在役原油储罐底板外壁追加阴极保护两种方法的对比分析
外加电流的阴极保护原理
外加电流的阴极保护原理
阴极保护是一种电化学原理，通过在油井附近放置具有特殊电位的电极，以期调整周围环境的pH，从而为钢材提供保护。
这种阴极保护有两种方法：一种是外加电流的阴极保护，一种是自然阴极保护。
外加电流阴极保护是通过将大量活性阴极放置在油井附近，经过外加电流的刺激，阴极发生电化学反应，产生电解质，将环境中的碳酸盐降解为无害的H2O和CO2，从而达到保护钢材的目的。
外加电流阴极保护的优点是，该技术容易操作，可以有效的减少钢材的腐蚀，同时能够提高材料的使用寿命和使用性能。
储气罐阴极保护
储罐阴极保护一、阴极保护方法（1）牺牲阳极法储罐和管道内壁常用的阴极保护方法就是牺牲阳极法，牺牲阳极法可以不必担心电源的连接而可以任意布置；它的电位是有限的，就没有担心过保护危险的必要；可以做成任意形状的牺牲阳极。
（2）强制电流法从原则上讲用于设备外部的阴极保护所用的牺牲阳极也可以作为设备内部的牺牲阳极材料，但是因为内部的不易更换，也不易检测，因此，在管道内壁施加阴极保护时要选择那些体积小而又寿命长的阳极，这类阳极有铂、镀铂型阳极。
以前储罐内多采用牺牲阳极法来实现阴极保护，有的地方至今还保持这种方法。
但是使用惰性阳极的强制电流阴极保护法比牺牲阳极保护法更加灵活且具有优势。
其原理是在高腐蚀性的电解液中牺牲阳极极易受到局部电池的腐蚀，这样阳极的消耗速度就会很快，因此需要频繁的更替更新，这样牺牲阳极法就不是那么经济了。
使用强制电流对设备的内部实行阴极保护时，电流只会在设备的内部流动，但是不会对外部的设备形成干扰，但是会对内部与保护体电绝缘的构件产生干扰，因此在设计时就要考虑使用跨接电阻对此进行消除。
二、储罐内阴极保护（1）水罐内壁阴极保护像是大型水罐，比如高架水罐、电站的河水罐、海水储罐、锅炉的供水罐等，比较适合采用前置电流阴极保护，其辅助阳极材料有硅铁、石墨、铅、镀铂钛，在灌顶的适当位置悬挂下去，也可以通过罐壁钻孔的技术固定阳极。
在电阻率极高的水中，多采用铜芯连续式镀铂钛的线性阳极，就能获得电流的均匀分布。
（2）原油脱水罐的阴极保护脱水罐的液体常常分为三层比如水、乳化液、油等，水层中的含盐量高并且溶解有机酸、二氧化碳，腐蚀性特别强，都应该采用阴极保护。
在低含盐量及低温度（温度低于30℃）时多使用高活化铝阳极或者是镁阳极。
通常的情况下最为经济的是强制电流法，各类辅助阳极都可以使用，但是阳极和它的附件材料都要能承受油品的侵蚀。
三、原油储罐牺牲阳极保护（1）保护的方法原油储罐阴极保护多采用从罐顶打孔进入，然后将参比电极和平衡的重物放到内底板上，达到合适的水电卫，以保证良好状态。
汇龙储罐内壁牺牲阳极阴极保护方法
腐蚀原理：原油罐的罐底板是腐蚀最严重的部位。
腐蚀最严重的部位集中在底板最外圈等沉积水较多的浮盘支柱下面，底板腐蚀穿孔基本发生在该部位，罐底板其它部位主要表现为坑蚀，钢板表面存在大小、深浅不一的腐蚀坑。
腐蚀类型主要为均匀腐蚀、坑蚀等，破坏形式主要为腐蚀穿孔。
原油沉积水的腐蚀随着炼油规模的不断扩大，加工高硫原油数量逐年增加，使得原油中H2S、硫醇等活化硫含量提高，再加上原油开采或运输过程中混入的污水，造成原油储罐沉积水腐蚀性增加。
（1）Cl-对腐蚀的影响。
在原油储罐底板最外圈等沉积水较多的部位，底板表面涂层由于长时间浸泡，在针孔或施工缺陷等部位出现局部鼓包、脱落。
Cl-具有直径小、穿透性强等特点，优先有选择地吸附在涂层缺陷部位，与金属结合成可溶性氯化物，在罐底板表面形成点蚀核，逐步发展长大，形成孔蚀源。
