液化气储罐腐蚀原因分析及 处理措施

2021/05 10 17:05

液化气储罐作为液化气储备站中所必须的压力容器,每个储备站都需要若干不同大小的储罐。但是,液化气储罐经过一段时间的使用后,常常会出现不同程度的腐蚀,这与液化石油气中的成分,尤其是其中的硫化氢直接相关。本文具体的分析了液化气储罐腐蚀的原因与速率,并提出了相应的处理措施。

随着工业的发展和愈来愈多的长途运输需求,近年来液化气储罐逐渐向大容量、高精度的方向发展。但是,国内石油化工企业的管理更多的关注油品成分,而忽视液化气储罐的防腐问题。事实上,若液化气储罐出现破损,不仅会造成液化石油气品质的下降,还有可能因石油气易燃易爆的特性而引发火灾、爆炸、泄露等重大安全事故,并给环境带来一定的恶性印象。因此,液化气储罐的腐蚀问题必须引起足够的重视,并针对问题出现的原因,制定出针对性的处理措施。

一、液化气储罐腐蚀原因分析:

  液化气储罐腐蚀的研究从成分看来,液化石油气中常含有硫酸、氢离子、有机物、无机盐、水分等,这些均属于具有较强腐蚀性的物质,若没有采取有效的防腐措施,易对液化气储罐产生腐蚀破坏,从而缩短液化气储罐的使用寿命,并可能造成安全事故,引起人员的伤亡和经济的损失。为避免液化气储罐腐蚀可能造成的危害,首先需要对形成腐蚀的原因和腐蚀的性状进行分析。

1.腐蚀形成的原因液化气储罐腐蚀的类型包括多种,在我国当前石油化工行业中为常见的是化学腐蚀和电化学腐蚀这两种液化气储罐腐蚀类型。其中,较之于化学腐蚀,电化学腐蚀发生的几率更高,且在多种环境和场所中均有可能产生,现已成为影响液化气储罐质量的一大隐患。除化学反应外,物理方面的应力也可能给液化气储罐质量带来不利影响。因技术条件的限制,在液化气储罐投入使用前进行的预热、层温和热处理等技术措施不能够完全的除去氢气和应力等因素,残余的应力就成为了腐蚀发生的诱因。

2.腐蚀速率腐蚀速率因素也与地下液化气储罐的寿命有着直接的联系,这一课题已在全球范围内被科学家研究多年,并取得了一定的成果。历经60年的研究与探索,具有国际性的美国腐蚀工程师协会提出了相关方面具体研究结论,即:在液化石油气内部含有一定分量液相水的状态下,H2S的气相分压大于0.00035MPa,那么就有可能存在H2S对地埋式液化气储罐产生腐蚀或破坏的危险性。

此外,德国和英国的石油化工行业科学家也提出了相关的研究观点,即在不同条件下液化石油气储罐的腐蚀速率有差别较为明显。

二、液化气储罐腐蚀的处理措施:

一般说来,液化气储罐易于出现腐蚀现象的位置在罐底,多表现为溃疡状的坑点腐蚀。就国内石油化工行业研发与应用的现状而言,具有可行性且比较普遍的防腐措施主要包括如下几点:

1.选用质量优良的防腐涂料为从源头上遏止液化气储罐的腐蚀,首先应当保证防腐涂料的质量,这也是为经济、实用、有效的防护措置。具体说来,应当选择附着力和抗渗透性能好、性能稳定、施工性能良好的涂料,同时也应具有较为突出的抗冲击性和足够的柔韧性。材料达标后,涂抹过程中也应按照操作的规范进行,以保证液化气储罐的整体防腐性。

2.合理控制液化气储罐的硬度为降低液化气储罐液化气储罐壳体和焊缝区的残余应力,防止应力腐蚀或裂纹的出现,必须在焊接处理时降低液化气储罐内部和表面热影响区和焊缝的硬度,并加强焊后热处理。生产实践表明,H2S应力腐蚀更多的出现在液化气储罐的中环焊缝处或附近的区域,焊接应力作为长期存在的水蒸汽液膜,很难处理。因此,为避免湿H2S腐蚀液化气储罐问题的发生,必须严格控制硫化氢的溶入。在焊接处理过程中,除进行焊前预热外,还应根据实际情况适当加大环缝的焊接线能量。焊接线能量的大小由焊条、钢板的性能决定,并受到操作人员技术和工艺水平的影响。加大液化气储罐环缝焊接线能量时,操作人员要尽量减少飞溅物的出现,并严格控制“咬边”现象,以免因麻点坑的出现而造成应力腐蚀裂纹的发生。概况来说,操作处理时应加大输入的线能量,并严格控制冷却速度,以免给液化气储罐焊接区的整体硬度带来不利影响。

3.科学、合理的添加缓蚀剂添加缓蚀剂是一种简单、有效环保的防腐方式,且具有对罐体整体进行强化的优点。通过科学合理的施用多极性基因缓蚀剂,可以在罐体表面形成具有保护性质的吸附膜,其中含有的疏水基团还可以同时达到防止水与硫化氢侵蚀金属表面的作用。合理选择对硫化氢和水等具有强烈吸附性的缓溶剂,业已成为防止液化气储罐腐蚀发生的关键所在。

4.合理选择检验周期周期性的对液化气储罐的腐蚀情况进行检查是极为必要的手段,同时也是石油、化工企业日常管理工作的重中之重。在选择合理的检查液化气储罐周期的过程中,务必要清楚所检测设备的安全使用期限,并应全面计算检验成本、缺陷修理成本和安全风险等主客观因素,进而保障检验工作的顺利开展和进行。在液化气储罐全面检测的过程中,所检验的项目主要包括:罐体内部及表面的焊接区域、表面损伤情况以及其他应力相对集中的部位,尤其是罐体焊缝部分务必进行彻底检测,以保证其无损的状况。在地下液化气储罐的长期使用过程中,设备管理与安检人员必须高度重视在湿H2S的工况下液化气储罐可能出现的不同程度开裂现象,在全面分析导致这种问题原因的基础上,应仔细检查是否存在着细微的裂缝。

结语:随着我国工业的不断发展,液化石油气等燃料的重要性会越发突显,为符合不断提升的精度与容量要求,地埋式液化气储罐的防腐措施必须得以强化。可通过新型罐体材料、防腐涂料和缓蚀剂的研发,及操作技术的改善,来延长液化石油气储罐使用寿命。

  另外,技术水平提高的基础上,管理方面的工作也不容忽视,制定定期进行日常管理和养护,对局部腐蚀和细微裂缝,早发现,早处理,防止液化气储罐腐蚀的恶化。