常压储罐罐底腐蚀的漏磁检测与失效分析
一、化工大气的腐蚀与防护 二、炼油厂冷却器的腐蚀与对策 三、储罐的腐蚀与防护 四、轻烃储罐的腐蚀与防护 五、钛纳米聚合物涂料在酸性水罐的应用 六、管道的腐蚀与防护方法 七、催化重整装置引风机壳体内壁腐蚀与防护 八、阴极保护在储罐罐底板下面的应用 九、石油化工循环水塔钢结构的腐蚀与防护方法
第一章. 化工大气的腐蚀与防护 第一节. 化工大气对金属设备的腐蚀情况 金属在大气自然环境条件下的腐蚀称为大气腐蚀。暴露在大气中的金属表面数量很大，所引起的金属损失也很大的。如石油化工厂约有70%的金属构件是在大气条件下工作的。大气腐蚀使许多金属结构遭到严重破坏。常见的钢制平台及电器、仪表等材料均遭到严重的腐蚀。由此可见，石油、石油化工生产中大气腐蚀既普遍又严重。 大气中含有水蒸汽，当水蒸汽含量较大或温度降低时，就会在金属表面冷凝而形成一层水膜，特别是在金属表面的低凹处或有固体颗粒积存处更容易形成水膜。这种水膜由于溶解了空气中的气体及其它杂质，故可起到电解液的作用，使金属容易发生化学腐蚀。 因工业大气成分比较复杂，环境温度、湿度有差异，设备及金属结构腐蚀不一样的。如生产装置中的湿式空气冷却器周围空气湿度大，在有害杂质的复合作用，使设备表面腐蚀很厉害。涂刷在设备、金属框架等表面的涂料，如：酚醛漆、醇酸漆等由于风吹日晒，使用一年左右，涂层表面发生粉化、龟裂、脱落，失去作用。 第二节.金属（钢与铁）在化工大气中的腐蚀 由于铁有自然形成铁的氧化物的倾向，它在很多环境中是高度活性的，正因为如此它也具有一定的耐蚀性。有时候会与空气中氧化反应，在表面形成保护性的氧化物薄膜，这层膜在99%相对湿度的空气中能够防止锈蚀。但是要存在0.01%SO2就会破坏膜的效应，使腐蚀得以继续进行。一般在化工大气层情况下，黑色金属的腐蚀率随时间增加而增加。这是因为污染的腐蚀剂的累聚而使腐蚀环境变为更加严重的缘故。 第三节.腐蚀原因分析 1. 涂层表面的损坏 工业大气中的SO2、SO3和CO2溶于雨水或潮湿的空气中生成硫酸和碳酸，附着在设备、金属框架表面。由于酸液的作用，使涂层腐蚀遭到破坏。 低分子量聚合物气孔率较大，水分子比较容易通过涂层表面到达涂层与基体之间的界面，使涂层的结合强度下降，进而使涂层剥离或鼓包。 2. 涂层下金属的腐蚀 涂层下的金属腐蚀是由电化学作用引起的。在阴极氧有去极化的作用，反应如下： O2 + H2 + 2e = 2OH– 因此，涂层下泡内溶液呈碱性，也叫碱性泡，这时阴极部位的PH值可高达13以上。界面一旦形成高碱性状态，就进一步发生基体氧化膜的碱性溶解和涂层的碱性分解。在阳极发生如下反应： F e = F e2+ + 2e F e2+与氧、水及OH–反应生成F e（OH）2、F e（OH）3、F e2O3·XH2O等腐蚀产物，其体积要增大好几倍，漆膜鼓起，最后破裂而成“透镜”。这时泡内溶液呈酸性，故称酸性泡，泡内
原油储罐超声波壁厚检测测点选择改进方法应用 目前原油储罐服役时间长、储装介质的腐蚀以及自然环境变化等共同作用，使得原油储罐存在不同程度的腐蚀，严重会导致穿孔。因此定期对储罐腐蚀情况进行检测评价至关重要。目前，多采用超声波壁厚检测方法了解储罐腐蚀情况，但是目前常用的检测方法存在一定的缺陷，将直接影响储罐腐蚀检测评价的准确性。文章通过研究提出了改进原油储罐超声波壁厚检测的方法，并将这一检测方法应用在了某一储罐的超声波壁厚检测中，结果证明，该方法的利用有利于更能准确地检测到储罐壁厚腐蚀减薄最严重的点，为腐蚀评价以及整改措施的提出提供更为准确的第一手评判依据。 标签：原油储罐；腐蚀评价；超声波；壁厚检测；应用 Abstract：At present，the long service time of crude oil storage tank，the corrosion of storage medium and the change of natural environment make the crude oil storage tank exist different degrees of corrosion，which will lead to serious perforation. Therefore，it is very important to inspect and evaluate the corrosion of storage tanks regularly. At present，most of the ultrasonic wall thickness detection methods are used to understand the corrosion of storage tanks，but there are some defects in the commonly used inspection methods，which will directly affect the accuracy of tank corrosion detection and evaluation. This paper puts forward a method to improve the ultrasonic wall thickness detection of crude oil storage tank，and applies this method to the ultrasonic wall thickness