孔蚀处的金属与孔外金属形成大阴极小阳极的微电池，阳极腐蚀电流加大，发生电化学反应，阳极溶解金属产生大量的金属正离子。
由于罐底污泥、锈层及点蚀坑造成的闭塞作用，在蚀坑口形成氯离子闭塞原电池，使阴阳离子移动受到限制，造成点蚀坑内阳离子多于阴离子，导致Cl-向坑内移动浓缩酸化，进一步加速腐蚀，使蚀坑逐渐加深、扩大。
（2）S2-对腐蚀的影响。
不同品种的原油含硫比例不一，但都以硫化氢、硫醇和其它硫化物等形式存在于原油中。
S2-的存在不但使阳极反应受到催化，而且还使溶液中的亚铁离子的浓度大大降低，从而使阳极反应的起始电位更负及阳极极化曲线向负方向运动，造成阴极控制过程的腐蚀电流有较显著的增加，最终导致罐底板腐蚀的加剧。
（3）电导率的影响。
根据腐蚀电化学原理，某一腐蚀体系的腐蚀电流等于该体系阴、阳极反应的平衡电位差除以总电阻。
罐底板沉积水的电导率越大，即沉积水溶液的电阻越小，则该体系的腐蚀电流越大，由此表明罐底板沉积水的高电导率，会加剧罐底板的腐蚀。
（4）细菌腐蚀。
在原油罐底沉积水中存在着多种微生物，这些微生物诱发的腐蚀中最复杂的是由硫酸盐还原菌（简称SRB）引起的腐蚀。
原油储罐的防腐措施
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。
油库的区域阴极保护技术
油库的区域阴极保护技术随着全球石油需求的不断增长，油库的建设和运营变得越来越重要。
在油库中，阴极保护技术被广泛应用于储罐和管道的保护，以减少腐蚀对设施的损害。
本文将探讨油库的区域阴极保护技术，并介绍其原理、应用和未来发展。
一、区域阴极保护技术的原理1.1 阴极保护的基本原理阴极保护是通过在金属结构表面施加一个外加电位，使该金属成为一个阴极，从而抵消其与周围环境的电荷差，防止金属腐蚀的一种技术。
在油库中，阴极保护主要用于储罐和管道，以防止地下水中的电化学腐蚀。
1.2 区域阴极保护的特点区域阴极保护是一种集中控制的阴极保护系统，在一定的范围内提供保护电流，常用于大型油库。
与点阴极保护相比，区域阴极保护具有以下特点：（1）降低成本：区域阴极保护系统可以覆盖较大的区域，这意味着在覆盖范围内只需要安装一个设备，减少了设备安装和维护的成本。
（2）减少电极数量：相比于点阴极保护，区域阴极保护系统可以通过按需调节电流密度来减少电极的数量，进一步降低成本。
（3）提高系统可靠性：区域阴极保护系统采用集中控制，可以对整个系统进行监控和管理，及时发现并排除故障，提高系统的可靠性。
（4）适应性强：区域阴极保护系统可以根据实际情况进行调整和优化，适应不同环境的需求，例如调整保护电流密度、电极布置等。
二、区域阴极保护技术的应用2.1 储罐保护在油库中，储罐通常是最容易腐蚀的部分。
区域阴极保护技术可以通过在储罐壁上安装阴极电极来提供保护电流，防止储罐壁腐蚀。
此外，还可以通过地下电缆将保护电流引导到储罐中，形成一个全面的保护系统。
2.2 管道保护油库中的管道能够将石油产品从储罐输送到其他地方，因此也需要保护。
区域阴极保护技术可以通过在管道上安装电缆和阳极，为管道提供保护电流。
这种技术不仅可以防止管道腐蚀，还可以延长管道的使用寿命。
三、区域阴极保护技术的发展趋势3.1 温度和湿度监控区域阴极保护系统的效果受环境条件的影响。
为了提高系统的可靠性和效率，未来的发展方向之一是引入温度和湿度监控。
储罐底板外加电流阴极保护施工方案
