化学品储罐的腐蚀及防护

氯 碱 工 业

2019 年 10 月

【材料与设备】Chlor - Alkali Industry

Vol.55,No. 10Oct. , 2019化修品储嫌的腐舷g防护李武*，韩英振(东营华泰化工集团有限公司，山东东营257091)［关键词〕化学品储罐;腐蚀检测；防腐处理;维护保养［摘要］分析了化学品储罐易腐蚀部位及腐蚀原因，介绍了储罐腐蚀的检查方法、预防措施。［中图分类号］TQ114. 15

［文献标志码］B ［文章编号］1008 -133X(2019)10 -0036 -03Corrosion of chemical tanks and preventionLI Wu, HAN Yingzhen(Dongying Huatai Chemical Industry Group Co. , Ltd. , Dongying 257091, China)Key words: chemical tank; corrosion detection ； antiseptic treatment ； maintenanceAbstract: The corrosive parts of chemical storage tanks and their causes were analyzed. Theinspection methods and preventive measures of tan化学品储罐是化工行业应用最广泛的设备。盛

corrosion were introduced.1.3罐顶储罐顶板腐蚀、裂纹穿孔，固定顶支撑腐蚀，浮

放危险化学品的储罐由于腐蚀损坏、应力变形、使用 不当等原因，可能造成严重的安全事故。储罐腐蚀

舱有裂纹、穿孔，防腐效果差、应力变形导致的腐蚀。

的原因是多方面的，最直接的后果就是导致储罐使 用寿命缩短，使用安全性能降低，带来经济损失。如

1.4罐壁整体腐蚀导致的罐壁减薄;点蚀导致的罐壁凹 坑;罐壁加强圈及其连接结构腐蚀;焊缝腐蚀;钾钉

何最大限度减少腐蚀困扰和保证储罐使用安全，延

长储罐使用寿命，是每一个危化品生产企业都重点 腐蚀;罐壁开孔损伤；变形导致的脆性断裂;储罐内 介质气液相界面腐蚀;储罐内介质分层，分层界面处 腐蚀;防腐效果差，维护保养不及时。关注的问题。1储罐容易腐蚀的部位1. 1 罐基础(1) 地层和自然原因造成基础沉降、裂缝和侵

蚀。2储罐常见腐蚀原因2.1储罐罐壁的腐蚀2. 1. 1储罐外壁腐蚀储罐外壁直接接触大气,工业生产环境大气中 含有SO2.H2S,NO2等有害气体，由于吸附作用、冷

(2) 大气环境中酸碱或潮湿天气造成基础混凝

土恶化。(3) 锚固螺栓嵌入的混凝土开裂，导致螺栓变

形或松动。凝作用或雨水等原因，空气中的水汽在储罐外壁形

成水膜，水膜中可能溶有酸、碱、盐类和其他杂质，会

(4) 没有进行防腐处理或防腐效果差导致的罐

基础腐蚀。起到电解液的作用⑴，使金属表面发生电化学腐 蚀。1.2罐底由于局部应力，内部和外部点腐蚀导致罐底板

因电解液层比较薄，所以外壁电化学腐蚀比较

轻微，而且腐蚀也比较均匀。但在罐顶凹陷处、焊缝 凹陷处、保温层易进水的地方、加强圈与罐壁连接处

与基础缝隙接头腐蚀。* ［作者简介］李武(1971-),男，高级工程师，现于东营华泰化工集团有限公司从事技术管理工作.拥有近30年的化

工生产实践经验。自1998年至今，在《氯碱丄业》《中国氯碱》等专业刊物上发表专业学术论文30余篇。［收稿日期］2019 -03 -2536第10期李武等：化学品储罐的腐蚀及防护I材料与设备§以及其他易积水的地方，会形成较为严重的局部腐 蚀。2.1.2储罐内壁腐蚀储罐内壁有两个重点腐蚀部位,分别是罐底及 向上0 ~300 mm范围内的罐壁以及介质液位波动

