大型储罐外底板阴极保护系统投运异常调查分析

本文通过对某新建油库大型储罐外底板外加电流阴极保护系统投运时出现输出电流异常原因的调查分析,发现采用混凝土钢筋桩基-承台基础的大型储罐基础内钢筋与周边防雷接地极存在搭接电导通问题,从而影响储罐外底板阴极保护系统的正常投运;本文针对该问题提出了解决措施及建议。

高温高盐储水罐内壁极化行为及其外加电流阴保系统辅助阳极的优化分布

通过电化学测试对高温高盐储水罐的极化特性进行了研究,获得了腐蚀电流和阴极保护电流密度的规律;对外加电流阴保系统的辅助阳极进行优化设计,通过数值模拟方法计算采用不同阳极保护方案时储水罐的阴极保护电位分布,最终确定最佳方案。结果表明:储水罐的直径为15.25 m时,综合阳极最佳的数量为8支,每支阳极覆盖的角度为45°;同时随着阳极长度的增加,储水罐电位均匀性得到改善;随着储水罐尺寸的增大,其保护电流需求量增加。

水罐内表面强制电流阴极保护阳极的布置

以某3400 m^(3)碳钢注水罐内表面强制电流阴极保护辅助阳极用量计算及布置为例,对比了三种辅助阳极布置方案,讨论了阳极串数量,单串中阳极的数量,阳极与罐壁、罐底和液面的距离等对注水罐内表面强制电流阴极保护系统中辅助阳极布置有效性的影响。结果表明:采用方案三的防护效果最佳。辅助阳极布置过程中,需要进行阳极串最上方阳极顶部与储罐内液面的距离、2.5Sab(阳极串的底部与罐底间的距离)等参数的计算和核算,确定罐壁各部位均处于保护,从而确保采取的阳极设置方案合理有效。

钢质原油储罐底板外壁的阴极保护

以单台100 000m^3原油储罐为对象,从设计过程、施工流程、测试结果分析等多方面系统介绍了原油储罐外壁强制电流近阳极地床阴极保护工程。在合理选择参数的情况下,通过计算提出阴极保护技术方案,并与国标推荐做法进行了对比。投入运行后,对阴极保护系统进行了通电和瞬断电位测试,发现罐底板电位均处于保护范围内,说明阴极保护系统有效运行。运行1年后,阴极保护系统存在输出电流增大,回路电阻减小的情况,这是由涂层破损,介质腐蚀性提高协同作用引起的。

金属储罐底板外侧阴极保护电位分布的解析计算法

阴极保护时，金属储罐外侧罐底保护电位分布是衡量罐底保护效果的重要指标。鉴于实际测量的困难，理论计算常是辅助手段之一，而用稳流电场理论分析罐底外侧阴极保护电位的分布，发现沿罐底流动电流造成的电位变化在微伏级，对阴极保护电位分布无实际影响。保护电位取决于地电场。当阳极离罐较远时，理论推导表明，阴极保护电位与离圆心距离的关系呈类似立方抛物线方程的形式，室内模拟试验以及文献资料提供的数据证实了这个结论。根据解析公式还简要讨论了各种参数的作用。

用电位分布数学模型评价罐底阴极保护效果

地面金属储罐底板阴极保护技术中关键问题之一是判断罐底,特别是罐底中心的保护效果。目前缺少经济和简便的测量罐底保护电位的方法,电位分布数学模型为研究罐底保护提供了一种解决途径。根据稳流电场理论推导并试验验证了罐底阴极保护电位分布的数学模型,发现罐底保护电位和距罐底中心比率距离成类似立方抛物线方程形式。根据这个模型讨论罐底电位分布规律,提出罐周电位检测及一点法、二点法、多点法等电位检测技术用于评价阳极位置影响及预测罐底中心保护电位值,无需在罐底埋设全程的PVC参比管,方法简便实用。实例数据分析表明,精度满足日常检测工作的需要。

基于Comsol Multiphysics的金属储罐阴极保护方案的优化

利用Comsol Multiphysics软件建立了金属储罐底板外加电流法阴极保护电位分布的仿真模型。通过数值模拟方法,研究了阴极汇流点数量、汇流点布置情况、辅助阳极埋设深度、土壤电阻率以及电极的极化特性等因素对保护电位分布规律和阴极保护效果的影响。结果表明,在其他条件不变的情况下,罐底中心设置汇流点和多点汇流的方式,罐底板的阴极保护效果更好,但由于罐底板整体电位降差别不大,考虑到经济可行性因素,建议采用边缘处单点汇流的方式;此外,土壤电阻率越小,阳极埋深越深,罐底板越不容易受到腐蚀,罐底板越易于极化,储罐底板的阴极保护效果越好。

原油罐底的腐蚀及防护对策

某石油化工厂原油罐底板腐蚀泄漏严重，下文在化学分析及电化学实验的基础上，对腐蚀原因及涂料＋牺牲阳极的防护措施进行了论述。

储罐外底板腐蚀的研究进展

随着石油行业的发展,储罐腐蚀问题愈来愈引起人们的注意。外底板是储罐腐蚀最严重的部位之一。储罐底板腐蚀环境的复杂性增加了防腐工作的难度。通过总结大量文献,分析了储罐外底板土壤腐蚀及杂散电流腐蚀机理。针对底板防护措施中的阴极保护和涂层保护,提出了防护措施所产生的负面影响。并对影响外底板腐蚀的直接和间接因素之间的交互关系进行了归纳总结,旨在为储罐的建造和防腐提供有益借鉴。

