石油化工用涂料与涂装专辑-1、储油罐的结构以及各部位的腐蚀环境分析
不同结构形式的储罐，需防腐涂装的部位当然也不一样。目前稍大的储油罐主要是立式圆柱形罐，按罐顶的结构形式又分为固定拱顶罐、内浮顶罐和外浮顶罐，具体设计那种结构，主要视油品物性、罐的容量和投资而定。还有一些贮存轻质挥发性介质（气体或液体）罐为球形罐。
1、固定拱顶罐
拱顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器，固定拱顶油罐的罐顶与罐壁是焊接固定的，随着气温的变化、罐内液面的升降，常有空气吸进罐内，油气呼出罐外，这不仅增加油品的损耗，也增加了火灾危险性。固定拱顶储罐制造简单、造价低廉，所以在国内外许多行业应用最为广泛，最常用的容积为 1000 -10000m 3。
2、内浮顶罐
内浮顶储罐也是一种拱顶罐，它是在固定拱顶储罐内部增设浮顶而成，罐内增设随油面上下升降的浮顶可减少介质的挥发损耗，而且由于内浮顶把介质即罐内储料和空气有效隔绝从一定程度上也降低了发生火灾爆炸的危险等级，外部的拱顶又可以防止雨水、积雪及灰尘等进入罐内，保证罐内介质清洁。这种储罐主要用于储存轻质油，例如汽油、航空煤油等。内浮顶储罐采用直线式罐壁，壁板对接焊制，拱顶按拱顶储罐的要求制作。
目前国内的内浮顶约有四种结构：一种是与浮顶储罐相同的钢制浮顶，另一种是拼装成型的铝合金浮顶，还有不锈钢浮顶和玻璃钢浮顶，通常只有钢制浮顶需要进行防腐涂装。
内浮顶罐和固定拱顶罐的最大区别是在拱顶内有一个活动的浮盘，它综合了外浮顶罐和固定拱顶罐的优点。
3、外浮顶罐
外浮顶储罐是由漂浮在介质表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。浮顶随罐内介质储量的增加或减少而升降，浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置，罐内介质始终被内浮顶直接覆盖，减少介质挥发。
浮顶：浮顶分为单盘式浮顶和双盘式等形式。
单盘式浮顶：由若干个独立舱室组成环形浮船，其环形内侧为单盘顶板。单盘顶板底部设有多道环形钢圈加固。其优点是造价低、好维修。
双盘式浮顶：由上盘板、下盘板和船舱边缘板所组成，由径向隔板和环向隔板隔成若干独立的环形舱。其优点是浮力大、排水效果好。
罐底：浮顶罐的容积一般都比较大，其底板均采用弓形边缘板。
罐壁：采用直线式罐壁，对接焊缝宜打磨光滑，保证内表面平整。浮顶储罐上部为敞口，为增加壁板刚度，应根据所在地区的风载大小，罐壁顶部需设置抗风圈梁和加强圈。
浮顶油罐的特点是，罐顶可以上下浮动，四周用耐油橡胶密封圈以弹簧压紧在罐壁上。罐顶紧贴着油面，油面升高，罐顶跟着上升；油面降低，罐顶跟着下降。这种油罐呼吸器是装在浮盘上的，比起拱顶油罐来能大大减少油品的损耗，也比较安全。
外浮顶罐和内浮顶罐的最大区别是浮顶上方没有固定的拱顶，外浮顶罐常见于大型（至少在10000m3以上）原油、燃料油、重油储罐。
4、球罐
在石油炼制工业和石油化工中主要用于贮存和运输液态或气态物料。操作温度一般为-50～50℃，操作压力一般在3MPa以下。球罐与圆筒容器（即一般贮罐）相比，在相同直径和压力下，壳壁厚度仅为圆筒容器的一半，钢材用量省，且占地较小，基础工程简单。但球罐的制造、焊接和组装要求很严，检验工作量大，制造费用较高。