处(即气液交界面附近)。排净管的中心线一般位于罐底以上约300 mm

处,而介质中的杂质长时间在罐内沉积，罐底始终有 少量的积液存在，积液中含大量的氯化物、硫化物、 氧、酸类等化学物质,形成具有较强腐蚀性的电解质 溶液,发生电化学腐蚀,造成储罐内壁焊缝结合面较

严重的局部腐蚀。罐内壁液位波动处，由于介质内和介质上部气 相空间中的含氧量不同，可形成氧浓差电池而造成

腐蚀⑵；还可因液位处干湿状况频繁交替导致沉淀 物的积聚而形成垢下腐蚀。在储罐进出料过程中， 液位的变化及搅动作用,加剧了这两种腐蚀。2.2储罐罐底的腐蚀罐底一侧与介质接触，一侧与基础接触。(1) 储罐内底板一般比壁板腐蚀得更加严重，

有时甚至会腐蚀穿孔而出现泄漏。这些腐蚀主要源

于罐内的积液，积液中的硫化物、氯化物、氧等物质 会与金属发生反应，造成电化学腐蚀。(2) 在物料的注入部位，由于流体的冲刷，可能

形成局部的冲蚀。在物料进入、物料排出等正常情 况下，由于液体的颤动和液位波动，都会与壁板、底

板发生液相与固相之间的摩擦，这种磨损配合缝隙 腐蚀,可导致底板或壁板腐蚀穿孔。(3) 储罐接触基础侧的底板的腐蚀一般比底板

内介质侧严重，边缘板尤其是容易受腐蚀的部位更

加严重。储罐基础如果没有有效的防渗水措施或采 用的防渗水材料老化失效，则水汽容易沿罐底板与 罐基础的缝隙侵入到罐底,导致腐蚀。(4) 由于储罐沉降不均匀，底板存在高低起伏

或中空现象。罐底板与基础的不良接触会导致罐底 基础的充气不均而形成氧浓差电池⑵，造成罐底板

的腐蚀。3储罐腐蚀的检测面对这些腐蚀，如果不加以防范或采取措施，其 严重性难以想象,因此必须采取措施进行监控，定期 检查与实时监测。3.1储罐的宏观检查储罐的整体腐蚀、重大缺陷一般可通过宏观检

查发现。一般有以下几个方面。①储罐本体的变形、泄漏、钢板的减薄，②连接

焊缝的裂纹、气孔，③浮盘、密封、升降导向系统的完

好性，④防腐层、保温层退化，⑤呼吸阀、螺旋梯、抗 风圈、加强圈等附件，⑥内部加热装置、搅拌装置、液 位指示装置等内部设施,⑦基础缺陷。3.2储罐的超声波测厚检测⑶根据超声波脉冲反射原理进行厚度测量。当探

头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面

时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料 中传播的时间来确定被测材料的厚度。超声波厚度检测是罐体整体腐蚀的常用检测方

法，应对壁板和顶板壁厚实时测定，可按下列3种情 况布点:按排板的每块板布点;按每块板的局部腐蚀 深度布点;按点蚀布点。3.3储罐罐底声发射检测⑷声发射又称应力波发射。在外部条件的作用

