些因素是金属结构在冶炼、加工、安装、焊接等 过程中造成的，导致在同一金属结构内部存在着众多小范围的阳极区和大片的阴极区。金属结构一旦 处于电解质的境中，腐蚀电池即开始工作。由于阳极区是分散的、小范围的，故此时结构表现出来的是孔蚀，即点蚀。停止供应蒸汽后，管道内留存的冷凝水为电化学腐蚀提供形成原电池的环境条件，电化学腐蚀也是加速盘管腐蚀的另一重要原因。
3、氧腐蚀。由于锅炉蒸发量较小，因此没有对给水进行除氧；另外，在夏季停炉检修阶段，系统内不可避免的进入空气。每年冬季系统开始供蒸汽后，发现冷凝水总是呈红棕色，还夹带锈渣，这说明存在明显的氧腐蚀。有研究表明，氧气和二氧化碳共存会加剧腐蚀程度。当钢铁表面未生成保护膜时，氧离子的含量越大腐蚀速率越大，当钢铁表面已生成了保护膜，氧气的含量对其腐蚀的影响微乎其微。
二、防止原油储罐加热管腐蚀的对策措施
在了解了加热管造成腐蚀的成因后，我们针对这些问题采取了相应的措施，并对加热管做出了比要的处理，增大了对加热用水的控制管理，防止二氧化碳的产生与进入管道内，同时也电化学腐蚀与氧腐蚀也做出了相应的处理对策。具体来讲，就是在将加热用后的冷凝水回收到加热用手中时，需要首先对其进行脱气处理，这主要是为了去除掉水质中存在的二氧化碳物资，防止更多的二氧化碳聚集在一起，对管道造成侵蚀。除了进行脱水处理，我们还采取了一定的化学手段对冷凝水的回收再利用循环系统做出了处理，即利用氨来综合冷凝水中的二氧化碳，以减少其对系统的侵蚀，另外，也可以采用吗啉、环己胺等具有酸性中和调节能力的物质进行综合水的PH值，以减少水中二氧化碳的存在，从而减缓管道的腐蚀速度。
增加除氧设备，锅炉使用除氧水，减缓氧腐蚀； 停止给储罐供应蒸汽后，系统的进出口阀门要关闭， 防止空气进入系统，以减少氧腐蚀。对于新建油罐， 加热管可以采取内防腐措施。具体的防腐措施方法可以采用以下几种：
1、涂料防护法
涂料防腐的原理是用覆盖层将金属与介质隔开，从而对金属起到保护作用。涂层施工时储罐表面要求严格除油、除水，然后进行喷沙除锈处理，表面清洁度达到标准要求，还要求处理表面达到一定的粗糙度。表面粗糙度可以用形状和大小来进行定性。喷沙除锈合格后的金属表面应在8h以内涂刷底漆。每道漆涂刷必须表干后方可涂刷下一道，底漆、过渡漆和面漆施工的刷子不可混用。施工环境必须保持干燥，施工现场要配备通风换气设施。一次配料需在5h内用完。处理完毕的罐体表面应该做到外观无漏涂、气泡、皱折，厚度达到设计要求，附着力，用小刀在覆盖层上切一舌形口，用小刀从舌尖处撬起涂层，以覆盖层不成块脱落为合格。
2.阴极保护
阴极保护法，在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中，被保护金属体为阴极，牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位，在保护电池中是阳极，被腐蚀消耗，故也称为“牺牲”阳极。阴极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极极化，降低腐蚀速率从而得到保护。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。
三、结语
