储罐不同部位的腐蚀环境分析

我们选择防腐涂料和设计防腐涂层的重要依据是涂层所处的腐蚀环境和防腐寿命要求，不同结构的储油罐的不同部位，腐蚀环境是不同的，当然，对涂层的性能要求也不相同，下面我们来一一分析：

图3：外浮顶储油罐防腐涂装部位示意图

图4：内浮顶储油罐防腐涂装部位示意图

图5：固定拱顶储油罐防腐涂装部位示意图

外壁部分：

1．大气腐蚀环境下钢结构表面：

指涂层表面直接和大气接触，受风吹日晒雨淋，对储油罐来讲，包括以下部位：

①不保温罐外壁；

②罐壁外附件，包括抗风圈、加强圈、、及罐壁金属结构附件、盘梯平台；

③固定拱顶罐和内浮顶罐的拱顶上表面及附件；

④外浮顶罐浮顶上表面、浮顶上的所有附件及从罐壁顶部向下一段罐内壁。储罐所处位置不同，当地气候条件不一样，腐蚀环境不同，国际标准ISO《色漆和清漆-防腐蚀涂层系统对钢结构的腐蚀防护》中第二部分《腐蚀环境分类》对大气腐蚀环境的分类如下：

腐蚀类别

单位面积上质量的损失（第一年曝露后）

温性气候下的典型环境（仅作参考）

低碳钢

锌

外部（室外）

内部（室内）

质量损失/g?m-2

厚度损失/μm

质量损失/g?m-2

厚度损失/μm

C1很低

≤10

≤1.3

≤0.7

≤0.1

加热的建筑物内部，空气洁净，如办公室、。商店、学校和宾馆等

C2低

-

1.3-25

0.7-5

0.1-0.7

大气污染较低，大部分是乡村地带

未加热的地方（如库房，体育馆），冷凝有可能发生

C3中

-

20-50

5-15

0.7-2.1

城市和工业大气，中等的二氧化硫污染，低盐度沿海区域

高湿度和有些污染空气的生产场所，如食品加工厂、洗衣场、酒厂、牛奶场等

C4高

-

50-80

15-30

2.1-4.2

高盐度的工业区和沿海区域

化工厂、游泳池、海船和船厂等

C5-I

很高

（工业）

-

80-

30-60

4.2-8.4

高盐度和恶劣大气的工业区域

总是有冷凝和高湿度的建筑和地方

C5-M

很高

（海洋）

-

80-

30-60

4.2-8.4

高盐度的沿海和近岸地带

总是处于高湿度、高污染的建筑物或其他地方

由此可以看出，不同大气环境的腐蚀性差异巨大，我们设计防腐蚀涂层时必须考虑，因为不同腐蚀环境下，不同防腐蚀寿命，采用的涂料品种和干膜厚度是不一

样的。

大气腐蚀环境

使用寿命

干膜厚度/μm

C2

低

低（2-5年）

80

中（5-15年）

高（≥15年）

C3

中

低（2-5年）

中（5-15年）

高（≥15年）

C4高

低（2-5年）

中（5-15年）

高（≥15年）

（锌粉）、（不含锌粉）

C5-I很高（工业）

低（2-5年）

中（5-15年）

高（≥15年）

C5-M很高（海洋）

中（5-15年）

高（≥15年）

2．罐底板下表面

目前罐基础多以砂层和沥青砂为主要构造，罐底板与之接触，有湿气上升，加之如果罐底外边缘板与基础连接处密封不好，会进水，所以该处的涂料主要要求耐水性、耐潮湿性。

还有一个特别的地方是：由于底板焊接后，下表面没法子再补漆刷漆，所以那个焊接处实际上是没有办法做到有涂层保护的，这是一个防腐的薄弱环节。针对这个薄弱环节，一些设计院或业主也考虑了很多措施，在后面介绍，如采用阴极保护，焊边涂可焊底漆等等。

3、罐底外边缘板与基础连接处这个地方主要是密封好，防止雨水进入底板的基础之间，分析油罐底板外边缘的腐蚀原因，一是由于油罐的基座与罐体底板结合的部位，随着环境主要是温度的变化使底板径向发生伸缩；二是由于油罐输储油量的载荷变化引起油罐的变形，当油罐受液后由于静液压力作用产生很大的环向应力，使油罐沿半径方向产生水平变位，而边缘板由于与底板牢固地焊在一起无法向外扩张，结果在边缘板处发生变形，如图A；从而产生边缘应力，该应力与基座对边缘板的抵抗力共同作用导致底板外环部的塑性变形；当油罐空罐时，罐体恢复原状，边缘板却由于塑性变形而向上翅曲，见图B