detection of a certain storage tank. The results show that，the use of this method is conducive to more accurate detection of the tank wall thickness corrosion thinnest or the most serious point，so as to provide a more accurate first-hand evaluation basis for the corrosion evaluation and correction measures. Keywords：crude oil tank；corrosion evaluation；ultrasonic wave；wall thickness detection；application 前言 地面鋼制储罐是石油、石化行业油品输送、储存及安全运营不可少的设施[1]。胜利油田现有原油储罐大部分建成于2000年以前，甚至有的已经服役超过20年。原油储罐在运行过程中，经常遭受内、外环境介质的腐蚀，不可避免地出现防腐层老化破损、罐壁及罐顶腐蚀等缺陷，因此极易引起介质泄漏，导致严重的经济损失和环境与生态污染[2]。2013年对胜利油田的常压储罐进行检测发现，油田钢质常压储罐均面临着罐底、罐顶、局部圈板内腐蚀严重的问题，检测过程中抽测测点384处，其中壁厚减薄量大于20%的测点占测点总数的41.4%；壁厚减薄量大于30%的测点占测点总数的19.3%；壁厚减薄量大于50%的测点占测点总数的4%，给常压储罐安全运行带来了巨大的安全隐患。因此在保证安全的前提下，采用有效的手段了解原油储罐腐蚀现状，及时发现安全隐患，并采取
常压储罐定期检验及结果评价 1范围 1.1 本标准规定了钢制焊接常压储罐的定期检验和结果评价的要求。 1.2 本标准适用于储存石油、石化产品及其他类似液体的常压立式圆筒形钢制焊接储罐罐体及其基础的定期检验，包括年度检验和全面检验。 1.3其它常压或低压(工作压力小于0.1Mpa)储罐的定期检验可参照本标准执行。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适应于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适应于本文件。 SHS 01012 常压立式圆筒形钢制焊接储罐维护检修规程 SY/T 5921 立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程 JB/T 10764 无损检测常压金属储罐底板声发射检测及其评价 JB/T 10765 无损检测常压金属储罐底板漏磁检测方法 JB/T 4730 承压设备无损检测 3 一般要求 3.1年度检验，是指为了确保常压储罐罐体在检验周期内的安全而实施的运行过程中的在线检查，每年至少一次。常压储罐罐体的年度检验可以由设备管理人员进行，也可以由检验检测机构（以下简称检验机构）的专业检验人员进行。 3. 2全面检验，是按一定的检验周期对常压储罐进行的较为全面的检验。对于常压储罐全面检验，检验单位应当根据常压储罐的使用情况、失效模式选择检验方法，检验方法可采用在线检验方法或停工检验方法，对于储罐群或罐区内的储罐，其定期检验还可采用基于风险的检验方法。 3.2.1在线检验是指常压储罐在运行过程中的检验。储罐顶板和壁板的在线检验是指从储罐外侧进行的宏观检查、腐蚀状况检测和焊缝无损检测等，其检测结果评价方法与停工检验相同。储罐底板的在线检验是指底板的腐蚀状况检测，检测方法执行JB/T 10764-2007《无损检测常压金属储罐底板声发射检测及其评价》，检测结果评价方法执行本标准第6章有关条款规定。 3.2.2停工检验是指常压储罐停工清罐时的检验，其检验结果评价方法执行本标准第6章有关条款规定。 3.2.3基于风险的检验是指对储罐群或罐区内的储罐逐一进行风险评价、危险源辨识、失效机理分析并进行风险计算，根据可接受风险的大小和风险的发展趋势，决定储罐的检验周期和检测手段。 3 .3定期检验应当由专业检验机构进行，其检验周期的确定根据采用的检验方法按本标准第6章进行。 4年度检验的方法与要求 4 .1常压储罐年度检验包括使用单位常压储罐安全管理情况检查；常压储罐罐体、及运行状况检查等。 年度检验以外部宏观检查为主，以目视和锤击法检测，必要时进行外侧的壁厚测定。 4. 2每年应对罐体做一次测厚检查。测厚检查应对罐壁下部二圈壁板的每块板沿竖向至少测2个点，其他圈板可沿盘梯每圈板测1个点。测厚点应固定，设有标志，并按编号做好测厚记录。有保温层的储罐，其测厚点处保温层应制做成活动块便于拆装。 4. 3进行常压储罐年度检验，除非检查人员认为必要，一般可以不拆除保温层。 4. 4检查前检查人员应当首先全面了解被检常压储罐底板的使用情况、管理情况，认真查阅