某某国际机场扩建工程场外供油工程10000m3油罐阴极保护施工方案河南省防腐某某有限公司二00六年十二月十三日某某国际机场扩建工程场外供油工程10000m3油罐阴极保护施工方案储罐底板的阴极保护可采用网状阳极系统、柔性阳极系统以及在储罐基础内铺设镁带等三种方式。
经济效益分析比较表明，在储罐底板采用网状阳极系统，既合理又经济。
一、网格阳极系统的组成1、网格阳极阴极保护系统包括恒电位仪、钛/混合金属氧化物带、接线箱、参比电极和阳／阴极电缆。
2、恒电位仪将交流电转换成直流电，由参比电极控制其电流输出，阴极电缆连接在储罐上，阳极电缆连接混合金属氧化物阳极网。
系统工作时，电流从阳极网释放到沙层中并流入储罐底板，通过电缆返回到恒电位仪阴极。
当储罐底板的电流达到一定密度后，底板将停止腐蚀。
3、由混合金属氧化物阳极带（Corr-TapeⅡ）与钛导电片(Corr Stds Bar)相互垂直铺设，在交叉处焊接而成的阳极网，它处于罐底板下面的回填砂中，是外加电流阴极保护的辅助阳极。
阳极带间距为1.2m。
导电片间距为4m,阳极网距罐底板一般为150－300mm.4、阳极电缆线以及参比电极电缆线箱内连接，并且连接到电源设备。
5、参比电极用来监测阴极保护效果，采用硫酸铜塑料外壳参比电极Corr cell 802。
6、阴/阳极电缆采用不少于4根的阴阳极电缆，以保证系统的可靠性和电流分布更加均匀。
1、阳极材料混合金属氧化物阳极带Corr-TapeⅡ是由TIR2000混合金属氧化物涂敷在钛金属表面上制成，规格如下。
成分：ASTMB265，一级钛；宽度：6.35 mm；厚度：0.635 mm；重量：17.8 kg／km；电阻：0.138 ohm／m；覆盖层：TIR2000金属氧化物,最大输出电流：42A/m2、钛连接片钛连接片Corr-Stds呈银灰色，表面光亮，无污物，规格如下。
成分：ASTMB265（CPTAGr1/2）；一级钛宽度：12.7mm厚度：0.9mm重量：59.6㎏/1000m电阻：0.049ohm/m3、专用接头Corr-Feed Cnnt，电缆是高分子聚乙烯铜芯电缆，其长度应使该电缆能够连接到接线箱，截面积一般为10mm2。
探究常温原油储罐罐底边缘板的腐蚀与防护方法
探究常温原油储罐罐底边缘板的腐蚀与防护方法摘要：为减少运输距离和运输成本，原油库区一般建立在沿海地区。
但受海水以及海洋性气候的影响，原油储罐罐底在常温下会受到腐蚀，因此，本文对常温下原油储罐罐底边缘板腐蚀与防护策略进行分析，以望借鉴。
关键词：原油储罐；罐底边缘板；防腐蚀处理引言：原油储罐底板的腐蚀问题，一直是困扰石化企业的难题，由于原油储罐多修建在沿海地区，在长时间海水浸泡与石化工业废气的影响下，其底板经常出现大面积锈蚀或开裂现象，减少了油罐的使用寿命。
因此，为防止事故发生，探究原油储罐罐底边缘板腐蚀与防护方法，具有十分重要的意义。
1.原油储罐罐底边缘板的腐蚀原因原油储罐罐底受腐蚀原因多是由于温度、金属等因素导致的化学腐蚀。
温度的变化会导致原油储罐基底与罐体底板的衔接部分产生形变，导致底板发生膨胀或收缩，降低了底板的使用寿命。
尤其是在沿海地区，昼夜温差较为明显，且夏季与冬季的温度变化也较为明显，导致底板的使用寿命进一步缩短。
原油储罐内部的储罐液体容量的承载负荷大小也会对罐底的底板带来影响。
当原油储罐中储存的原油变多之后，罐底中部会积淀许多的不均匀沉降物质，因此，罐底的受力情况会变得更加复杂。
罐壁在原油的静压力作用下会产生环向应力，从而使原油储罐沿着其半径的方向产生形变，但由于原油储罐的罐壁与罐底存在衔接，二者之间存在边缘应力，阻止其产生向外的形变，导致底板的边缘产生塑性形变。