总之，为了保证原油储罐加热管的正常使用，防止其出现穿孔泄露的现象，我们必须要做好预防整治工作。从本文的案例中我们可以看出，造成加热管腐蚀的原因主要是水质中存在着二氧化碳、氧以及电离子等腐蚀性物质而形成的，因此在实际的工中，必须要采取措施来减少这些物质进入加热管内，以减缓管道的腐蚀速度，增大原油储罐加热管的使用年限。
参考文献
[1]李国敏，李爱魁，郭兴蓬，郑家燊；油气田开发中的CO_2腐蚀及防护技术[J]；材料保护；2003年06期
[2]于建辉，彭乔；咪唑啉型酸洗缓蚀剂的研究现状[J]；腐蚀与防护；2003年11期
关键词：原油储罐 加热管 腐蚀 成因 对策某油库是一个集储存、中转、销售为一体的大型现代化油库，已经投入使用了将近20年，该油库的原油储罐是采用内浮顶与外浮顶两种方式来实现原油存储的，每个储罐的容量在5000-50000m3不等，是一个非常重要的原油储存基地。为了能够保证原油的性能不会发生改变，即防止原油在温度较低的情况下出现凝固或者脱水严重的现象，需要在冬季或天气寒冷的时间段内对原油的储罐进行加热保温。但是近年来工作人员在进行对储罐的加热保温时却发现了加热管出现穿孔泄露的现象，这不但造成了极大的原油浪费，而且也不利于原油的存储管理，同时也会给油库带来一定的安全隐患。为此，分析研究原油储罐加热管腐蚀的原因并制定相应的解决对策是非常有必要的。
一、原油储罐加热管腐蚀的成因分析
为了能够找出原油储罐加热管发生腐蚀的原因，以便采取有针对性的措施来防治这一现象，我们对发生泄漏的加热管进行了仔细的研究与分析。首先我们对加热管出现穿孔的地方做出了检查，发现出现穿孔泄漏的加热管部位大都是与锅炉出口距离较近的管子底部，这些管子的底部相对于其他管子来讲，管壁要薄出很多，并且有水流的痕迹与凹槽。在水流经常经过的内表面更为光滑，并闪现出一种金属的光泽。根据这些研究发现，我们初步判定加热管出现穿孔泄露的原因可能是因为加热时产生的蒸汽具有一定的侵蚀性而引起的。为此我们又对加热时用的水质进行了检验，检验结果显示水质是呈碱性的，并没有腐蚀性的酸性物质。显然，水的蒸汽是没有能够腐蚀管道的物质的。那么又是什么引起了加热管的穿孔泄露现象的发生呢？
在经过了多次的研究与分析后，我们否定了一些猜测，也证明了一些因素的影响作用，最终确定了造成原油储罐加热管腐蚀的因素，主要是二氧化碳腐蚀、电化学腐蚀以及氧腐蚀这三种因素。其具体的侵蚀作用分析如下所示：
1、二氧化碳腐蚀。通过取样分析，除软化水中溶解氧超标，其余各项指标都符合现行国家水质标准，但在分析冷凝水时却发现，其PH值在5.5-6.5之间，呈弱酸性，这是由于二氧化碳的存在，致使冷凝水呈酸性。在锅炉内，炉水中的碳酸根和碳酸氢根离子受热分解，产生二氧化碳气体，这些气体随蒸汽一起通过管道进入油罐加热盘管，由于储罐内油品温度相对较低（30℃左右），蒸汽冷凝，二氧化碳溶解到冷凝 水中，形成弱酸性溶液，且低速流动，在整个冬季运行期间对盘管连续不断的腐蚀，这是加热盘管腐蚀的主要原因。
2、电化学腐蚀。同种金属内部不同部位的电位差是由于金属内部存在着晶间、应力、疲劳、电偶、缝隙等因素而产生的，这些因素是金属结构在冶炼、加工、安装、焊接等 过程中造成的，导致在同一金属结构内部存在着众多小范围的阳极区和大片的阴极区。金属结构一旦 处于电解质的境中，腐蚀电池即开始工作。由于阳极区是分散的、小范围的，故此时结构表现出来的是孔蚀，即点蚀。停止供应蒸汽后，管道内留存的冷凝水为电化学腐蚀提供形成原电池的环境条件，电化学腐蚀也是加速盘管腐蚀的另一重要原因。