石油化工设备腐蚀与防护 目录 一、化工大气的腐蚀与防护 二、炼油厂冷却器的腐蚀与对策 三、储罐的腐蚀与防护 四、轻烃储罐的腐蚀与防护 五、钛纳米聚合物涂料在酸性水罐的应用 六、管道的腐蚀与防护方法 七、催化重整装置引风机壳体内壁腐蚀与防护 八、阴极保护在储罐罐底板下面的应用 九、石油化工循环水塔钢结构的腐蚀与防护方法 第一章. 化工大气的腐蚀与防护 第一节. 化工大气对金属设备的腐蚀情况 金属在大气自然环境条件下的腐蚀称为大气腐蚀。暴露在大气中的金属表面数量很大，所引起的金属损失也很大的。如石油化工厂约有70%的金属构件是在大气条件下工作的。大气腐蚀使许多金属结构遭到严重破坏。常见的钢制平台及电器、仪表等材料均遭到严重的腐蚀。由此可见，石油、石油化工生产中大气腐蚀既普遍又严重。 大气中含有水蒸汽，当水蒸汽含量较大或温度降低时，就会在金属表面冷凝而形成一层水膜，特别是在金属表面的低凹处或有固体颗粒积存处更容易形成水膜。这种水膜由于溶解了空气中的气体及其它杂质，故可起到电解液的作用，使金属容易发生化学腐蚀。 因工业大气成分比较复杂，环境温度、湿度有差异，设备及金属结构腐蚀不一样的。如生产装置中的湿式空气冷却器周围空气湿度大，在有害杂质的复合作用，使设备表面腐蚀很厉害。涂刷在设备、金属框架等表面的涂料，如：酚醛漆、醇酸漆等由于风吹日晒，使用一年左右，涂层表面发生粉化、龟裂、脱落，失去作用。 第二节.金属（钢与铁）在化工大气中的腐蚀 由于铁有自然形成铁的氧化物的倾向，它在很多环境中是高度活性的，正因为如此它也具有一定的耐蚀性。有时候会与空气中氧化反应，在表面形成保护性的氧化物薄膜，这层膜在99%相对湿度的空气中能够防止锈蚀。但是要存在0.01%SO2就会破坏膜的效应，使腐蚀得以继续进行。一般在化工大气层情况下，黑色金属的腐蚀率随时间增加而增加。这是因为污染的腐蚀剂的累聚而使腐蚀环境变为更加严重的缘故。 第三节.腐蚀原因分析 1. 涂层表面的损坏 工业大气中的SO2、SO3和CO2溶于雨水或潮湿的空气中生成硫酸和碳酸，附着在设备、金属框架表面。由于酸液的作用，使涂层腐蚀遭到破坏。 低分子量聚合物气孔率较大，水分子比较容易通过涂层表面到达涂层与基体之间的界面，使涂层的结合强度下降，进而使涂层剥离或鼓包。 2. 涂层下金属的腐蚀 涂层下的金属腐蚀是由电化学作用引起的。在阴极氧有去极化的作用，反应如下： O2+H2+2e=2OH– 因此，涂层下泡内溶液呈碱性，也叫碱性泡，这时阴极部位的PH值可高达13以上。界面一旦形成高碱性状态，就进一步发生基体氧化膜的碱性溶解和涂层的碱性分解。在阳极
仅供参考[整理] 安全管理文书 原油储罐的防腐措施 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共6 页
原油储罐的防腐措施 近年来，随着国民经济的飞速发展，我国石油需求的大幅增长和石油工业的蓬勃发展，作为原料油的储存装置，储罐的数量也越来越大。这些设施的可靠安全运行对长输管道的安全生产及环境安全有着直接 关系。据某调查机构研究现，我国每年因为储罐腐蚀而造成的经济损失已达到2000万美元以上，同时造成了多起人员伤亡事故。因此，对原油储罐的主要腐蚀部位进行正确的分析，并据此采用有效的防护措施已势在必行。 一．原油储罐的防腐措施如下： 1.合理选材 由于储罐是钢厂焊接而成，那么在选用钢材时就应选用C0.2%和S、P含量0.5%d的材料，同时在罐底和罐顶应增加厚度，这主要是考虑到这两个地方比较容易腐蚀。 2.采用涂料与阴极保护相结合的技术 单一的涂层可以对大面积基体金属起到保护作用,但对涂层缺陷处不但不能起到保护作用,还会形成大阴极小阳极而加速涂层破损处的腐蚀;涂层与牺牲阳极联合保护可以对涂层破损处达到有效保护,并且联 合保护比单纯的阴极保护节省牺牲阳极用量,电流分散效率好,是行之 有效的保护办法。同时还可利用外加电流阴极保护使被保护部位的电极电位通过阴极极化达到规定的保护电位范围,从而抑制腐蚀发生。“实践表明,阴极保护加涂敷层技术是油品储罐防腐蚀最经济合理的方法”川。图1反映了某原油罐区采取阴极保护技术后,恒电位仪所测电位情况。 3．抗静电涂料防腐 第 2 页共 6 页
油料在流动、过滤、搅拌、喷射和灌注等过程中可能产生静电荷,携带静电荷的流体进人储罐后发生电荷积聚,引起电位升高,如果油料 中的静电荷不能迅速释放,则该电位上升到超过安全极限值,可能发生 火灾或爆炸事故。因此,所选涂料除应具有良好的耐油、耐水性、柔韧性及附着力防腐涂层的基本要求是:原油浸泡不变质、良好的耐化学性能、抗渗透、对金属表面有很好的附着力、抗阴极剥离和耐存储温度等。绝缘性涂料的品种很多,用于原油储罐底板的主要有环氧树脂涂料、聚氨酯涂料和玻璃鳞片涂料。 4.优化工程设计 储罐的设计除了满足工艺上的要求外,还应当考虑尽量减少腐蚀条件的出现,避免出现死角及流动不畅,在进处尽量减少冲蚀等。对于新设计建造的油罐,建议采用外浮顶油罐,这种油罐可以稀释、去除硫化氢气体和含硫水分,从而有效防治腐蚀发生。另外在施工时应确保质量,消除焊接应力和不合理沉降 5.添加缓蚀剂 缓蚀剂是一种减缓物质受腐蚀的保护性试剂，该技术是各类行业中油气水等储罐中保护储罐免受腐蚀的良好方法。其用途主要有3类：（1）防止底部沉积水腐蚀的水溶性缓蚀剂； （2）避免油层接触金属的油溶性缓蚀剂； （3）气相部分使用的缓蚀剂。 6.热喷铝技术 根据以往经验，罐内壁的腐蚀是较为严重的，而金属火焰喷镀则是解决这个问题非常好的一个方法。因为喷铝涂层能形成一层致密的氧化膜，直接杜绝了油罐内部与腐蚀性物质的接触，起到了很好的保护作用。 第 3 页共 6 页
