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

儲罐底板焊接組裝時，與瀝青砂層結(jié)合緊密，但在裝水試壓及投入使用后，儲罐基礎通常有一定的沉降量。當儲罐介質(zhì)騰空時，底板與基礎瀝青砂接觸不良，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極而被腐蝕。儲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。這種不合理結(jié)構(gòu)亟待解決。

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

儲罐底板焊接組裝前,底板下表面涂有防腐層,在焊道熱影響區(qū)沒有很好的方法進行防腐。只有裸露在使用環(huán)境中。儲罐底板鋪放在瀝青砂防護層上，當瀝青砂與底板結(jié)合緊密而無裂縫、且底板的邊緣做有防滲水處理時，底板下表面會保持干燥，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。

儲罐底板的邊緣在受到環(huán)境溫度變化和儲罐儲存介質(zhì)量變化時，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會產(chǎn)生縫隙。底板與基礎瀝青砂接觸不良，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)將對底板下表面產(chǎn)生電化學腐蝕。

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

陽極反應：Fe ― Fe^2＋ + 2e^-

陰極反應：O₂ + 2H₂O +42e- ― 4OH^-

總反應：2 Fe + O₂ + ?2H₂O － 2Fe(OH)₂

進一步氧化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)為陽極受到腐蝕。當涂料受到破壞時，金屬表面易受到腐蝕，產(chǎn)生銹瘤，形成一個類似半球形的蓋罩，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。當金屬表面存在銹蝕層時，它就起了水和氧的儲槽作用，在一定的條件下腐蝕產(chǎn)物會影響大氣腐蝕的電極反應。Evans認為大氣腐蝕的銹蝕層處在濕潤的條件下，可以作為強烈的氧化劑。

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一步加劇。

對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層的金屬腐蝕大得多。

3.1 采用儲罐罐底外壁的陰極保護

對于儲罐罐底外壁的陰極保護，國外已有多項技術標準，如API RP651, NACE RP0285, BS 7361 等。國內(nèi)石油行業(yè)亦制訂了行業(yè)標準：SY/0088—95。標準規(guī)定：

⑴ 一般情況下，罐底對地最小保護電位相對于飽和硫酸銅參比電極應達到-0.85V。當土壤中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根含量大于0.5%時，保護電位應達到-0.95V或更負；

⑵ 罐底和土壤接觸的參比電極之間測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或全部。

用于儲罐罐底外壁的陰極保護有犧牲陽極法和外加電流法兩種方式，視現(xiàn)場實際情況選擇。

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

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

根據(jù)需要被保護的V402、V403罐為已建完的儲罐和容積的大小，及其現(xiàn)場環(huán)境條件的具體情況，確定選擇犧牲陽極法陰極保護的技術方案。這是對于已建的、被保護面積較小的設備采用犧牲陽極陰極保護方法是安全、經(jīng)濟、有效的好方法。

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

??? 根據(jù)現(xiàn)場實際土壤情況（15～ 50Ω·m）本方案設計采用鎂合金犧牲陽極。為了檢測陰極保護的效果，每個罐設置2個電位測試樁,并設置一組檢查片。

⑴ 確定設計參數(shù)

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

最小保護電位:? -0.85V? (相對Cu/飽和CuSO₄電極)；當土壤中含有硫酸鹽還原菌，且硫酸根含量大于0.5 %時，保護電位應達到-0.95V或更負；

最大保護電位: ?-1.5 V? (相對Cu/飽和CuSO₄電極)；

保護電流密度:? 7 mA/m²；

犧牲陽極設計使用壽命:?? >20a ；

土壤電阻率：20Ω·m。