油罐腐蝕泄漏液體影響范圍建模及應用
發(fā)布時間：2021-10-27 06:55
分析總結儲罐內部介質三相區(qū)域（含油污水區(qū)域、油相區(qū)域、氣相區(qū)域）腐蝕原因,確定易腐蝕減薄區(qū)域。建立腐蝕泄漏后液體影響范圍數(shù)學模型。以某油庫汽油罐含油污水區(qū)域泄漏為例,計算儲罐泄漏液體影響范圍,為確定儲油罐泄漏安全防護距離及應急救援提供依據(jù)。相對于油相區(qū)域、氣相區(qū)域,含油污水區(qū)域對儲罐內壁腐蝕比較嚴重;相對于油相區(qū)域—氣相區(qū)域交界面,含油污水—油相區(qū)域交界面腐蝕較為嚴重。
【文章來源】：消防科學與技術. 2020,39(06)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
立式儲油罐內部介質分布示意圖
在油品生產(chǎn)、運輸、儲存等工藝過程中油品內部都會夾雜少量水分。油品的密度比水的密度小，如汽油的密度為700～790 kg/m3、柴油的密度870～900 kg/m3。儲存過程中，水從油品中析出形成“上油下水”分層，如圖2中某企業(yè)油罐監(jiān)控畫面所示。由于儲油罐中含硫離子、酸性化合物、細菌等能對儲罐內壁造成腐蝕穿孔的物質，在長期服役過程中，隨著罐內壁腐蝕情況的加劇，罐壁發(fā)生腐蝕穿孔的概率增加，一旦發(fā)生泄漏事故，將會帶來嚴重的后果。儲油罐在服役期間受到內、外諸多因素影響，儲油罐往往會在內部結構中發(fā)生不同程度的腐蝕，有效服役年限大大縮減。部分儲罐因管理不善、維護不當，儲罐內壁可能在短時間內出現(xiàn)大量的腐蝕坑洞，存在隨時泄漏的風險，給企業(yè)的正常生產(chǎn)帶來消極影響。2.1 儲油罐腐蝕形式分類
如上所述，由于油水密度差導致含油污水逐漸沉積在儲罐底部，在含油污水中S2-等腐蝕性離子作用下，儲罐內壁防腐涂層性能發(fā)生改變，防腐涂層發(fā)生脫落。致使罐壁直接與腐蝕性較強的S2-發(fā)生反應（S2-+Fe2+????FeS），在儲罐材料缺陷處出現(xiàn)裂紋、坑蝕等現(xiàn)象。圖3為用某儲罐Q235B材料做硫離子腐蝕試驗圖片。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，腐蝕產(chǎn)物中硫元素所占比例較大，表明硫元素對儲罐底圈板的腐蝕影響程度大于其他腐蝕離子。儲罐底板及底圈板腐蝕中除S2-等離子引起的腐蝕外，主要還涉及到微生物腐蝕。儲罐底部含油污水中含有多種微生物，如硫酸鹽還原菌（SRB）、鐵細菌、硫細菌等，其中SRB對儲罐內壁影響最大。SRB附著在儲罐內表面形成生物膜，膜內氧氣被SRB消耗，外部氧氣被生物膜隔絕，使生物膜內氧氣濃度遠小于膜外氧氣濃度，從而形成氧濃度差腐蝕儲罐底板及底圈板。此外，含油污水中的SRB細菌還能將SO42-還原成S2-對儲罐內壁造成腐蝕，具體反應如下：
【參考文獻】：
期刊論文
[1]大型原油儲罐內壁底板腐蝕機理及防護措施[J]. 劉栓,王娟,程紅紅,南峰,郭小平,程慶利,蒲吉斌,王立平. 表面技術. 2017(11)
[2]大型浮頂罐密封圈油氣泄漏擴散分析[J]. 謝飛,羅炎平,張玉龍. 消防科學與技術. 2017(10)
[3]LNG和LPG泄漏爆炸危害模擬對比研究[J]. 黃金印. 消防科學與技術. 2017(08)
[4]Influence of Inclusion on Corrosion Behavior of E36 Grade Low-alloy Steel in Cargo Oil Tank Bottom Plate Environment[J]. Hui-bin WU,Jin-ming LIANG,Di TANG,Xiao-tong LIU,Peng-cheng ZHANG,Yuan-jie YUE. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2014(11)
[5]地上石油儲備庫浮頂儲罐涂層防腐蝕技術[J]. 郭娟麗,竇宏強,閆明珍,黃留群. 涂料工業(yè). 2013(05)
[6]拱頂罐罐頂腐蝕數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析[J]. 劉雪云,王琳,鐘詩勝,焦映厚. 中國石油大學學報(自然科學版). 2012(01)
[7]加油加氣站地下儲罐泄漏事故模擬及影響因素分析[J]. 張瑞華. 消防科學與技術. 2011(08)
[8]原油儲罐腐蝕分析及防護措施[J]. 陳濤. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2010(04)
[9]勝利油田立式常壓儲罐的腐蝕分析及檢測技術[J]. 劉建新,袁則名,任韶然,盛梁. 腐蝕與防護. 2008(11)
[10]含硫油品儲罐氣相空間腐蝕機理研究[J]. 趙雪娥,蔣軍成,楊猛,王常青,楊慧. 材料保護. 2007(12)
博士論文
[1]儲油罐的腐蝕趨勢預測和可靠度建模的研究[D]. 劉雪云.哈爾濱工業(yè)大學 2016
碩士論文
[1]儲罐罐底邊緣板腐蝕研究[D]. 劉興博.東北石油大學 2018