助焊剂腐蚀失效案例分析 中国赛宝实验室可靠性研究分析中心 邱宝军邹雅冰 1 前 言 随着国内外环保要求的不断提高，电子产品正全速向低毒、低碳方向前进，由此也引发产品制造业向无铅、无卤方向快速发展。由于无铅焊料的焊接温度范围受到PCB和元器件耐温要求的限制，特别是无铅焊料本身的润湿性较锡铅焊料差，无铅焊接工艺的难度大大得提高，由此导致大量的焊接工艺缺陷。为了客服无铅工艺焊接能力较差的问题，人们纷纷开发了更加适合无铅焊接的焊接辅助材料，其中新型无铅助焊剂在提高无铅焊接能力上起到了很大的作用。但是，助焊剂要起到助焊作用，必然要添加很多化学材料以除去焊料和焊接材料的氧化物，同时降低焊料的表面张力。在利用无铅助焊剂的强去除氧化物，提高焊接质量的同时，必须注意其带来的副作用，如对铜的腐蚀、焊接残留物的腐蚀迁移等。本文以案例的形式，介绍了无铅助焊剂使用不但导致PCB腐蚀的案例，给广大的读者以参考。 2 案例背景 某电视整机制造单位反映其PCBA过完一次回流后，人工在PCB焊接面刷了一层助焊剂，而且这批板子中有些板子还放置了2-3天的时间，然后进行波峰焊接的，焊接后发现大量的铜出现腐蚀现象，严重腐蚀处焊盘铜全部腐蚀，腐蚀比例搞到80%以上。 3 分析过程 显然，从失效样品描述的信息看，样品失效比例很高，且失效位置均位于PCB刷助焊剂一面，由此导致PCB腐蚀的原因可能与预涂助焊剂有关，为了进一步确认失效的原因，必须对失效样品的失效位置，失效特征等进行详细分析。 3.1 外观检查 对失效品进行外观检查，仅发现在裸露的孔环、表贴焊盘及板面上的导线均有缺失现象，铜层缺失位置还残留有锡珠，基板未见明显变色，无爆板分层，代表照详见图1。 裸铜缺失 裸铜缺失 图1 PCB焊盘腐蚀外观形貌 3.2 金相切片分析 对出现裸铜脱落的表贴和插装元器件焊点作金相切片分析，发现裸铜脱落位置的基材上零星还残留一些铜在基材中，在铜层尚还有保留的位置也可明显观察到铜层明显逐渐变薄的痕迹，详见图2；对外观
一：储罐的腐蚀与防护概述 油罐所储存的油品往往含有氢、硫酸、有机和无机盐以及水分等腐蚀性化学物质，加上罐外壁受环境因素影响，油罐的寿命会大大缩短。如果不能对金属油罐进行及时的防腐处理，轻则表面腐蚀并对油品造成污染，使油品胶质、酸碱度、盐分增加，影响油品质量；重则因腐蚀使油罐穿孔造成油品泄漏，不但形成能源浪费、污染环境，而且容造成火灾、爆炸，其危险性可想而知。因此，对油罐的腐蚀种类、腐蚀的主要部位、腐蚀机理等进行分析研究，采用合理的、先进的、经济的防护方法，对金属油罐进行防腐蚀处理是非常必要的。 一般情况下，储罐中原油的腐蚀性最大，最大腐蚀率可达0．6；轻质和粗制汽油、煤油、粗制重油次之，最大腐蚀率为0.4 ；重油、石脑油和润滑油等的腐蚀性最小，腐蚀率为0．2。此外，储罐不同部位其腐蚀程度也有差异，储罐底部和侧板下部与油析水相接触，属水相腐蚀。油析水是一种电解质水溶液，其中包含有沉降水等，该部位的腐蚀程度最大。 原油储罐（以下简称油罐）是石油化工行业的重要设备，对整个装置“安、稳、长、满、优”的运行起着重要作用。油罐的腐蚀造成了巨大的经济损失和环境污染，因此加强对油罐腐蚀的研究，并找出合理的防护方法是十分重要的。 金属储罐的腐蚀有许多表面状态（如均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、沉积腐蚀、晶间腐蚀、层间腐蚀、冲刷腐蚀、空泡腐蚀、磨损腐蚀、环境腐蚀、双金属腐蚀、杂散电流腐蚀等），但主要原因仍是化学腐蚀和电化学腐蚀。其中化学腐蚀只在原油储罐和其他特定的场所才会发生，对杂质较少的成品油罐而言。化学腐蚀发的机率很小。因此，电化学腐蚀使金属储罐腐蚀的主要原因。 二：腐蚀与防护的国内外概况 在国内外，因原油罐腐蚀泄漏造成严重的环境污染事件时有发生，同时也给石油化工企业的安全生产带严重的后果。在石化企业里，原油罐是主要设备，容积般在1万m^ 10万m,投资大，清罐检修一次难度很大费用高，所以搞好原油罐的防腐蚀工作，非常重要。罐的腐蚀主要有罐内腐蚀、罐外腐蚀、罐外底板腐蚀等。金属储罐的防腐，可分为罐内壁防腐和外防腐。目前，国内原油储罐罐外、罐外底板都进行了防腐处理，内壁一般不进行防腐处理，或只进行局部防腐处理。前应用最广泛的金属油罐内壁防腐的环氧涂料、环氧青涂料、聚氨酯涂料、无机锌涂料和喷铝等，在国内均成熟的生产工艺。只要将这些品种推广应用，采取厚施工，就可以达到防腐效果，解决目前油罐防腐的需要从经济观点出发，金属油罐内壁防腐材料应向高效能长寿命方向发展。 钢制储油罐腐蚀一直是世界石油化产业的老大难题。腐蚀的加剧会造成储罐泄漏，并引发严重的爆炸事故发生，腐蚀造成的直接、间接损失大，严重地影响了企业的正常生产，据调查数据显示，世界丁业发达旧家腐蚀造成的经济损失约占当年旧民生产总值的1.8?4. 2%左右。我国每年腐蚀引起的损失估计达500 亿元，约占闰民经济总值的5％。所以油罐防腐一白=是我和世界石油化产业关注的重点问题。 三：油罐的腐蚀与防护 3.1 油罐的腐蚀种类 (1 ).化学腐蚀。主要发生在干燥环境下的罐体外壁，一般腐蚀程度较轻。