但是当储罐内部的原油质量减少时，罐体由于自身材质性质就会逐渐恢复原来的状态，而底板由于无法恢复原貌，因此会产生无法恢复的上翘状态。
当原油储罐的边缘板与底板基座产生缝隙时，在形变的反复作用下，开裂缝隙就会不断变大，造成安全隐患。
此外，由于沿海地区的光照时间较长，受紫外线影响，储罐外部的防水弹性胶会加快老化失效的速度，导致防水弹性胶失去原有的保护作用。
且原油储罐在长时间的试用下，底部边缘板会不断的产生周期性的形变伸缩，也会因与防水弹性胶之间不断进行的拉伸与摩擦而降低防水弹性胶的使用寿命。
原油储罐可动式牺牲阳极阴极保护
原油储罐可动式牺牲阳极阴极保护
李根照
【期刊名称】《炼油技术与工程》
【年(卷),期】2018(048)008
【摘要】介绍一种油罐内部采用可动式牺牲阳极进行阴极保护的方法,可避免现有技术中油罐排水后牺牲阳极因脱离水层而失去阴极保护的问题.可动式牺牲阳极贴近罐内底板安装,始终保持与被保护罐底板的最近距离,随着时间的推移牺牲阳极表面消耗后,可在自重作用下沿固定柱向下移动,使油罐排水后也能在油罐残存水的作用下对罐底板的内表面起到阴极保护作用,使油罐在排水前或排水后以及应用若干年牺牲阳极大量消耗后仍能始终如一地处于良好保护状态.该阳极是针对油罐这种特定的阴极保护环境所设计,可使油罐内部阴极保护效果提升至少1倍以上.
【总页数】4页(P43-46)
【作者】李根照
【作者单位】中石化炼化(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心,河南省洛阳市471003
【正文语种】中文
【相关文献】
1.钢质石油储罐罐底外壁牺牲阳极阴极保护 [J], 秦健;廖良兵
2.10万m3原油储罐罐底内底板腐蚀与牺牲阳极阴极保护 [J], 梁成浩;吕升忠
3.外加电流与牺牲阳极阴极保护技术在原油储罐的应用 [J], 王金福;陈志强
4.钢制储罐内牺牲阳极阴极保护设计及应用 [J], 刘佳;郑安升;廖煜熠;王杰;丁杰;潘
怀良
5.储罐内底板牺牲阳极阴极保护电流分布的有限元模拟 [J], 周冰;韩文礼;张盈盈因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
两点法电位检测储罐底板阴极保护效果评价
πr 2
r - a
2
2
( 4)
S 2 — — — 被保护金属表面 ; σ — — — 计算区域的环境介质电导率 ; f ( <) — — — 被保护金属表面的电流密度 。
五、 计算参数选取
1、 计算区域环境介质
罐底板与以沥青砂为主要构造的基础接触 , 基
四、 边界条件
1、 深井阳极极化电位
相对 误差 %
12. 87 9. 28 7. 20 4. 99 0. 34 1. 74 3. 28 4. 42 5. 38 3. 97 3. 70 4. 00 2. 61
图1 单座储罐和单支深井阳极示意图
现研究单支深井阳极对直径为 40 ～ 66 m 储罐 阴极保护时水平轴线保护电位分布规律见图 2 和 图 3。
统参数计算 。 2、 计算区域边缘电位梯度 电位在距深井阳极较远时变化很小 ( 等于金属 在土壤中的自然腐蚀电位 , 受深井阳极影响很小 ) , 计算区域边缘电位梯度等于零 : 5< = 0 5n
( 3)
3、 储罐底板电流密度