[2]沿海鋼制儲罐多種環(huán)境因子影響下的腐蝕規(guī)律研究[D]. 張倩.浙江海洋大學 2017
[3]油水儲罐腐蝕機理及防腐涂層優(yōu)化[D]. 李靜.西安石油大學 2016
本文編號：3461095
【文章來源】：消防科學與技術. 2020,39(06)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
立式儲油罐內部介質分布示意圖
在油品生產(chǎn)、運輸、儲存等工藝過程中油品內部都會夾雜少量水分。油品的密度比水的密度小，如汽油的密度為700～790 kg/m3、柴油的密度870～900 kg/m3。儲存過程中，水從油品中析出形成“上油下水”分層，如圖2中某企業(yè)油罐監(jiān)控畫面所示。由于儲油罐中含硫離子、酸性化合物、細菌等能對儲罐內壁造成腐蝕穿孔的物質，在長期服役過程中，隨著罐內壁腐蝕情況的加劇，罐壁發(fā)生腐蝕穿孔的概率增加，一旦發(fā)生泄漏事故，將會帶來嚴重的后果。儲油罐在服役期間受到內、外諸多因素影響，儲油罐往往會在內部結構中發(fā)生不同程度的腐蝕，有效服役年限大大縮減。部分儲罐因管理不善、維護不當，儲罐內壁可能在短時間內出現(xiàn)大量的腐蝕坑洞，存在隨時泄漏的風險，給企業(yè)的正常生產(chǎn)帶來消極影響。2.1 儲油罐腐蝕形式分類
如上所述，由于油水密度差導致含油污水逐漸沉積在儲罐底部，在含油污水中S2-等腐蝕性離子作用下，儲罐內壁防腐涂層性能發(fā)生改變，防腐涂層發(fā)生脫落。致使罐壁直接與腐蝕性較強的S2-發(fā)生反應（S2-+Fe2+????FeS），在儲罐材料缺陷處出現(xiàn)裂紋、坑蝕等現(xiàn)象。圖3為用某儲罐Q235B材料做硫離子腐蝕試驗圖片。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，腐蝕產(chǎn)物中硫元素所占比例較大，表明硫元素對儲罐底圈板的腐蝕影響程度大于其他腐蝕離子。儲罐底板及底圈板腐蝕中除S2-等離子引起的腐蝕外，主要還涉及到微生物腐蝕。儲罐底部含油污水中含有多種微生物，如硫酸鹽還原菌（SRB）、鐵細菌、硫細菌等，其中SRB對儲罐內壁影響最大。SRB附著在儲罐內表面形成生物膜，膜內氧氣被SRB消耗，外部氧氣被生物膜隔絕，使生物膜內氧氣濃度遠小于膜外氧氣濃度，從而形成氧濃度差腐蝕儲罐底板及底圈板。此外，含油污水中的SRB細菌還能將SO42-還原成S2-對儲罐內壁造成腐蝕，具體反應如下：
【參考文獻】：
期刊論文
[1]大型原油儲罐內壁底板腐蝕機理及防護措施[J]. 劉栓,王娟,程紅紅,南峰,郭小平,程慶利,蒲吉斌,王立平. 表面技術. 2017(11)
[2]大型浮頂罐密封圈油氣泄漏擴散分析[J]. 謝飛,羅炎平,張玉龍. 消防科學與技術. 2017(10)
[3]LNG和LPG泄漏爆炸危害模擬對比研究[J]. 黃金印. 消防科學與技術. 2017(08)
[4]Influence of Inclusion on Corrosion Behavior of E36 Grade Low-alloy Steel in Cargo Oil Tank Bottom Plate Environment[J]. Hui-bin WU,Jin-ming LIANG,Di TANG,Xiao-tong LIU,Peng-cheng ZHANG,Yuan-jie YUE. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2014(11)
[5]地上石油儲備庫浮頂儲罐涂層防腐蝕技術[J]. 郭娟麗,竇宏強,閆明珍,黃留群. 涂料工業(yè). 2013(05)
[6]拱頂罐罐頂腐蝕數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析[J]. 劉雪云,王琳,鐘詩勝,焦映厚. 中國石油大學學報(自然科學版). 2012(01)
[7]加油加氣站地下儲罐泄漏事故模擬及影響因素分析[J]. 張瑞華. 消防科學與技術. 2011(08)
[8]原油儲罐腐蝕分析及防護措施[J]. 陳濤. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2010(04)
[9]勝利油田立式常壓儲罐的腐蝕分析及檢測技術[J]. 劉建新,袁則名,任韶然,盛梁. 腐蝕與防護. 2008(11)
[10]含硫油品儲罐氣相空間腐蝕機理研究[J]. 趙雪娥,蔣軍成,楊猛,王常青,楊慧. 材料保護. 2007(12)
博士論文
[1]儲油罐的腐蝕趨勢預測和可靠度建模的研究[D]. 劉雪云.哈爾濱工業(yè)大學 2016
碩士論文
[1]儲罐罐底邊緣板腐蝕研究[D]. 劉興博.東北石油大學 2018
[2]沿海鋼制儲罐多種環(huán)境因子影響下的腐蝕規(guī)律研究[D]. 張倩.浙江海洋大學 2017
[3]油水儲罐腐蝕機理及防腐涂層優(yōu)化[D]. 李靜.西安石油大學 2016
本文編號：3461095
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