各類鋼制儲罐是煉油廠、石化企業(yè)、儲運系統(tǒng)等工業(yè)企業(yè)的主要設(shè)備。為了保證這些設(shè)備安全可靠地運行,腐蝕是必須優(yōu)先解決的問題。
罐底外壁腐蝕穿孔頻率很高,罐底外壁典型的腐蝕形式是不同稀度的腐蝕。從技術(shù)和安全的角度來看,對大型儲罐底部外壁采用陰極保護是十分必要的。例如,大型油庫儲罐陰極保護已步入法定強制保護軌道,陰極保護系統(tǒng)與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投入運行,取得了良好的效果。
鋅合金和鎂合金犧牲陽極常用來保護鋼罐底外壁。當(dāng)土壤電阻率小于15Ω·m時,宜選用鋅合金犧牲陽極;當(dāng)土壤電阻率小于100Ω·m或要求較高的驅(qū)動電壓時,宜選用鎂合金犧牲陽極。
罐底外壁陰極保護無論采用犧牲陽極法還是強制電流法,陽極的布置對罐底的保護質(zhì)量起著決定性的作用。通過對保護電流分布和現(xiàn)場試驗結(jié)果的分析,認(rèn)為罐底陰極保護的關(guān)鍵問題是罐底電位分布的均勻性。保護電位的分布往往很不均勻。一般情況下,底板中心的電勢不如周圍的電勢負(fù)。有時兩者之間的差值可以達到數(shù)百MV甚至接近1000mV。這樣,即使到達油箱底部周圍的保護電位,油箱底部的中心仍處于保護狀態(tài)。因此,槽底電位分布的均勻性主要取決于陽極及其布局。
犧牲陽極的布置方式有:罐體四周水平或垂直陽極、罐體底部水平或垂直陽極、罐體底部傾斜陽極、罐體底部環(huán)形或蛇形陽極等。顯然,如果犧牲陽極均勻分布,埋在儲罐基礎(chǔ)油罐底板以下,使?fàn)奚枠O靠近罐底板有利于保護電流的均勻分布在罐底,以便保護電位的分布更加均勻,這有利于整個罐底的全面的保護。對于新型儲罐來說,從設(shè)計的角度來看,要達到上述要求并不難。但是,對于現(xiàn)有的儲罐,增加犧牲陽極保護與新的儲罐有明顯的不同。而目前國內(nèi)已開發(fā)出可更換鎂帶陽極和棒狀鎂錳合金陽極的鋼罐底外壁陰極保護新技術(shù),解決了相關(guān)技術(shù)難題,受到用戶的歡迎。
對于小型儲罐,犧牲陽極可沿罐周邊埋置;對于大型儲罐,為了保證罐底中部能獲得足夠的保護電流,一般采用罐底布置方式。