第二类边界条件 f ( <) 为阴极表面电位等于 < 对应的电流密度 , 金属构件 f ( <) 与 < 极化曲线需由 试验测出〔7〕, 极化曲线试验受很多限定条件 ( 金属材 质、 电解液浓度 、 测试时间长短等) 影响 。限定条件 不同 , 极化曲线拟和方程也不同 , 这将导致电位计算 系统误差 。现根据一种典型电流密度分布假设求解 保护电位 , 文献 [ 8 ]根据静电学原理推导出无限大空 间带电圆盘电流密度 i 分布公式 : i =
大值为 - 1. 2 V , 储 罐 底 板 的 平 均 电 流 密 度 为 6 mA/ m2 。
大型储罐罐底阴极保护检测数据及其分析[1]
二 、测量结果
1、 镇海岚山站 本次测量 8座 10 ×104 m3 储罐 ,储罐直径为 80 m ,其中一期 4座罐 (1～ 4号 )于 2004年 5月 20日 投产使用 ,二期 4座罐 ( 5～8号 )于 2004 年 9月 10 日投产使用 。阴极保护采用网状 MMO 阳极 ,电源 为美国产品 ,测量时发现交流纹波较大 ,电源和测量 接线箱均设在罐外空地上 。在测量过程中 ,二期 4 座罐一直未送电 ,无法测量保护参数 ,但为测量自然 电位提供了机会 。一期 4座罐罐底埋设的参比电极
Voff6 770 (方法 3) 757 (方法 2)
Von /Voff3 (mV )
1 240 /891 (方法 3) 1 230 /859 (方法 1)
表 4 岚山 6号和 8号罐自然电位的测量 (方法 1)
位置
参1 参2 外参
自然电位 (mV )
6号罐
8号罐
619
667
689
553
639
2、 茂名北山岭站 中石化茂名港工公司 2座 12. 5 ×104 m3 罐 ,于 2003年 12 月投 产 , 储罐 直 径 为 90 m , 采 用 网 状 MMO 阳极阴极保护 ,电源为 SF—3 型恒电位仪 ,罐 底半径向埋有 5支参比电极 ,电源在阴极保护间内 , 参比电极引线设在罐堤外测试桩中 。测量中发现电 源的直流输出端交流电压太高 ,例如 14号罐电源输 出直流为 2. 95V / 1. 1A ,而交流电压分量为 2. 9V , 与直流的水平相当 ,由此可见 ,电源应属不合格产 品 。采用 ZC—8表测得的阳极接地电阻 13号罐为 4. 0Ω , 14号罐为 3. 8Ω ,测量数据见表 5～表 7。 3、 上海白沙湾站 上海白沙湾站 8 座 10 ×104 m3 罐 , 罐径为 81 m ,于 2003年 11月投产 。阴极保护采用柔性阳极 , 阳极设计用量为 1 600 m ,实际用量为 1 540 m。在 罐底的一个直径向分别埋有 6支参比电极 。电源为 美国 Reychem 公司生产 。电源和参比电极引线均
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一ｅ Ｅ 图 在役原油储罐底板外壁追加阴极保护 两种方法的对比分析 杨鑫’张军 胡松青 （１．上海和达化工石油工程技术有限公司，上海２０１２０６；２．中国石油大学（华东）理学院，山东青岛２６６５８０） 摘要：本文对比了针对在役原油储罐底板外壁追加阴极保护的两种方法，通过分析同一保 护储罐的数据，得出了两种方法的优缺点，并针对不同的投资和现场工况给出了推荐的方案。 关键词：阴极保护在役原油储罐深井阳极水平井阳极 中图分类号：ＴＧ１７４．４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０．１３７２６０．ｃｎｋｉ．１１－２７０６￣ｑ．２０１４．０５．０２７．０２
