我廠儲(chǔ)油罐、水罐近400座，有一部分是六七十年代投入使用的。由于儲(chǔ)罐常年運(yùn)行，使罐的基礎(chǔ)邊緣高于罐底板。這樣在長(zhǎng)期使用下，雨水直接順著罐壁進(jìn)入罐底板內(nèi)，長(zhǎng)期存在罐底板內(nèi)，造成罐底腳腐蝕破壞。時(shí)有儲(chǔ)罐罐底板滲漏，影響生產(chǎn)。

儲(chǔ)罐底板焊接組裝時(shí)，與瀝青砂層結(jié)合緊密，但在裝水試壓及投入使用后，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)通常有一定的沉降量。當(dāng)儲(chǔ)罐介質(zhì)騰空時(shí)，底板與基礎(chǔ)瀝青砂接觸不良，中心及邊緣因其透氣性不同產(chǎn)生氧濃差腐蝕，透氣性差的中心部位成為陽(yáng)極而被腐蝕。儲(chǔ)罐在使用過程中出現(xiàn)罐底板滲漏。在通常的情況下，下表面腐蝕具有隱蔽性，一旦產(chǎn)生腐蝕則難于發(fā)現(xiàn)和修復(fù)。這種不合理結(jié)構(gòu)亟待解決。

另外，油罐底板焊接組裝時(shí)，罐底板下面由于焊接的影響，焊道的熱影響區(qū)約有50～80毫米無法進(jìn)行防腐，金屬表面裸露，這樣形成大陰極與小陽(yáng)極的電化學(xué)腐蝕條件。

儲(chǔ)罐底板焊接組裝前,底板下表面涂有防腐層,在焊道熱影響區(qū)沒有很好的方法進(jìn)行防腐。只有裸露在使用環(huán)境中。儲(chǔ)罐底板鋪放在瀝青砂防護(hù)層上，當(dāng)瀝青砂與底板結(jié)合緊密而無裂縫、且底板的邊緣做有防滲水處理時(shí)，底板下表面會(huì)保持干燥，幾乎不受腐蝕。但由于各種因素的作用，底板下表面通常不能保持良好的密封狀態(tài)，大氣中的水分以及地下水等腐蝕介質(zhì)都容易侵入底板，形成腐蝕環(huán)境，使其受到腐蝕。

儲(chǔ)罐底板的邊緣在受到環(huán)境溫度變化和儲(chǔ)罐儲(chǔ)存介質(zhì)量變化時(shí)，在罐底角“T”型焊縫區(qū)域產(chǎn)生變形，罐底角邊緣板與罐基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)生縫隙。底板與基礎(chǔ)瀝青砂接觸不良，中心及邊緣因其透氣性不同形成氧濃差電池，產(chǎn)生氧濃差腐蝕，透氣性差的中心部位成為陽(yáng)極而被腐蝕。

外部的腐蝕介質(zhì)如雨水、露水等便侵入縫隙；侵入縫隙的腐蝕介質(zhì)將對(duì)底板下表面產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

在潮濕時(shí)，腐蝕速度常受到氧的補(bǔ)給速度所控制。由于電解液膜層的存在，在金屬表面的缺陷處發(fā)生電化學(xué)腐蝕，反應(yīng)如下：

陽(yáng)極反應(yīng)：Fe ― Fe^2＋ + 2e^-

陰極反應(yīng)：O₂ + 2H₂O +42e- ― 4OH^-

總反應(yīng)：2 Fe + O₂ + ?2H₂O － 2Fe(OH)₂

進(jìn)一步氧化4Fe(OH)₂ + O₂ + ?2H₂O － 4Fe(OH)₃

氧在金屬表面上同金屬接觸，富氧區(qū)為陰極，貧氧區(qū)為陽(yáng)極受到腐蝕。當(dāng)涂料受到破壞時(shí)，金屬表面易受到腐蝕，產(chǎn)生銹瘤，形成一個(gè)類似半球形的蓋罩，使蓋罩下面的金屬缺氧面繼續(xù)受到腐蝕。因供氧程度的不同，銹瘤表層是紅褐色的高價(jià)鐵氧化物，內(nèi)層是黑色的磁性氧化鐵或灰綠色的亞鐵和高鐵氧化物體的混合物。當(dāng)金屬表面存在銹蝕層時(shí)，它就起了水和氧的儲(chǔ)槽作用，在一定的條件下腐蝕產(chǎn)物會(huì)影響大氣腐蝕的電極反應(yīng)。Evans認(rèn)為大氣腐蝕的銹蝕層處在濕潤(rùn)的條件下，可以作為強(qiáng)烈的氧化劑。

