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裴瑩瑩  1862587   9268

目前，由于國產(chǎn)原油逐步變重，酸值升高， 含硫增加，促使原油罐底部積水部位腐蝕加重。原油罐底部腐蝕特 征為坑蝕與點蝕，腐蝕速率超過lmm/a。原油罐設(shè)計壽命一般為20 年，但實際上原油罐底板往往經(jīng)數(shù)年就穿孔，需要重新更換底板， 因此對原油罐必須、采取有效防腐措施�，F(xiàn)以我公司油品車間1#原 油罐犧牲陽極保護為例進行討論。 2 腐蝕原因 原油主要組成為各種烴類與瀝青等，并不腐蝕鋼材，故原油罐 側(cè)壁基本不腐蝕。但危害最大的部位是原油罐底。因罐底沉積水含 有無機鹽、氯化物、硫化物、有機酸與微生物等，會形成酸性電解 質(zhì)溶液，油罐底部鋼板本身及焊縫部位有缺陷，存在大大小小的腐 蝕電池，是促成腐蝕的外因與內(nèi)因。另外底板沉積污垢，會造成垢 下腐蝕形成蝕孔。還因原油罐均安置蒸汽加熱器伴熱，底部溫度較 高，由于自然對流，頂部氧氣向下運動，底部水分向上運動，也加 速了腐蝕。 3 原油罐防腐設(shè)計 根據(jù)國內(nèi)兄弟企業(yè)的經(jīng)驗，對1#原油罐采用犧牲陽極保護，具 體防腐設(shè)計如下。 3.1 原油罐規(guī)格 容積：20000m 3 規(guī)格：φ40632mm×15895mm 3.2 防腐部位及保護面積 原油罐防腐部位為底部及第一圈鋼板1m高處。 即原油罐底沉積 水接觸的表面積，就是采用犧牲陽極保護的面積。 s=πR +2πR.h 式中 S--原油罐犧牲陽極保護面積，m ； R--原油罐半徑，m； h--油罐離底板高度取lm； S=3.14×(40.632/2) +2×3.14×40.632/2×l =1421.28m 2 2 2 2 3.3犧牲陽極材料選擇 鎂合金陽極在含無機鹽的水溶液中電位較負，容易過保護，且 不安全，因而不宜使用。鋅合金陽極在>60℃介質(zhì)中極化率較大， 存在晶間腐蝕，有效電位低，可能出現(xiàn)電位逆轉(zhuǎn)，也不宜采用。而 鋁合金陽極不存在上述問題，可以選用作原油罐底部防腐。 現(xiàn)選用Al-Zn-In-Cd，其化學成分為：Zn2.5％～4.5％， In0.018％～0.05％，Cd 0.005％～0.020％，Si≤0.13％，F(xiàn)e≤ 0.16％，Cu≤0.02％， Al約95％。該鋁基陽極技術(shù)性能為：陽極 開路電位(Cu／CuS04)-1.25V， 對鐵的有效電位差-0.45V， 理論發(fā)生 電流量2918A.h／kg，實際發(fā)生電流量>2400A.h／kg，陽極年消耗 量3.8kg／A，相對密度2.83。 3.4 保護電流密度及總保護電流 犧牲陽極保護電流密度因環(huán)境及新選用陽極材料與表面 狀態(tài)不同而異。

鋁合金在青島海域海水潮汐區(qū)暴露16年的腐蝕試驗結(jié)果。防銹鋁LF2Y2、LF6M(BL)、F21M、180YS在還隨潮汐區(qū)有好的耐蝕性。工業(yè)純鋁L4M、鍛鋁LD2CS的耐蝕性較差。硬鋁LY11CZ（BL）、LY12CZ（BL）和超硬鋁LC4CS（BL）的包鋁層起著犧牲陽極作用，使基體受到保護。海生物污損對鋁合金的腐蝕有明顯影響。鎂、錳能提高鋁在海水潮汐區(qū)的耐蝕性，硅明顯降低鋁的耐蝕性，銅嚴重損害鋁的耐蝕性。
鋅鋼板在青島不同海水區(qū)帶的實海腐蝕測試,并利用電化學測試、失重腐蝕測試和掃描電鏡研究了鍍層的海水腐蝕行為.結(jié)果表明,由于腐蝕電流密度小,腐蝕產(chǎn)物具有保護性,鍍層在全浸區(qū)表現(xiàn)出較好的耐蝕性能;鍍層在潮差區(qū)出現(xiàn)不同程度的生物污損,而比較充分的充氣條件又促進了鍍層的氧化,其腐蝕速度比全浸區(qū)明顯降低;鍍層在飛濺區(qū)未出現(xiàn)生物污損,耐蝕性能,可能與良好的充氣條件和腐蝕產(chǎn)物層的阻擋作用有關(guān).鍍層在飛濺區(qū)和潮差區(qū)的耐蝕性比全浸區(qū)分別提高197％和183％;但在全浸區(qū)和潮差區(qū),鍍層有局部腐蝕傾向.
為了定量比較不同熱浸鍍層用金屬(或合金)在熱海水中對鋼鐵基體的陰極保護作用,參照國標GB/T17848-1999的要求對幾種典型的熱浸鍍用鋅及鋅鋁合金測試了50℃條件下的恒電流性能,計算了電流效率,觀察了腐蝕產(chǎn)物脫落情況及腐蝕均勻性,并據(jù)此評價了它們的電化學保護性能.結(jié)果表明:Zn的電化學性能,Zn-55Al-1.6Si合金的電化學性能最差,Zn-5Al-0.1RE,Zn-5Al-0.5Mg,Zn-6Al-3Mg,Zn-11Al-0.2Si-3Mg,Zn-25Al-0.2Si-0.2Mg和Zn-25Al-0.2Si-0.2RE合金介于二者之間.

一般陽極材料有以下幾種鎂及鎂合金、鋅及鋅合金、鋁合金。
鎂的特點有極化率特別低、電位很負、密度很小，單位重量的發(fā)電量特別大，是犧牲陽極的理想材料，也有其缺點電流的效率特別低，一般情況下只有百分之五十左右。鎂還具有較高的自溶傾向，當在鎂中含有一定雜質(zhì)的時候，這種自溶傾向就會升高。
鎂合金也是犧牲陽極的材料之一，一般是在鎂中加入錳等，可以使合金的電位達到升高，并且鎂錳的合金的陽極的溶解比高純鎂蒸餾鎂的溶解更加容易。錳可以提高鎂的耐腐蝕性，其原理是錳極易與因比重偏析而沉淀在鍋底的貼生成化合物的原因。