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｗｏ Ｃａｔｈｏｄｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｉｎ．Ｓｅｒｖｉｃｅ ０ｉｌ Ｔａｎｋ Ｂｏｔｔｏｍ Ｗａｌｌ ＹＡＮＧ Ｘｉｎ １ １ ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ ，ＨＵ Ｓｏｎｇ－ｑｉｎｇ （１．Ｓｈａｎｇｈａｉ ＨＥＤＡ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈ￣２０１２０６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ（Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ），Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６５８０，Ｃｈｉｎａ） ｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．ｔｗｏ ｃａｔｈｏｄｉｃ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｉｎ—ｓｅｒｖｉｃｅ ０ｉｌ ｔａｎｋ ｂｏｔｔｏｍ ｗａｌｌ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ 翔■ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｏｒａｇｅ ｔａｎｋｓ，ａｎｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｉｔｅ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｇｉｖｅｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃａｔｈｏｄｉｃ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｉｎ・・ｓｅｒｖｉｃｅ ｏｉｌ ｔａｎｋ；ｄｅｅｐ・－ｗｅｌｌ ａｎｏｄｅ；ｈｏｒｉｚｏｎｔ￣—－ｗｅｌｌ ａｎｏｄｅ
ｕ ５ １苗 包括Ｇ０１ ｌ￣Ｇ０１４共４／￣３００００ｍ 原油储罐，储罐直径
阴极保护技术在国内原油储罐底板的保护中应４４ｍ，四台罐位于同一罐组。储罐建成于上世纪９０年 用较晚，在上世纪８０年代早期投产的储罐由于腐蚀 代初，建设时未采取阴极保护措施。随着罐龄的增 等原因造成的漏油事故频发。１９９５年华东输油局对 长，腐蚀的作用日积月累，尤其是未作任何防护措 鲁宁县泗县站的一座３００００ｍ 补加了阴极保护采用了 施的罐底板外壁，已逐渐进入腐蚀穿孔的高发期； 深井阳极和牺牲阳极相结合的阴极保护方法；１９９３ 继续听之任之，不可避免清罐维修乃至补焊补漏的 年管道局对东营首站站内共计１４座储罐和约７０００米 频率会越来越快，直接和间接的经济损失将会加 管道追加阴极保护，采用深井阳极和分布式阳极为 大。鉴于安全运行和经济上的考虑，业主方决定对 主的区域性阴极保护方法Ⅲ。在国内外还有公司尝试 储罐进行阴极保护改造。 了斜井阳极地床强制电流阴极保护方法，都取得了 ２阴极保护追加改造 不错的保护效果口 。 ２．１阴极保护实现方式 １概述 对于已经建成的大型储罐的底板外壁追加阴极