所以說，金屬表面一旦形成銹蝕層，在氣體干濕交替的變化下，金屬表面的腐蝕將進(jìn)一步加劇。

對(duì)于罐底板下焊道目前采用涂料的方法無法解決，這樣這部分的金屬表面曝露在腐蝕環(huán)境中。由于采用焊接的方法，焊道及焊道的熱影響區(qū)金屬晶粒比母材的大得多。所產(chǎn)生的電極電位要比母材低得多，所以這部分的腐蝕要比有防護(hù)層的金屬腐蝕大得多。

3.1 采用儲(chǔ)罐罐底外壁的陰極保護(hù)

對(duì)于儲(chǔ)罐罐底外壁的陰極保護(hù)，國(guó)外已有多項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如API RP651, NACE RP0285, BS 7361 等。國(guó)內(nèi)石油行業(yè)亦制訂了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：SY/0088—95。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：

⑴ 一般情況下，罐底對(duì)地最小保護(hù)電位相對(duì)于飽和硫酸銅參比電極應(yīng)達(dá)到-0.85V。當(dāng)土壤中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根含量大于0.5%時(shí)，保護(hù)電位應(yīng)達(dá)到-0.95V或更負(fù)；

⑵ 罐底和土壤接觸的參比電極之間測(cè)得陰極極化電位差不小于100mV。此判據(jù)可用于極化的建立過程，也可以用于極化的衰減過程。

⑶ 上述判據(jù)可根據(jù)具體情況采用其中的一項(xiàng)或全部。

用于儲(chǔ)罐罐底外壁的陰極保護(hù)有犧牲陽(yáng)極法和外加電流法兩種方式，視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇。

犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)：對(duì)于直徑小，即底面積較小的，防護(hù)涂層質(zhì)量良好的儲(chǔ)罐，在其周圍土壤電阻率低時(shí)（一般低于200Ω·m）可選用犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)。新建儲(chǔ)罐時(shí)，將棒狀犧牲陽(yáng)極均勻水平安裝于罐底板下面。對(duì)于已建好的舊罐，為安裝方便起見，可將陽(yáng)極布置安裝在罐的四周，盡量均勻分布，以求保護(hù)電流的分布均勻。棒狀犧牲陽(yáng)極可采用水平式或垂直式埋設(shè)。陽(yáng)極材料可選用鎂陽(yáng)極或鋅陽(yáng)極。

我廠首先選用了硫磺裝置已建完的V402、V403兩座5000m³酸性水罐進(jìn)行罐底板下面進(jìn)行犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)。

根據(jù)需要被保護(hù)的V402、V403罐為已建完的儲(chǔ)罐和容積的大小，及其現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件的具體情況，確定選擇犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)的技術(shù)方案。這是對(duì)于已建的、被保護(hù)面積較小的設(shè)備采用犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)方法是安全、經(jīng)濟(jì)、有效的好方法。

適用于土壤中的犧牲陽(yáng)極材料有鎂及鎂合金、鋅及鋅合金。應(yīng)用時(shí)，對(duì)于土壤電阻率小于15Ω·m的可選用鋅陽(yáng)極，土壤電阻率小于100Ω·m的可選用鎂陽(yáng)極。由于鎂陽(yáng)極具有密度小、電位負(fù)、單位重量發(fā)生電量大的特點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用于地下金屬構(gòu)筑物的陰極保護(hù)中。

??? 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際土壤情況（15～ 50Ω·m）本方案設(shè)計(jì)采用鎂合金犧牲陽(yáng)極。為了檢測(cè)陰極保護(hù)的效果，每個(gè)罐設(shè)置2個(gè)電位測(cè)試樁,并設(shè)置一組檢查片。

⑴ 確定設(shè)計(jì)參數(shù)

??? 被保護(hù)的設(shè)備原料水罐V402、V403容積均為5000m³，規(guī)格為：Φ20.×15.m ，底板厚9 mm。

最小保護(hù)電位:? -0.85V? (相對(duì)Cu/飽和CuSO₄電極)；當(dāng)土壤中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根含量大于0.5 %時(shí)，保護(hù)電位應(yīng)達(dá)到-0.95V或更負(fù)；

最大保護(hù)電位: ?-1.5 V? (相對(duì)Cu/飽和CuSO₄電極)；

保護(hù)電流密度:? 7 mA/m²；

犧牲陽(yáng)極設(shè)計(jì)使用壽命:?? >20a ；

土壤電阻率：20Ω·m。