上述因素使油罐底板外边缘处与基座形成一条裂缝，该裂缝的大小会随着油罐的运动变化不断地膨胀与收缩，结果给外界的一些腐蚀介质如雨水、露水等的侵入提供了一条通道，这些腐蚀介质日复一日地入侵并由于缝隙很小，水不易发挥发而长年积存于底板与基座之间从而发生严重的电化学腐蚀，最终导致底板下面的锈蚀穿孔。由于这种腐蚀发生在罐底与基座之间，一般无法观察，故最容易被人们忽视，也是最危险的。油罐底部边缘板的防护，就是切断上述的入侵通道，有效防止环境因素等从油罐底部四周入侵，达到保护油罐底板（特别是边缘板），将其与水、大气等隔离的目的。

从上面可以看出，对这个地方的材料要求是有弹性，能抵抗缝隙的增大和缩小，密封性好，现在市场上有以下方案：A、防水涂料CTPU中加入一定量的填充物配制成胶泥及粘泥，再利用贴覆玻璃布加强涂层强度，这种方法是主流。B、采用三元乙丙弹性橡胶带包覆。

4．保温罐外壁

一些稠油罐要保温，保温罐内介质温度通常在50-95℃之间，外壁保温通常采用岩棉板，也有采用粘贴聚苯乙烯泡沫的，外面再加镀锌板包覆。

此处部位由于涂层淋不到雨，晒不到太阳，虽然可能由于保温层密封不好造成涂层表面有水，但总的来说比大气腐蚀环境要低，而且温度并不高，所以通常只涂底漆或底漆+中间漆，不涂面漆，也不需要特别的耐热漆。

内壁部分：

5．罐底板上表面及油水分离线以下罐内壁板

这部分是储油罐防腐的重点，是腐蚀最严重的部分，因为油中的杂质和水都沉积在这儿了，当然不同油品情况不同，总的来说：原油中间产品成品油。为了重点保护该部位，一些油罐设计采用了牺牲阳极阴极保护措施，在有牺牲阳极阴极保护措施时，该部位采用绝缘涂层（静电可从阳极导出），没有时，采用导静电涂层。

6．罐内壁中间部位（油水分离线以上至罐壁上部）

这个部位的腐蚀情况，不同结构的储油罐、不同油品的罐都不相同。

从结构上来讲：

外浮顶罐：随着储油量的多少，外浮顶上下浮动，该部位有时浸泡在油中，有时暴露在大气中。

内浮顶罐：随着储油量的多少，内浮顶上下浮动，该部位有时浸泡在油中，有时暴露在油气中。

固定拱顶罐：随着储油量的多少，该部位有时浸泡在油中，有时暴露在油气中。总之，该部位会出现液相、气相交替，越远离罐底，出现气相腐蚀的频率越高。

从油品上来讲：

原油、燃料油比较稠，油可挂于罐壁起一定防锈作用，贮存含蜡原油的罐，该部位表面还会结蜡。而汽油、柴油等成品油粘度低，则挂壁时间短，油膜薄，起防锈作用的效果有限。

所以，有的原油罐、燃料油罐该部位不做防腐涂层。而汽油、柴油等轻质油罐该部位是必须有防腐涂层的。

该部位如果涂漆，应采用导静电涂层。

7．拱顶罐（包括内浮顶）拱顶内表面及网壳

该部位是气相腐蚀部位，随着油面的升降，排出油气或吸进空气。

由于昼夜温差等因素，该部位钢结构表面可能会有凝结水、而且油气中可能含有二氧化硫、硫化氢等腐蚀性气体，吸进的空气中含有水汽和氧气，因而该部位腐蚀比罐中间液相部位要重。

混合油气也是易燃易爆气体，也要防止静电积聚，因而该部位的涂层也有导静电要求。

8．保温罐加热盘管外表面

对于带有加热和保温装置的油罐，罐内设有加热盘管，管内通℃左右的蒸汽，外壁和油接触。涂于该管外表面的涂层应耐热油。目前多采用无机富锌底漆或环氧改性有机硅耐热漆。

钢制浮顶（盘）：浮顶分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式，外浮顶只有单盘式浮顶、双盘式浮顶，没有浮子式浮顶，浮子式浮顶是内浮顶罐才有。

9．浮顶（盘）下表面和侧壁、外缘板侧面、刮蜡机械、排水系统及浮盘上各开口接管、支柱等：

无论是外浮顶罐还是内浮顶罐，该部位都是接触油的，所以要采用导静电涂层防腐。内浮顶罐中有一些罐（小罐）是采用的铝制浮盘，不用防腐。钢制浮盘则要防腐。

10．浮顶（盘）上表面：

前面提到，外浮顶罐浮盘上表面是受大气腐蚀的，按大气腐蚀环境考虑；

而内浮顶罐，浮盘上表面是与油气接触的，应采用导静电防腐涂层。

11．浮舱内表面及型钢：

浮盘由一个个密封的舱室组成的，舱室内应该是空气（含有水汽），受温差影响，舱室内表面也会结露造成腐蚀，腐蚀相对较轻。

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