材料失效分析课程 思考题 第一章材料失效分析概论 1. 概述失效分析学科有哪些特点。 2. 失效是什么？它与事故、事件、故障有什么区别？ 3. 失效分析的作用和意义是什么？ 4. 简述失效模式、失效机理、失效缺陷和失效起因的的物理含义；举例说明它 们之间的相互关系。 5. 简要说明材料失效分析涉及的“六品”、“五件”和“四化”的物理含义。 6. 一个结构件的失效分析，一般需考虑哪几个主要因素？ 7. 简述失效分析过程中的主要步骤及其任务。 8. 一辆自行车是由许多零部件组装而成，你认为哪些最容易发生失效，它们的 失效模式是什么？ 9. 设想一下有没有永远不会失效的材料。如有，请举例并从失效模式和失效机 理出发叙述其理由。 第二章材料的断裂失效形式与机理 1. 工程结构件的强度设计，一般选取σs或σb二者中的最小值，许用应力的安 全系数是如何选取的？ 2. 材料的强度设计准则、刚度设计准则和变形设计准则有什么区别？试用生活' 中的实例来说明它们各自的重要意义。 3. 韧性断裂和脆性断裂有什么区别？它们的断口形貌有什么不同？ 4. 概述强度设计和断裂设计的区别，并谈谈如何防止脆性断裂。 5. 什么叫断裂力学？ KI和KIC两者有什么关系？ 6. 疲劳断口有什么特征？如何确定疲劳裂纹的起裂点？ 7. 材料的抗断裂设计，有哪几个断裂参量可以选用？ 8. 哪些参数可以用来表征材料的韧性？ 9. 硬度测定有哪些方法？金属、陶瓷和聚合物的硬度测定方法为什么大多数不 能互用？ 10.简述金属材料在不同失效模式下有哪些不同的失效机理。 第三章材料的腐蚀失效形式与机理 1. 什么叫腐蚀？化学腐蚀和电化学腐蚀有什么不同？请各举一例说明。 2. 在电化学腐蚀中，金属的损失伴随的是还原反应还是氧化反应？腐蚀发生在
原油储罐的防腐措施示范 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
原油储罐的防腐措施示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 近年来，随着国民经济的飞速发展，我国石油需求的 大幅增长和石油工业的蓬勃发展，作为原料油的储存装 置，储罐的数量也越来越大。这些设施的可靠安全运行对 长输管道的安全生产及环境安全有着直接关系。据某调查 机构研究现，我国每年因为储罐腐蚀而造成的经济损失已 达到2000万美元以上，同时造成了多起人员伤亡事故。因 此，对原油储罐的主要腐蚀部位进行正确的分析，并据此 采用有效的防护措施已势在必行。 一．原油储罐的防腐措施如下： 1. 合理选材 由于储罐是钢厂焊接而成，那么在选用钢材时就应选 用C<0.2%和S、P含量<0.5%d的材料，同时在罐底和罐
顶应增加厚度，这主要是考虑到这两个地方比较容易腐蚀。 2. 采用涂料与阴极保护相结合的技术 单一的涂层可以对大面积基体金属起到保护作用, 但对涂层缺陷处不但不能起到保护作用, 还会形成大阴极小阳极而加速涂层破损处的腐蚀;涂层与牺牲阳极联合保护可以对涂层破损处达到有效保护, 并且联合保护比单纯的阴极保护节省牺牲阳极用量, 电流分散效率好, 是行之有效的保护办法。同时还可利用外加电流阴极保护使被保护部位的电极电位通过阴极极化达到规定的保护电位范围, 从而抑制腐蚀发生。“实践表明, 阴极保护加涂敷层技术是油品储罐防腐蚀最经济合理的方法”川。图1 反映了某原油罐区采取阴极保护技术后, 恒电位仪所测电位情况。 3．抗静电涂料防腐 油料在流动、过滤、搅拌、喷射和灌注等过程中可能
基于漏磁技术的石油储罐底板腐蚀检测 石油储罐罐底板是最易受到腐蚀而发生泄漏的地方，常规的测厚等无损检测手段难以实现对其安全性的检测，而漏磁检测技术是一种重要手段。文章对储罐底板漏磁检测原理进行了论述，对检测仪器性能、试板制作进行了阐述，并详细介绍了其检测的工艺过程，讨论了其检测结果，最后对储罐底板的完整性进行了评价。 标签：石油储罐；储罐底板；腐蚀缺陷；漏磁技术；腐蚀检测 Abstract：The bottom plate of oil storage tank is the most vulnerable to corrosion and leakage. It is difficult to detect its safety by conventional non-destructive testing methods such as thickness measurement，and magnetic flux leakage detection technology is an important means. In this paper，the principle of magnetic flux leakage detection of tank bottom plate is discussed，the performance of testing instrument and the manufacture of test plate are expounded，the process of testing is introduced in detail，and the test results are discussed. Finally，the integrity of the tank floor is evaluated. Keywords：petroleum storage tank；tank bottom；corrosion defect；magnetic flux leakage technology；corrosion detection 序言 随着我国经济的快速发展，对能源的需求与日俱增，尤其是石油资源，目前我国已成为继美国之后的第二大原油进口国。同时，为应对国际油价的波动和产油区的战乱，我国已开始建立自己的国家石油储备。 大型储罐是目前世界上存储石油的主要方式，而其安全性是石油储存的一个重要问题。石油储罐罐底板是最易受到腐蚀而发生泄漏的地方。由于一直没有储罐检验的强制性法规，储罐使用单位往往根据内部规程进行简单检验或根本不进行检验，尤其是已建较早的企业，储罐的运行时间长达几十年之久，却从未进行过全面检查。一旦发生事故，将造成环境污染，危害安全生产。因此，在役储罐罐底检测就显得尤为重要[1]。 常规的超声无损检测等方法，对罐底进行全面检验是非常困难的。目前，漏磁检测技术有效地解决了储罐底板（顶板）的腐蚀检测问题[2]。 本文首先对储罐底板漏磁检测原理进行了阐述，对检测仪器性能、试板制作进行了论述，详细介绍了检测的工艺过程，其检测过程的注意事项进行了论述，最后对储罐底板的完整性进行了评价。 1 漏磁检测原理