此次改造罐区位于广东湛江沿海地区，共计 保护可选择的方法有两种：以深井阳极为阳极地床 作者简介：杨鑫（１９８２一），男，山东人，技术部经理，工程师，学士，主要从事阴极保护。
全面腐蚀控制 第２８卷第Ｏ５期２０１４年０５月 囡 ｃ出 的区域性阴极保护和以水平井（斜井）为阳极地床的外 层中，每台储罐设置３支参比电极，参比电极的分布 加电流阴极保护系统，两种方法在国内都有过大量 见图３。 的应用。此次工程实践主要是针对同一个保护目标 的两种不同方法的阴极保护效果的对比。 根据计算结合现场实际情况Ｇ０１ １－Ｇ０１４罐设计 方案为距四台罐外围防火墙５０￣６０ｍ处共设置４座３０ｍ 深井地床，地床内安装１０支ＭＭＯ管状阳极，阳极采 用含碳量９８Ｉ３％的煅后石油焦作为填充料，为了减小 对周边金属结构的影响，阳极顶端距离地面距离为 ８～１０ｍ阳枷七｝ｂ 布罟图田园１ 【ｌ＃躁井 Ｊ＾ 图３罐底嵌入式参比电极布置示意图 厂医道路 士士涩＃阳舾 ’一 。‘＾¨…川
整个罐区设置两套分别独立的阴极保护系统，系 ｛ＧＯｌｆ） ｛ＧＯｉ２） 统１用于深井阳极区域性阴极保护，系统２用于水平井 厂 ／／ 厂 区 区 阳极阴极保护系统，每套系统包含１台恒电位仪。 道 道 略 ２．２阴极保护改造结果 路
【ＧＯ１４） （ＧＯＩ３ Ｊ ＼＼、 ／／／ ＼ ／／／ ２．２．１深井阳极区域性阴极保护系统
阴极保护系统追加改造完成后分别开启两套系 一 厂区道培
④］ ＃深井阳极 １－『 …’ 现升碌疋傲化 斗 以上，记不 吧 １ｘ 仃烈掂，术
图１深井阳极区域性阴极保护系统布置图 集参比电极数据。恒电位仪数据见表ｌ，各个储罐参 比电极实际测量值见表２。 在Ｇ０１３、Ｇ０１４罐混凝土环梁下面分别设置１组 表１深井阳极区域性阴极保护系统匿电位仪运行数据表
水平升甩Ｊ木，母殂圯Ｊ木 女蓑斗文整伶 个苁，母文 恒电位仪显 输出电压（Ｖ） 输出电流（Ａ） 参比电位（Ｖ） 长度为 ２米，每支阳极内预制３支ＭＭＯ管状阳极， 示数据 ６０．８ ６５．６ １．２５
傲米用笛埙重 ．ｊ％ 煅后徊徊焦作力螟允科。将 阻极利用液压顶管机水平顶入储罐环梁下方的沙土 表２深井阳卡及区域 极保辛户系统王见场参比测
。水十升仰互见 。 Ｇ０１１￣， 量 ＣＳＺ０１１１ ＣＳＺ０１１２ ＣＳＺ０１１３ 数据 １－３０ １．０８ ０．８９ 厂 ，／／一 、＼＼ ，／／ ／Ｔ—、＼、 ｒ Ｇ０１２拳比洌 量 ＣＳＺ０１２１ ＣＳＺ０１２２ ＣＳＺ０１２３ 区 ／ 、 ／ 、 区 数据 １．３８ １．０３ １．４６
道 ＼、 ／
／ ＼～ ／ 道 Ｇ０１３拳比 量 ＣＳＺ０１３ｌ ＣＳＺＯ１３２ ＣＳＺ０１３３
路 路 ６０１４ ６０ｌ３ 数据 １．４０ １．１０ Ｏ．９６
Ｇ０１４参比 量 ＣＳＺ０１４１ ＣＳＺ０１４２ ＣＳＺ０１４３ 、， 匹琨蛤 、厂 数据 １．４４ １．２２ １－３７
图２水平井阳极地床阴极保护系统布置图 通过表２可见，所有参比电极的电位都在国家标
此次工程实践中在Ｇ０１３、Ｇ０１４中同时采用了两 准要求的一１．１－－０．８５Ｖ范围之 ，但是同一个储罐的 套不同的阳极系统，目的是在能起到保护的同时也 ３个参比电极的测量电位相差较大。 能更好的对比保护效果。为了准确的检测阴极保护 ２．２．２水平井阴极保护系统 电位，本项目采用了嵌入式Ｃｕ／饱￣ＣｕＳＯ 参比电极 将系统１关闭２４ｈ候开启系统２，并稳定运行２４ｈ 测量保护电位，参比通过定向钻的方式植入罐底沙 （下转第５９页）
