Q235B碳钢在原油储罐罐底沉积水中腐蚀行为研究

摘要

腐蚀是引起绝大多数储罐损坏的主要原因之一，这其中又以罐底板的腐蚀最为严重，而罐底板的内表面腐蚀要比外表面腐蚀更为严重。一般的原油储罐底部都会有大量的沉积水和沉积物，成分非常复杂，含有大量的腐蚀性介质，极易引起罐底板的腐蚀。因此，本文对原油储罐罐底沉积水对罐底板内表面的腐蚀情况开展了系统的腐蚀机理研究，并研究不同实验条件对腐蚀的影响。 首先，应用丝束电极（WBE）技术和电化学阻抗（EIS）技术，研究了缝隙下Q235B碳钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为规律。研究结果表明：在实验初始阶段，缝隙内主要为阳极区，缝隙口为阴极区，腐蚀分布并不均匀；随着腐蚀时间的延长，阴极区向缝隙内扩展，阳极区缩小，腐蚀分布趋于均匀化。腐蚀速率随着时间的延长，先减少后增大。 然后，应用丝束电极（WBE）、电化学阻抗谱（EIS）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）、X射线衍射（XRD）和腐蚀失重等技术研究了Q235B碳钢在罐底沉积水中的腐蚀情况，开展了无氧条件、有氧条件、有氧+油泥条件之间的对比实验。研究发现无氧条件下腐蚀挂片表面的腐蚀产物结构比较致密，而有氧条件下的结构相对比较疏松；去除腐蚀挂片表面的腐蚀产物后观察挂片表面形貌，发现无氧条件下腐蚀挂片主要以点蚀为主；有氧条件下腐蚀挂片发生全面的溃疡腐蚀；而在有氧+油泥条件下腐蚀挂片则表现为局部腐蚀，其它区域基本没有腐蚀。三种条件下腐蚀挂片的腐蚀失重都随着腐蚀时间的延长逐渐增加，无氧条件和有氧条件平均腐蚀速率都先减小而后增大；有氧+油泥条件的平均腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势，三种情况测得腐蚀失重平均腐蚀速率变化趋势与电化学测试结果基本一致。其中，在两种有氧条件下测得腐蚀速率都要远远大于无氧条件，说明氧的参与加速了金属的腐蚀，而油泥的存在又进一步加速了金属的腐蚀。 本次课题研究以罐底沉积水和沉积物为腐蚀介质，更加接近真实腐蚀环境，实验结论更具有真实性，为腐蚀防护提供了可靠的理论依据。

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