我为什么要先讲储罐的结构呢？因为不同结构的储罐，要进行防腐涂装的部位、腐蚀环境和所用涂料和涂层体系是不一样的。而我们选择防腐涂料和设计防腐涂层的重要依据是涂层所处的腐蚀环境和防腐寿命要求，下面我们来一一分析：
5、外浮顶储油罐防腐涂装部位示意图
如不清楚，请点击放大观看！
6、内浮顶储油罐防腐涂装部位示意图
7、固定拱顶储油罐防腐涂装部位示意图
8、各部位腐蚀环境分析
外壁部分：
8．1大气腐蚀环境下钢结构表面：
指涂层表面直接和大气接触，受风吹日晒雨淋，对储油罐来讲，包括以下部位：
① 不保温罐外壁；
② 罐壁外附件，包括抗风圈、加强圈、、及罐壁金属结构附件、盘梯平台；
③ 固定拱顶罐和内浮顶罐的拱顶上表面及附件；
④ 外浮顶罐浮顶上表面、浮顶上的所有附件及从罐壁顶部向下一段罐内壁；
⑤ 不保温、不保冷的球罐外壁、支撑件及附件。
储罐所处位置不同，当地气候条件不一样，腐蚀环境不同，但如果没有特别要求，完全可以按国际标准ISO12944《色漆和清漆-防腐蚀涂层系统对钢结构的腐蚀防护》，根据腐蚀环境和耐久性要求设计涂层体系。
但是，同样处于大气腐蚀环境下，一些储罐对防腐蚀涂层却有特别要求，如：
—贮存挥发性介质的储罐（特别是球罐）：期望能通过涂层减缓或降低罐内介质的温度，往往选择热反射隔热涂料。
—球罐的支撑柱往往有耐火极限要求，需要涂钢结构防火涂料。
8.2、保温罐外壁
一些稠油罐要保温，原油和重油罐罐内介质温度通常在50-95℃之间，但炼化厂的一些蜡油、渣油罐内介质的温度可能超过100℃，但达到200℃的是很罕见的。外壁保温通常采用岩棉板，也有采用粘贴聚苯乙烯泡沫的，外面再加镀锌板包覆。
此处部位由于涂层淋不到雨，晒不到太阳，虽然可能由于保温层密封不好造成涂层表面有水，但总的来说比大气腐蚀环境要低，而且温度并不高，所以通常只涂底漆或底漆+中间漆，不涂面漆。少数需要低温的耐热漆，如酚醛环氧漆等。
8.3、罐底板下表面
目前罐基础多以砂层和沥青砂为主要构造，罐底板与之接触，有湿气上升，加之如果罐底外边缘板与基础连接处密封不好，会进水，所以该处的涂料主要要求耐水性、耐潮湿性。
还有一个特别的地方是：由于底板焊接后，下表面没法子再补漆刷漆，所以那个焊接处实际上是没有办法做到有涂层保护的，这是一个防腐的薄弱环节。针对这个薄弱环节，一些设计院或业主也考虑了很多措施，在后面介绍，如采用阴极保护，焊边涂可焊底漆等等。
8.4、罐底外边缘板与基础连接处
这个地方主要是密封好，防止雨水进入底板的基础之间。
分析油罐底板外边缘的腐蚀原因，一是由于油罐的基座与罐体底板结合的部位，随着环境主要是温度的变化使底板径向发生伸缩；二是由于油罐输储油量的载荷变化引起油罐的变形，当油罐受液后由于静液压力作用产生很大的环向应力，使油罐沿半径方向产生水平变位，而边缘板由于与底板牢固地焊在一起无法向外扩张，结果在边缘板处发生变形，如图A；从而产生边缘应力，该应力与基座对边缘板的抵抗力共同作用导致底板外环部的塑性变形；当油罐空罐时，罐体恢复原状，边缘板却由于塑性变形而向上翅曲，见图B。
A、 罐底外周边变形状态（盛液）B、罐底外周边塑性变形（空罐）