大型储罐防腐技术进展 [摘要]近年来，石化行业大量进口高硫重质原油，在拓展原油采购渠道、提升原油加工量、降低原油成本和提高经济效益等方面均起到了重要作用。但是大量加工高硫重质原油，也使原油储罐等设备的腐蚀日趋严重，因此搞清原油储罐的腐蚀机理，制订合理的防护措施，对于确保大型原油储罐安全长周期运行具有十分重要的意义。 [关键词]大型储罐腐蚀防腐涂层 1 引言 随着我国石油行业的发展以及石油消耗量的大幅提高，大型石油储罐的应用也越来越广泛，但是大量加工原油也使得原有储罐等设备的腐蚀日趋严重。因此采用行之有效的综合防腐蚀技术，对于确保大型原有储罐安全长周期运行具有重要意义 2 大型储罐发生腐蚀的特点及原因浅析 一般情况下, 储罐中原油的腐蚀性最大, 最大腐蚀率可达0.6; 轻质和粗制汽油、煤油、粗制重油次之, 最大腐蚀率为0.4; 重油、石脑油和润滑油等的腐蚀性最小, 腐蚀率为0.2。此外, 储罐不同部位其腐蚀程度也有差异, 储罐底部和侧板下部与油析水相接触, 属水相腐蚀。油析水是一种电解质水溶液, 其中包含有沉降水等, 该部位的腐蚀程度最大。 对于油罐而言不同的部位发生腐蚀的程度和原因也有所不同： 2.1 油罐外表面 包括浮顶外表面、罐壁外侧，主要发生大气腐蚀。大气腐蚀是由大气中的水、氧、酸性污染物等物质的作用而引起的腐蚀。钢铁在大气自然环境条件下生锈，就是一种最常见的大气腐蚀现象。钢铁在大气条件下，遭受大气腐蚀有三种类型。①干燥的大气腐蚀。此时大气中基本没有水汽，普通金属在室温下形成不可见的氧化膜。钢铁的表面保持光泽。②潮湿的大气腐蚀。是指金属在肉眼看不见的薄膜层下发生的腐蚀。此时大气中存在着水汽，当水汽浓度达到临界湿度（铁的临界湿度为65% ，铜的临界湿度接近100% ），金属表面有一层很薄的水膜层在，就会发生均匀腐蚀。若大气中存在污染物CO2、H2S、SO2等，腐蚀显著加快，大气条件下的钢铁腐蚀，实际上是水膜条件下的电化学腐蚀。③可见液膜条件下钢材的腐蚀。指空气中的相对湿度为100% 左右或雨中及其他水溶液中产生的腐蚀。此时，水分在金属表面上形成液滴聚集，存在肉眼看得见的水 膜。 大气腐蚀的影响因素：①水的影响。在大气环境下对钢材起腐蚀作用的物质中，水是主
中原油田全油田有100多口井套管腐蚀穿孔，30多口井报废，200多口井套管待修。油井套管的最大穿孔速度为0.48mm/年。 对现场取出损坏的套管进行解剖分析。 1.套管腐蚀形貌：套管内壁分布腐蚀坑，腐蚀沿管轴纵向延伸呈马蹄形，其横断面为上宽下窄的梯形深谷状，管壁穿孔处周边锐利，界面清晰。从总体上看，套管内壁都附着黑色粘性油污，无明显腐蚀产物堆积，主要表现为坑蚀穿孔，并有一定的流体冲刷作用。 2.腐蚀产物XRD分析 取套管内壁物质，洗去油污，再用丙酮清洗吹干，进行X射线衍射分析。套管内壁腐蚀产物中主要有FeCO3和CaCO3，夹杂有NaCl和硫酸亚铁。腐蚀产物的主要成分为碳酸物，显示出套管、油管腐蚀与CO2腐蚀有关。 3.油套管材质的金相和非金属夹杂分析 采用电子探针分析仪进行钢基、夹杂物定性、定量和 元素面分析。 分析发现，大量细小球形暗灰色颗粒为Al2O3,短条状为ZnS，材质中夹杂物以二者为主。同时经电子探针元素定量分析表明，随着向腐蚀坑底的深入，表层元素中氧、硫、氯、钙、镁含量在增大。说明生成的腐蚀产物有氧化物、硫化铁、碳酸钙、碳酸镁等，并随腐蚀深入呈增加趋势。 4.腐蚀试验 （一）用油田水样对套管钢和油管钢进行了动态和静态腐蚀试验，温度50o C密闭除氧试验时间7天。结果表明：动态腐蚀速度远远大于静态腐蚀速度。（二）在此基础上又进行了不同流速对腐蚀影响的试验，说明介质流动能较大的
增加体系的腐蚀。 （三）不同CO2分压下，Q235钢在3℅NaCl熔液中的腐蚀速度。表明CO2压力越大，腐蚀越严重。 结论： （1）．复杂断块油田套管腐蚀失效主要是油井高矿化度产出水中CO2腐蚀作用的结果。 （2）．套管的局部腐蚀破裂形态与钢材中夹杂物的局部分布、流体冲刷有密切关系。 （3）．综合对腐蚀形态特征的观察判断，腐蚀产物的分析，材质金相非金属夹杂分析，可以找到套管腐蚀失效的主要原因。 由上面该案例的分析可以看出，材料失效分析与基础学科及应用学科之间有密不可分的关系。在进行分析的过程中会用到物理、化学、数学等基础学科。用到化学中的电镜对腐蚀形貌进行分析；会用到数学中的数学分析，对腐蚀速度等进行分析；会涉及到物理学中的结构方面的知识；还会用到地理学进行环境分析等等。在进行失效分析过程中还会用到应用学科，如计算机类，会用到计算机进行一系列的数值分析，图像分析；还会用到应用化学中的环境检测，质量检测等技术。总之，在进行腐蚀材料失效分析时，会综合运用到基础学科的知识和应用学科的技术。 2、试用两个实际的失案例说明材料实效分析的重要性。（既有文字说明，又有图片说明，不少于800字） 案例一：一起来自水管腐蚀失效的案例：广东某钢管公司铺设的自来水管使用六年后发生穿孔泄露。 1.本起穿孔失效发生的地点和环境无规律性，对穿孔管道进行仔细观察，典型的宏观外貌是穿孔部位有一直径为10mm的锈瘤，呈黄褐色，用硬器易刮除，刮除后露出的水管外壁基本平整，可见水从管内渗出。 在锈瘤的外围是一圈黄色锈迹，锈迹外是镀锌层，其上可见分散的白色粉末。现场观察到的形貌还有一个特点，就是同一根管若出现几处结瘤，这些结瘤点的连线与水管轴向平行。 2.水样检测及钢管材质检测 取该镇两个不同地点的水样，进行PH检测以及腐蚀性检测，并与实验室水进行比较。 项目取水点1 取水点2 实验室用水 PH 6.15 6.23 6.41
