1、油罐罐底板导电聚合物柔性阳极外加电流保护系统的应用与管理摘要：油罐是原油储存的重要基础设施，其建设投资大，服役时间长，如果发生泄漏的油品进入地下后可造成环境污染，也可能发生聚集油气导致的火灾事故，影响库区的生产安全。罐底板腐蚀往往是造成油罐发生泄漏的主要原因，在油罐建成投产后，如何做好油罐底板外侧的腐蚀控制就成为了我们工作中的重点，采用外加电流阴极保护系统是对油罐底板下表面进行保护的一种常用办法。 关键词：罐底板、外加电流阴极保护、导电聚合物柔性阳极、应用与管理 1、引言 在油品储运过程中，目前大多采用钢制储罐储存油品，而钢制储罐容易受到内外环境介质的腐蚀而影响其使用寿命，导电聚合物柔性阳极外
2、加电流保护系统就是防止或抑制被保护金属构筑物发生电化学腐蚀的技术，该方法是对被保护的金属施加一定的阴极电流，使被保护金属的电位负于某一电位值，使其上的电化学反应得到抑制，从而使金属的腐蚀得到控制。 本文对油罐地板外侧腐蚀原因作了分析，并对导电聚合物柔性阳极外加电流保护系统的应用及在日常管理中存在的问题及判断方法作了一定的介绍。 2、油罐底板外侧腐蚀原因分析 （1） 、油罐底板外侧直接和沥青砂接触，罐底和沥青砂接触程度不同，造成罐底各部位氧气的浓度不同，从而产生氧浓差电池，含氧较大区的金属电极电位低，构成电极的阳极而罐底产生腐蚀。 （2） 、油罐周围存在杂散电流，杂散电流从罐底流出的地方，成为腐
3、蚀电池的阳极区而造成罐底的腐蚀。 （3） 、土壤中的硫酸盐还原菌也会通过沥青砂抵达油罐底部而腐蚀罐底。这种腐蚀受土壤电阻率、PH 值、含盐量、微生物、含氧量等多种因素的影响。一般土壤电阻率越低，含盐量越大上述腐蚀越严重。 （4） 、油耀底板外侧经常有盐水存在，盐水中的氯离子渗透能力比较强，造成油罐底板的严重腐蚀。 （5） 、沿海地区空气潮湿含盐雾，雨水丰富，地下水中盐份含量高，土壤电阻率低，客观上罐底板外侧容易构成电化学腐蚀环境。即使建罐位置位于基岩上，虽然对罐底板外侧的腐蚀有所改善，但并不能最终改变罐底板外侧电化学腐蚀环境。 3、外加电流阴极保护技术原理 在钢铁中的 Fe 和 C 在自然状态
4、下，相互极化至腐蚀电位 E C，相应的腐蚀电流为 I C，当通电进行阴极极化后，电位负移，假如电位极化到E1，总电流为 I1，而腐蚀电流则由 IC 降到 I1，此时腐蚀减小了，但未停止。I1-I1为外加的阴极电流。当外加电流继续加大，电位继续负移至阳极的平衡电位 E0Fe 时，腐蚀电流降为零，完全停止了腐蚀，外加的电流增大到 I2（此电流即为阴极保护电流） 。换句话说，原来 C 的电位高，Fe 的电位低，两者存在电位差，产生 IC 大小的腐蚀速度，阴极保护向金属上通以阴极电流，使之阴极极化，电位向负移，使金属上原腐蚀电池的阴极 C 和阳极 Fe 的电位差逐渐减小，腐蚀速度下降，当把电位负移到同
5、 Fe 的电位相等时（阴极保护电位约极化到-0.85V，此电位值是相对于Cu/CuSO4 电极的） ，则金属就得到了完全保护。 4、导电聚合物柔性阳极在罐底板阴极保护中的应用 目前，整流器是外加电流阴极保护系统最常用的电源，整流器结构简单、安全可靠、能长期稳定运行、操作维护简单、价格便宜，是一种理想的阴级保护用直流电源。其通过连续调整所施加的电流，使结构相对于土壤的电位保持在一个预先设定的最佳值，这一电位在土壤/水、温度、杂散电流等条件的不断变化下保持恒定，从而为结构提供所需的保护。 监控系统对每个外加电流阴极保护系统的 6 个参比电极的电位进行采样，按照既定的控制策略对变压整流器的输出进行控
6、制，使阴极保护系统的保护效果满足相关的标准规范，对不符合标准的，安排人员进行维修处理。 导电聚合物柔性阳极外加电流保护系统在使用中出现的问题及判断方法，外加电流阴极保护系统在大型储罐日常应用中，不少外部故障可以通过恒电位仪来判断。 （1） 、保护电位达不到正常范围（低于规范值-0.85 V 至 -1.20V） ，其中有可能场地地坪与储罐基础不均匀沉降，造成与导电聚合物柔性阳极连接电缆的断裂，致使该段柔性阳极不通电，无法正常工作，表现的现象为：电流电压与其他恒电位仪数据比明显偏大，保护电位上不去。 （2） 、保护电位达不到正常范围、电路开路（只有电压、无电流） ，一般情况是由阴阳极汇流电缆断裂产
7、生，可检查阳极汇流电缆有无断裂或者阴极汇流电缆有无断裂，还可以检查下阴极电缆与罐底板边缘板的焊点，很多时候有可能是日常检维修时造成阴极电缆在边缘板的焊点脱落，这个经常造成这个现象。 （3） 、各个保护电位数据值不均匀，以某油库十万立方米原油储罐来说，一般罐底板下部，设有六个长效硫酸铜参比电极，一个参与工作，其余五个观察监测用，如果发现六个参比电极保护电位数据不均匀，有些相差比较大（+300mv 左右） ，就需要检查外部电缆与柔性阳极的连接电缆，有可能因为施工过程中外力或者地坪与储罐基础之间的不均匀沉降，导致有部分连接电缆断裂，部分柔性阳极无法正常工作，而造成这种现象，一般来说可通过钳形电流表检
8、测阳极接线箱上的各分路连接电缆的电流。 一般对于外加电流阴极保护系统导电聚合物柔性阳极的日常故障可以通过以上几点来判断，当然像一般的恒电位仪故障，如熔断器损坏等小问题，日常巡检即可发现，不多敷述。 5、结束语 导电聚合物柔性阳极阴极保护系统是一种控制罐底下表面腐蚀的经济有效的方法，导电聚合物柔性阳极近些年来的应用，已不局限于大型储油罐底的保护，在长距离石油管道输送和桥梁等一些建筑物的阴极保护中的应用也越来越多。随着导电聚合物柔性阳极阴极保护的技术日新月异的发展，但对已经广泛应用于石油石化行业中的导电聚合物柔性阳极的管理使用情况的研究分析，仍对我们的工作有着重大的意义。 参考文献 1 胡士信.阴极保护工程手册【M】.北京：化学工业出版社 周力 助理工程师 中石化管道储运公司南京输油处大榭岛油库 2009年毕业于江苏工业学院油气储运工程专业 马东洋 工程师 中石化管道储运公司南京输油处大榭岛油库 王艮龙 助理工程师 中石化管道储运公司南京输油处运销科