Ｔａ１－ＡＬ ＣＯＲＲＯＳｌＯＮ ＣＯＮＴＲＯＬ ＶＯ Ｌ＿２８ Ｎｏ．０５ ＭＡ ２０１４ ｃ。… 图 —煳 口防腐井共创经济收益１２３．２３万元，达到防腐效果， 验，结果表明，投加防腐剂后有效抑制了腐蚀，有 提高了经济效益。 利于提高油田经济效益。
４结论 参考文献 （１）采用电化学法评价了压力、温度、流速、ｐＨ 【ｌ】中国腐蚀与防护学会编写
．金属防腐蚀手册．第一版．上海：科学
值等因素对腐蚀的影响，试验结果表明，腐蚀速率 技术出版社，１９８９：１ ２．
随压力的增加、温度的升高、流速的增大而增加； 【２】张学元＇雷良才・二氧化碳腐蚀与控制－北京：化学工业出版社，
ｐＨ值小于７．０时腐蚀速率随ｐＨ值的增大而减小，ｐＨ 【３】哈利 顿公司著【美】，侯高文、李玉堂译，蒋舜铮校．油田二氧
值大干７．０时，腐蚀速率受ｐＨ值影响不大。 化碳使用手册，东营＝石油大学出版社，１９８９：１－１０．
（２）针对胜利油田管道腐蚀问题，采用电化学法 Ｈ 裹盏 道腐蚀控制技术应用现 ・石油工程建
和挂片法评价了四种防腐剂Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ的防腐效 【５】柳言国．胜利油田防腐蚀技术评价中试系统…－腐蚀与防 果，结果表明，防腐剂Ａ、Ｂ、ｃ的防腐效果都不错。 ［６】 护技术手册》编委会．油气田腐蚀与保护技 （３）从经济效益分析，选用防腐剂Ａ进行现场试 术手册．第一版．北京：石油工业出版社，１９９９：５０．５１．
（上接第２８页） 以上，记录恒电位仪运行数据，采集参比电极数 少、施工简单、施工过程安全风险小。 据。恒电位仪数据见表３，各个储罐参比电极实际测 （２）深井阳极区域性阴极保护系统不足：电位分 量值见表４。 布不均匀、恒电位仪功率要求较大、电流实际利用 表３ 水平井阴极保护系统恒电位仪运行数据表 率较低、对周边金属结构有影响。 恒电位仪ｆ输出电压（Ｖ）ｆ输出电流（Ａ，ｆ参比电位（Ｖ） ｆ３）水平井阴极保护系统优点：电位分布均匀、 显示数据ｌ ８．５ Ｉ ７．９ ｌ １．２６ ． 由 玄丽士 由沽 阳玄 吉 围：斗１ ｌ＾ ，Ｊ—ｒ ，Ｊ、１＿＾ Ｊ’、 ’ １．１１１￣ ｌ ，１ ４—广１＿＾Ｉ 、 ，’Ｊ，ＨＪ＾ｌ二 表４ 水平井阴极保护系统现场参比测量数据表 金属结构基本没有影响、占地面积小。
单位：Ｖ （４）水平井阴极保护系统不足：投资较高、施工 Ｇ０１３参比测量 ＣＳＺ０１３１ ＣＳＺ０１３２ ＣＳＺ０１３３ 过程复杂、工程量大、罐区防火墙内机械施工风险
数据 １．２７ １Ｉ２５
ｃｓ１ｚ．２。９１４３ 较高、对罐基础原有结构有一定的改变。
Ｇ０１４参比测量 ＣＳＺ０１４１ ＣＳＺ０１４２ １．２４ 综上所述，储罐数量较少并且在投资和现场工 数据 １
．２２ １．２２
通过表４可以看出，使用水平井作为阳极地床的 统；当储罐数量较多或是投资和现场工况条件不允
阴极保护系统在同一个储罐的３支参比电极测量的数 许的情况下，采用深井阳极区域性阴极保护系统也
据相差最大不超过４０ｍＶ，保护效果非常理想。 可以达到保护目的，但在阴极保护系统投产后要对
３结论 周边金属结构的电位进行杂散电流检测，必要时采 通过此次工程实践，可以看出只要是合理的设 取排流措施。
计，两种不同的追加阴极保护的方法均可以实现对：参考文献 目标储罐的阴极保护要求。但是，两种方法对比分 ［１】胡士信．阴极保护手册［Ｍ】．北京：化学工业出版社，１９９９：１—３． 析各有优缺点，分析如下： ｌ臣 已建储罐底板的阴极保护系统Ⅲ・油气储运’ ｏ０。’