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1、http:/ 庄锁良(北京燕山石化公司炼油厂，北京102503)摘 要 为防止原油罐底部积水部位腐蚀，提出采用铝基牺牲阳极进行保护，并进行防腐设计。关键词 原油罐 牺牲阳极 腐蚀 防护1 前 言http:/ 腐蚀原因原油主要组成为各种烃类与沥青等，并不腐蚀钢材，故原油罐侧壁基本不腐蚀。但危害最大的部位是原油罐底。因罐底沉积水含有无机盐、氯化物、硫化物、有机酸与微生物等，会形成酸性电解质溶液，油罐底部钢板本身及焊缝部位有缺陷，存在大大小小的腐蚀电池，是促成腐蚀的外因与内因。另外底板沉积污垢，会造成垢下腐蚀形成蚀孔。还因原油罐均安置蒸汽加热器伴热，底部温度较高，由于自然对流，顶部氧气向下运动，底部
2、水分向上运动，也加速了腐蚀。3 原油罐防腐设计根据国内兄弟企业的经验，对1#原油罐采用牺牲阳极保护，具体防腐设计如下。3.1 原油罐规格容积：20000m 3规格：40632mm15895mm3.2 防腐部位及保护面积原油罐防腐部位为底部及第一圈钢板1m高处。即原油罐底沉积水接触的表面积，就是采用牺牲阳极保护的面积。s=R 2+2R.h式中 S-原油罐牺牲阳极保护面积，m 2；R-原油罐半径，m；h-油罐离底板高度取lm；S=3.14(40.632/2)2+23.1440.632/2l=1421.28m23.3牺牲阳极材料选择镁合金阳极在含无机盐的水溶液中电位较负，容易过保护，且不安全，因而不
3、宜使用。锌合金阳极在60介质中极化率较大，存在晶间腐蚀，有效电位低，可能出现电位逆转，也不宜采用。而铝合金阳极不存在上述问题，可以选用作原油罐底部防腐。现选用Al-Zn-In-Cd，其化学成分为：Zn2.54.5，In0.0180.05，Cd 0.0050.020，Si0.13，Fe0.16，Cu0.02， Al约95。该铝基阳极技术性能为：阳极开路电位(CuCuS0 4)-1.25V，对铁的有效电位差-0.45V，理论发生电流量2918A.hkg，实际发生电流量2400A.hkg，阳极年消耗量3.8kgA，相对密度2.83。3.4 保护电流密度及总保护电流牺牲阳极保护电流密度因环境及新选用阳
4、极材料与表面状态不同而异。一般根据经验选取，对 Al-Zn-In-Cd阳极如与涂料联合保护采用1030 mAm 2，而对不采用涂料，仅采用牺牲阳极的选用120mAm 2。保护总电流 I=i S式中 I-阳极总保护电流，A；i-阳极保护电流密度，mAm 2；S-保护总面积，m 2。I=1201421.28=170.56A3.5牺牲阳极重量与数量牺牲阳极在输出保护电流过程中自身溶解，因此阳极重量还决定着使用年限。W=8670 I/QT式中 W-所需牺牲阳极总重量，kg；I-阳极总保护电流，A；Q-阳极实际发电量，Ahkg；T-设计使用年限，取10年。W=8670170.56/240010=6161
5、.48NW/W 1式中 N-所需阳极总数量；W-所需阳极总重量；w1-单块阳极重，取30kg。N6161.48/30=205.38取206块。3.6 阳极布置与施工按计算得出的阳极数量，采用两个原则，即阳极布置均匀和阳极与罐板焊接要牢固，焊后将焊渣去除干净。在第一层圈板上距底板40mm处布置阳极54块，油罐底部布置7圈，阳极以同心圆方式等角度、等距离布置，详见表1和图1。4 使用效果与改进建议1#原油罐采取铝基牺牲阳极保护已有3年时间，经开罐检查，罐底保护效果良好。根据洛阳、镇海、上海等兄弟企业经验，最好采用牺牲阳极与表1 牺牲阳极布置安装位置距中心m安装阳极数量块 安装阳极重kg0 l 303 7 2106 14 4209 21 63012 29 87015 36 108018 44 132020.3 54 1620(在第一层圈板上)共计 206 6180图1 牺牲阳极布置示意图涂料联合保护，牺牲阳极的保护电流密度可以选取得更小，则阳极数量可大大减少，以节约成本；另一方面，涂料与牺牲阳极作用可以得到互补，涂层如有微小空隙，牺牲阳极发出的电流可以对涂层空隙或缺陷处进行集中保护。参考文献1 李根照阴极保护技术在原油罐上的应用石油化工腐蚀与199613(4)2 余存烨油罐内壁防腐蚀与导静电技术评述化工设备与防腐蚀2001(1)