下，固体的缺陷或潜在缺陷改变状态而自动发出的 弹性波的现象即是声发射。声发射检测采用高灵敏度传感器，在材料或构

件受到外力的作用，且又远在其达到破损以前，接收 这些缺陷与损伤开始出现或扩展时所发出的声发射

信号,通过分析、处理这些信号,来检测、评估材料或 构件缺陷、损伤等内部特征。声发射检测可提供材料何时、何处、严重程度信

息,进行失效破坏的提前预报。可通过缺陷的动态

信息来评价缺陷的实际危害程度，以及结构的整体 性和预期使用寿命。可提供随载荷、时间、温度等工

况的瞬态或连续信息，因此适用于过程监控,以及早 期或临近破坏的预报。采用这种方法进行检测，可以有效保护储罐的 保温层，因为安装探头只需在保温层上开一个小孔，

而不需要整体拆掉保温层。3.4储罐的漏磁检测3.4. 1漏磁检测原理⑸铁磁性材料在磁化后内部产生很强的磁感应强

度,磁力线密度增大几百倍到几千倍。如果材料中 存在不连续性(主要包括缺陷造成的不连续性和结

构、形状、材质等原因造成的不连续性)，磁力线会 发生畸变,部分磁力线就有可能溢出材料表面，从空

间穿过，形成漏磁场。漏磁场的局部磁极能够吸引

铁磁性物质。3.4.2漏磁检测应用⑷储罐底板的排板形式一般以中幅板和极边板为

主，形式见图1、图2。37氯 碱 工 业2019 年412181927—■ ■1726

37J616辽T511202529351524Mr3焉12144mnwi2123T 461322J30457图1有极边板的底板示意图Fig・ 1 Diagram of bottom plate with extension操作人员用手推动储罐底板扫描器沿底板进行

扫描，永久磁铁对储罐底板进行磁化,传感器中的检

测元件检测到底板中的磁场信号,并将其转化为电

信号,经放大、滤波等处理后,信噪比得到大幅提高, 检测到的缺陷信息经转换后进入计算机，当缺陷信 号超过所设定的报警值后，声光报警器报警,操作人

员可直接在底板上标注缺陷。漏磁检测系统对6 ~ 12 mm厚的钢板均可检测 到④1.6的通孔和下表面发生20%点蚀的状况，因

此最佳适用范围为不大于12 mm厚的钢板。3.5在役储罐的检测技术3.5. 1视频监测技术——泄漏检测可采用在线热像仪进行泄漏检测分析,实现实 时观测和分析储罐局部的泄漏。3.5.2视频监测技术——保温层定性监测分析采用定点热成像仪进行监测，可清晰识别保温

失效程度,提供重点点位进行扫描检测,为辨别保温 层脱落或罐壁腐蚀失效提供预处理定位依据。4储罐腐蚀的防范措施4.1储罐基础的防腐处理危险化学品储罐基础制作完成后，埋地部分采

取防腐防水措施;基础裸露部分立面粘贴耐酸碱瓷

38砖，与罐底接触的平台上铺设100 -200 mm厚的沥

青砂，防止基础上平台面腐蚀,还能增加基础弹性,

防止基础自然沉降造成的基础开裂、储罐受力不均。

4.2储罐安装投用前的防腐处理对储罐内外进行彻底除锈后，根据储罐使用介 质的特性采取耐酸或耐碱的防腐涂料。为了防止罐

底腐蚀,罐底板与基础接触的部位须进行防腐处理。

小型的储罐在安装就位前进行防腐处理;现场制作 加工的大型储罐，须提前对罐底板进行除锈防腐。

4.3储罐进料管的布置(1) 若物料自罐顶开口进入，物料管从罐顶板

开口部位插入罐内，应保证插入罐内的物料管出口 与罐底的有效距离(一般200 -300 mm),管口正对 罐底板的位置加设分流板，避免物料直接冲刷罐底。

为了防止进料管摆动,进料管须加设支撑筋。(2) 若物料自罐壁开口进入罐内，则物料管开

口中心线距离罐底应尽量低，伸入罐内的物料管口 加设物料分布器，以降低物料对罐底的冲刷腐蚀。(3) 若物料自罐底开口进入罐内，则物料管口

应加设折流板(可制成锥形)，防止物料进入罐内成

喷泉状冲刷底板,破坏防腐层。4.4储罐使用中的维护保养任何设备若不加强日常的维护保养,都会造成

使用寿命缩短，带来安全隐患，因此，设备的检查维 修和保养是设备安全管理中不可或缺的工作。根据 定期检查与实时监测的效果，及时采取补救措施，可

有效延长储罐的使用寿命，保证使用安全。参考文献[1] 卢星河，唐致远，韩冬，等.有机电解液在锂离子电池中

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