网状阳极在10万m^3外浮顶油罐罐底阴极保护中的应用

介绍10万方外浮顶油罐罐底外壁网状阳极外加电流阴极保护的设计安装情况。

航油储罐外加电流阴极保护系统的设计研究

随着国家对环保、公共安全的管理越来越严格，越来越多的大型储罐和埋地管道实施了阴极保护以防止安全事故和环境灾难的发生。2011年对10000m。航油储罐底板外壁进行了外加电流阴极保护系统的设计、安装、调试和维护，为了验证外加电流阴极保护系统的合理性、有效性和时效性，分别于2012年、2014年和2017年对该阴极保护系统进行了检测分析。结果表明：以MMO／Ti柔性阳极为辅助阳极的外加电流阴极保护系统对储罐起到了有效的保护作用，预测该阴极保护系统的服役寿命不小于40a。

原油储罐外底板阴极保护方式的选择及参数计算

通过对钢制金属油罐罐底板腐蚀原因的分析,简述了阴极保护原理和罐底板采用阴极保护的必要性,结合对10×104m3原油储罐底板阴极保护方案的探讨,提出了具体可行的阴极保护方案并进行了参数计算。

12.5×10~4m^3储油罐底板阴极保护方案比选

对国内外储油罐底板内外侧各种阴极保护方法进行了分析对比。重点介绍了茂名分公司12.5×10~4m^3储油罐底板内外侧阴极保护方案:内侧为涂料加铝合金牺牲阳极阴极保护;外侧为涂料加混合金属氢化物网状阳极阴极保护。

储罐底板阴极保护有效性及屏蔽行为研究

储罐罐底板的腐蚀问题是影响储运安全的关键问题,目前常用阴极保护技术对储罐底板进行腐蚀防护。但是由于底板腐蚀、沉降以及施工等问题,底板与地面不可避免地存在缝隙,成为阴极保护的死角。针对储罐底板缝隙腐蚀及阴极保护屏蔽问题,自行构建矩形缝隙结构模拟储罐底板缝隙,根据电位测试和腐蚀形貌研究了阴极保护对缝隙腐蚀的影响,通过电位测试明确了缝隙对阴保电流的屏蔽作用,并进一步建立了缝隙内电位分布的预测模型。结果表明:缝口金属表现为全面腐蚀状态,而缝内金属为局部点蚀状态,当施加阴极保护后,增大了缝隙内外阴阳极的电位差,加剧了缝内金属的点蚀。在不同的阴极极化水平条件下,温度越高,缝隙结构对阴保电流的屏蔽作用越小。建立了缝隙电位分布模型,结果表明温度越低,外加阴保电位越大,外加阴保电流贡献度越小,矩形缝隙的屏蔽作用越大。

储罐采用海水试压的防腐

在地面上建石油储罐,水压试验是储罐建设必不可少的一个重要环节,在沿海地区建设储罐,利用海水做水压试验既可以节省投资,又可以减少淡水资源的浪费,但是防腐是必需解决的问题。阐述了海水对金属腐蚀的原理,介绍了采用阴极保护的方法,解决在试压过程中海水对储罐腐蚀问题,达到了理想的效果。

原油储罐底板外壁的阴极保护

介绍了造成原油储罐罐底板腐蚀的各种原因,结合某石化炼油厂5万立方米油罐罐底板外壁阴极保护工程,讨论了阴极保护外加电流设计计算的方法。利用阴极保护系统进行测试,结果表明,罐底板的瞬时断电电位范围为-0.85V^-1.10V,验证了该设计施工可行性,使底板外壁得到了有效的保护。

新型逆变式恒电位仪

目前，国内普遍将磁放大器式和晶闸管式恒电位仪用于大型储罐以及长距离输油管道的外加电流阴极保护。随着大功率电子开关器件的出现，已成功开发一种新型逆变式恒电位仪，在２万ｍ＾３储罐阴极保护的实际应用表明，不仅其性能稳定可靠，而且节能效果显著，是一种理想的更新换代产品。

污油污水罐内壁强制电流阴极保护的应用

目前国内污油污水罐普遍采用牺牲阳极保护,但存在阳极消耗快,输出电流不可调,需定期开罐更换阳极等问题,这不仅增加了维护投资,而且延误了正常生产。为解决上述问题,采用强制电流进行阴极保护是最有效的方法之一。结合华北油田鄚一站的1000m^3污油污水罐,介绍了罐内壁采用强制电流进行阴极保护的方法,通过在罐内悬挂金属氧化物阳极和安装长效锌参比电极,不仅使阳极输出电流可调,延长了阴极保护系统的使用寿命,而且实现了可在罐外对罐内不同点的保护电位进行监测。工程实践证明,华北油田鄚一站1000m^3污油污水罐采用强制电流进行阴极保护,其防腐效果良好,目前已正常运行1年多了,各项参数均控制在合理的范围内。

储罐底板的腐蚀与防护

分析储罐底板的腐蚀原因,并采用涂层和阴极保护的方法对底板进行保护。