上述因素使油罐底板外边缘处与基座形成一条裂缝，该裂缝的大小会随着油罐的运动变化不断地膨胀与收缩，结果给外界的一些腐蚀介质如雨水、露水等的侵入提供了一条通道，这些腐蚀介质日复一日地入侵并由于缝隙很小，水不易发挥发而长年积存于底板与基座之间从而发生严重的电化学腐蚀，最终导致底板下面的锈蚀穿孔。由于这种腐蚀发生在罐底与基座之间，一般无法观察，故最容易被人们忽视，也是最危险的。油罐底部边缘板的防护，就是切断上述的入侵通道，有效防止环境因素等从油罐底部四周入侵，达到保护油罐底板（特别是边缘板），将其与水、大气等隔离的目的。
从上面可以看出，对这个地方的材料要求是有弹性，能抵抗缝隙的增大和缩小，密封性好，现在市场上有以下方案：
A、防水涂料CTPU中加入一定量的填充物配制成胶泥及粘泥，再利用贴覆玻璃布加强涂层强度，这种方法是主流。
B、采用三元乙丙弹性橡胶带包覆。
内壁部分：
8.5、罐底板上表面及油水分离线以下罐内壁板
这部分是储油罐防腐的重点，是腐蚀最严重的部分，因为油中的杂质和水都沉积在这儿了，当然不同油品情况不同，总的来说：原油>中间产品>成品油。
为了重点保护该部位，一些油罐设计采用了牺牲阳极阴极保护措施，在有牺牲阳极阴极保护措施时，该部位采用绝缘涂层（静电可从阳极导出），没有时，采用导静电涂层。
8.6、罐内壁中间部位（油水分离线以上至罐壁上部）
这个部位的腐蚀情况，不同结构的储油罐、不同油品的罐都不相同。
从结构上来讲：
外浮顶罐：随着储油量的多少，外浮顶上下浮动，该部位有时浸泡在油中，有时暴露在大气中。
内浮顶罐：随着储油量的多少，内浮顶上下浮动，该部位有时浸泡在油中，有时暴露在油气中。
固定拱顶罐：随着储油量的多少，该部位有时浸泡在油中，有时暴露在油气中。
总之，该部位会出现液相、气相交替，越远离罐底，出现气相腐蚀的频率越高。
从油品上来讲：
原油、燃料油比较稠，油可挂于罐壁起一定防锈作用，贮存含蜡原油的罐，该部位表面还会结蜡。而汽油、柴油等成品油粘度低，则挂壁时间短，油膜薄，起防锈作用的效果有限。
所以，有的原油罐、燃料油罐该部位不做防腐涂层。而汽油、柴油等轻质油罐该部位是必须有防腐涂层的。
该部位如果涂漆，通常应采用导静电涂层。
8.7、拱顶罐（包括内浮顶）拱顶内表面及网壳
该部位是气相腐蚀部位，随着油面的升降，排出油气或吸进空气。
由于昼夜温差等因素，该部位钢结构表面可能会有凝结水、而且油气中可能含有二氧化硫、硫化氢等腐蚀性气体，吸进的空气中含有水汽和氧气，因而该部位腐蚀比罐中间液相部位要重。
混合油气也是易燃易爆气体，也要防止静电积聚，因而该部位的涂层也有导静电要求。
8.8、保温罐加热盘管外表面
对于带有加热和保温装置的油罐，罐内设有加热盘管，管内通180℃左右的蒸汽，外壁和油接触。涂于该管外表面的涂层应耐热油。目前多采用无机富锌底漆或环氧改性有机硅耐热漆。
8.9、 浮顶（盘）下表面和侧壁、外缘板侧面、刮蜡机械、排水系统及浮盘上各开口接管、支柱等：
无论是外浮顶罐还是内浮顶罐，该部位都是接触油的，所以要采用导静电涂层防腐。
内浮顶罐中有一些罐（小罐）是采用的铝制浮盘，不用防腐。钢制浮盘则要防腐。
8.10、浮顶（盘）上表面：
前面提到，外浮顶罐浮盘上表面是受大气腐蚀的，按大气腐蚀环境考虑；而内浮顶罐，浮盘上表面是与油气接触的，应采用导静电防腐涂层。
8.11、浮舱内表面及型钢：
浮盘由一个个密封的舱室组成的，舱室内应该是空气（含有水汽），受温差影响，舱室内表面也会结露造成腐蚀，腐蚀相对较轻。
未完待续