3、氧腐蚀。由于锅炉蒸发量较小，因此没有对给水进行除氧；另外，在夏季停炉检修阶段，系统内不可避免的进入空气。每年冬季系统开始供蒸汽后，发现冷凝水总是呈红棕色，还夹带锈渣，这说明存在明显的氧腐蚀。有研究表明，氧气和二氧化碳共存会加剧腐蚀程度。当钢铁表面未生成保护膜时，氧离子的含量越大腐蚀速率越大，当钢铁表面已生成了保护膜，氧气的含量对其腐蚀的影响微乎其微。
二、防止原油储罐加热管腐蚀的对策措施
在了解了加热管造成腐蚀的成因后，我们针对这些问题采取了相应的措施，并对加热管做出了比要的处理，增大了对加热用水的控制管理，防止二氧化碳的产生与进入管道内，同时也电化学腐蚀与氧腐蚀也做出了相应的处理对策。具体来讲，就是在将加热用后的冷凝水回收到加热用手中时，需要首先对其进行脱气处理，这主要是为了去除掉水质中存在的二氧化碳物资，防止更多的二氧化碳聚集在一起，对管道造成侵蚀。除了进行脱水处理，我们还采取了一定的化学手段对冷凝水的回收再利用循环系统做出了处理，即利用氨来综合冷凝水中的二氧化碳，以减少其对系统的侵蚀，另外，也可以采用吗啉、环己胺等具有酸性中和调节能力的物质进行综合水的PH值，以减少水中二氧化碳的存在，从而减缓管道的腐蚀速度。
增加除氧设备，锅炉使用除氧水，减缓氧腐蚀； 停止给储罐供应蒸汽后，系统的进出口阀门要关闭， 防止空气进入系统，以减少氧腐蚀。对于新建油罐， 加热管可以采取内防腐措施。具体的防腐措施方法可以采用以下几种：
1、涂料防护法
涂料防腐的原理是用覆盖层将金属与介质隔开，从而对金属起到保护作用。涂层施工时储罐表面要求严格除油、除水，然后进行喷沙除锈处理，表面清洁度达到标准要求，还要求处理表面达到一定的粗糙度。表面粗糙度可以用形状和大小来进行定性。喷沙除锈合格后的金属表面应在8h以内涂刷底漆。每道漆涂刷必须表干后方可涂刷下一道，底漆、过渡漆和面漆施工的刷子不可混用。施工环境必须保持干燥，施工现场要配备通风换气设施。一次配料需在5h内用完。处理完毕的罐体表面应该做到外观无漏涂、气泡、皱折，厚度达到设计要求，附着力，用小刀在覆盖层上切一舌形口，用小刀从舌尖处撬起涂层，以覆盖层不成块脱落为合格。
2.阴极保护
阴极保护法，在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中，被保护金属体为阴极，牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位，在保护电池中是阳极，被腐蚀消耗，故也称为“牺牲”阳极。阴极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极极化，降低腐蚀速率从而得到保护。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。
三、结语
总之，为了保证原油储罐加热管的正常使用，防止其出现穿孔泄露的现象，我们必须要做好预防整治工作。从本文的案例中我们可以看出，造成加热管腐蚀的原因主要是水质中存在着二氧化碳、氧以及电离子等腐蚀性物质而形成的，因此在实际的工中，必须要采取措施来减少这些物质进入加热管内，以减缓管道的腐蚀速度，增大原油储罐加热管的使用年限。
参考文献
[1]李国敏，李爱魁，郭兴蓬，郑家燊；油气田开发中的CO_2腐蚀及防护技术[J]；材料保护；2003年06期
[2]于建辉，彭乔；咪唑啉型酸洗缓蚀剂的研究现状[J]；腐蚀与防护；2003年11期