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 原油储罐的腐蚀机理及防腐措 施(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
原油储罐的腐蚀机理及防腐措施(通用版) 摘要：随着全球原油资源竞争的加剧，我国许多炼化企业所加工的原油逐渐向劣质化、高含硫、重质化等不利方向发展，由此而引发的原油储罐腐蚀问题进一步显化。针对原油储罐服役过程中腐蚀状态的差异性，本文对储罐不同区域的腐蚀机理进行了详细分析，并提出了防腐措施，为确保原油储罐的安全、稳定、经济运行有积极的指导意义。 关键词：原油储罐；腐蚀机理；措施；防腐； 0前言 原油在常温、常压下呈液态，其主要成分是烃。此外原油中还含有少量无机盐、硫化物、氯化物、有机酸、二氧化碳和水分等组分，虽然含量极少，但对设备腐蚀危害极大。随着全球原油资源竞争的逐渐加剧，国内外许多油田采取添加各种助剂增加原油开采量，
这就使储存的原油逐渐向劣质化、高含硫、重质化等不利方向发展，不但会造成原油储罐使用寿命大大缩短，甚至会因腐蚀产物进入后续工序而导致催化剂中毒，影响装置的稳定运行。 据报道：1998年天津某石化企业1台3000m3 原油储罐曾经发生腐蚀泄漏；2000～2001年茂名某石化单位原油罐区也曾发生2次腐蚀泄漏；2009年9月扬州一石油化工厂在清V-101罐时检查发现：罐壁存在轻微腐蚀，罐底板腐蚀情况严重，呈现出大面积多处的片状腐蚀、坑蚀，腐蚀深度都在4～5mm左右。罐顶部经检查也存在腐蚀，并存在局部麻坑。如果不是及时清罐检查，同样会造成腐蚀泄漏事故，原油储罐腐蚀泄漏，会造成原油的损失、污染环境，给厂区带来安全隐患，同时储罐穿孔被迫停用，直接和间接的经济损失都是惊人的，因此对原油储罐的腐蚀机理进行研究很有必要。 1．原油储罐的腐蚀机理 实践经验表明：在干燥环境下原油罐外壁发生化学腐蚀，仅与储罐所处区域的环境条件有关，一般腐蚀较轻。储罐顶部与底部由
一、储罐清罐检测期间检测方法 较为常用的有外观检查、超声波测厚、漏磁检测相结合的技术方法。 1. 超声测厚技术 利用超声测厚技术检测罐底板腐蚀是一种传统的检测方法，其检测原理是将储罐停产、清空后，由工作人员进入罐内，利用超声波测厚仪对储罐罐底板逐点进行板厚的测量，然后根据板厚的变化情况评估罐底板腐蚀情况。超声测厚将超声脉冲透过耦合剂垂直发射至罐底板，接收由罐底板反射的回波，根据测得的超声波往返时间和波速，计算出被测处的厚度，如图1所示。 图1 超声测厚原理图 超声波测厚检测技术使用方便、灵活，成本低，对局部区域的检测精度高，但只能进行点的测量，整体检测效率低，对被测物体的表面状况要求较高，需要在检测前进行清洗和打磨，劳动强度大、检测时间长、费用高，对工作人员身心健康有不良影响，另外该方法漏检率较高，一些微小的裂纹、点蚀坑容易被漏掉，而这些缺陷是最容易发展为致使储罐罐底失效的缺陷。 2. 涡流检测技术 涡流检测是建立在电磁感应原理基础上的一种无损检测方法，只适用于导电材料。其检测原理如图2所示，把通有交流电的线圈接近储罐罐底，由线圈建立的交变磁场通过罐底板，并与之发生电磁感应作用，在罐底板内产生涡流，而涡流也会激发自己的磁场。当罐底板表面或近表面存在缺陷时，会影响涡流的强度和分布，涡流的变化又引起检测线圈电压和阻抗的变化，从而间接获得缺陷的位置及大小等信息。 涡流检测的优点是重量轻，操作方便，无需耦合剂，对被检罐底板要求不高，无需打磨，进而节省大量时间和维修成本。另外可通过双频技术区分上下表面缺陷，进而可以对背面缺陷进行检测。涡流检测的缺点包括在罐底支架、喷淋管连
接处干扰较大；受集肤效应的影响，探伤深度与检测灵敏度相互矛盾，很难两全；对缺陷很难做出定量分析，只能定性判断，因此对检测人员的检测经验要求较高。 图2 涡流检测原理 3. 磁粉检测技术 磁粉检测是一种比较传统的检测方法，主要用于检测铁磁性材料表面或近表面缺陷，其检测原理是先将储罐罐底被检部分磁化，在被检测部位及周围产生磁场，若有裂纹等缺陷，则缺陷处由于存在空气或其他磁阻较铁磁材料大得多的物质，磁力线会产生弯曲绕行现象。当缺陷位于储罐表面或近表面时，一部分磁力线绕过缺陷暴露在空气中，称之为漏磁通，如果此时在储罐表面撒上铁磁粉或涂抹上磁粉混浊液，则缺陷处的漏磁通会吸住部分磁粉而把缺陷显现出来，如图3所示。 图3 磁粉检测原理 磁粉检测设备简单、操作方便、检测迅速、对位于表面的缺陷检测灵敏度高、成本低。其缺点是，缺陷的显现程度与缺陷同磁力线的相对位置有关，当缺陷与
For personal use only in study and research; not for commercial use 石油化工储油罐腐蚀检测的方法 1. 油罐检测前的条件和检测依据 在检测油罐腐蚀状况之前进行清罐工作，并由安全、生产部门进行现场可燃气体检测及试火，达到动火合格条件之后，对罐底及底圈壁板、罐内附件、单盘及单盘上附件、焊缝等需检测部位进行喷砂除锈。然后根据有关油罐的检测与评定的规定内容对油罐进行全面检测，检测后制定详细的油罐检测报告，作为确定修理内容的依据。 油罐检测与评定的有关规定有： Q/SHGD 0047—2000《立式圆筒形钢制焊接油罐几何形体与腐蚀检测方法》； GBJ 50128—2005《立式圆桶形钢制焊接油罐施工及验收规范》； SY/T 5921—2000《立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程》。 2 油罐检测的准备工作 （1）打开油罐人孔、清扫孔、透光孔进行充分通风换气后，用可燃气体检测仪检测罐内气体浓度，合格后方可进入罐内。 （2）对检验部位喷砂除锈，并清除杂物。 （3）收集油罐相关图纸和资料，详细了解油罐的情况，如防腐层厚度、结构容积、材质，阴极或阳极保护设施及运行资料，建罐时间、投产日期、投产后使用、维修、大修等运行工况，确定需要检测的部位。 3 油罐腐蚀检测方法 采用数字超声波测厚仪对油罐底板、壁板及浮船顶板进行厚度检测（当平均减薄量大于设计厚度的10% 时，应加倍增加检测点）。对油罐底板腐蚀情况，采用漏磁检测仪进行100% 漏磁检测，并重点检测判断罐底板背面的腐蚀情况。检测储油罐主体及附件防腐层，在目测的基础上，应用涂层测厚仪检测防腐层厚度，用“划格法”检查涂层的附着力。 罐体腐蚀程度检测包括罐壁板、边缘板、中幅板、浮舱、单盘板等。罐体焊缝检查包括底圈壁板、立缝、环缝、大角缝、中幅板焊缝、单盘角焊缝渗透探伤、超声波检测等。 油罐中幅板每块检测10 个点，且每平方米不少于2 个点，对中幅板表面腐蚀进行目测，对每个腐蚀坑进行坑深测量，对每块板腐蚀面积进行测算，并绘制工程图加以说明。 油罐边缘板每块检测10 个点，罐外边缘板每米测1 个点，对于点蚀处应全部进行布点，麻坑区根据腐蚀面积，每平方米布4 个点。 3.2 储油罐壁板腐蚀检测 检测范围是油罐底圈壁板1 m以下，罐内壁板每块板检测10 个点。罐外每块板检测6~10 个点。通过目测的方式对每块壁板的腐蚀进行检查，确定并标记腐蚀区、点的具体位置，就其余壁板焊缝进行目测检查，发现异常情况则进一步确定检测方法。 罐体腐蚀程度检测是在漏磁检测和超声波测厚检查的基础上，分析评价出腐蚀面积，按照有关标准、规范进行分析论述。在检测过程中主要应用的仪器和设备有漏磁检测仪，如FloormapVS 型漏磁检测仪，是利用磁泄漏原理设计的对大型液体储罐底板进行检验的先进仪器。该仪器对检测较厚的底板（10 mm 以上）显示出较大的优势，能将所有检测数据直观地以图形方式显示出来，编写图形报告。操作者可以根据检测到缺陷的严重程度，以不同的颜色给出定义。漏磁检测仪具有检测下底板的40% 深的圆锥形孔洞或腐蚀坑功能，底板厚度在12.5~20 mm 时，采用手动方式进行检测，在此种板厚范围，磁场的泄漏降低，因此无法进行绘图或定量。但在材料厚度达到15 mm时可检测出50% 板厚的腐蚀，当厚度达20 mm时可检测出30%~40% 板厚的腐蚀。 检测过程中应用的另一种主要仪器是超声波测厚仪，其基本原理是探头发射的超声波脉冲到被测物体并在物体中传播，到达材料分界面时被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中的传播时间来确定被测材料的厚度。超声波测厚仪的测量步骤是：先将探头与主机相连接，数秒后显示上次关机前使用的声速，此时可开始测量。然后调整声速，若屏显为厚度值，按VEL 键进入声速状态，屏显当前声速存储单元的
失效分析概要失效分析培训班用 2007年11月
前言 江苏省机械研究所于2007年12月举办一个三天半的失效分析培训班，本教材即为该培训班而准备的，本教材由东南大学材料科学与工程学院孔宪中编写，部分文字内容参考金属所的金属断裂失效分析一书。 我们知道，进行失效分析，是 1，找出事故原因，分清责任所属，依法进行索赔，挽回经济损失。 2，找出经验教训，避免同类事故，改进制造水平，定立新的工艺。 3，提供有关资料，促进法治建设，减少资金浪费，加快建设速度。 4，产生新型学科，提升科技水平，增强国家实力，节约资源成本这四方面所必需的，这次失效分析培训班主要介绍如何进行失效分析，大致内容有1．失效分析的几种分析思路： 按：根据失效分类的分析思路 根据设备或部件工作状况的分析思路 根据制造工艺和部件类别的分析思路 2．失效分析的分析程序 1），现场调查 2），观察，检测和检验 3），分析及验证，作分析结论， 4），提出报告，建议，及回访 3．失效分析程序的实施 1）设计分析程序和实施步骤 2）失效部件的直观检验过程 3）断裂源的确定 4）断裂机制的确定， 5）取样及编号 6）检测和检验 7）信息的纵综合，归纳，分析，得出初步结论 8）结论的验证，写出报告，提出建议， 4，常用的失效分析技术 1）金属的显微断口分析 2）金属及部件的疲劳失效分析 3）腐蚀疲劳失效分析及应力腐蚀失效分析 4）氢脆失效分析 5）高温失效分析 6）焊接失效分析 5．常见部件的失效分析案例 1）轮类用齿轮，叶轮，螺杆，轮箍各选一例 2）轴类用曲轴，摇杆轴，前轴，连杆各选一例 3）管道类用管道，导管方面选二例 4）基础件类用轴承，弹簧，模具方面选三例 通过培训班学习，使参加者获得一定的失效分析素养，能具备一定的失效分析能力，有一定程度的失效分析技术，接触一定数量的失效分析案例，便于开展失效分析工作。