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。要使這些設(shè)備安全、可靠運行，腐蝕是優(yōu)先要解決的問題。
地上鋼制儲罐罐底外壁腐蝕穿孔頻率很高，儲罐底外壁腐蝕的典型形式是各處減薄程度不等腐蝕。從技術(shù)和安全的角度來看，大型儲罐罐底外壁采用陰極保護是非常必要的，諸如大型油庫和儲罐的陰極保護已走上強制實施保護的法制軌道，并且實現(xiàn)了陰極保護系統(tǒng)和主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)，取得了良好的效果。
罐底板外壁陰極保護的條件：
（1）電絕緣 應將被保護的罐和與之相連的所有管道實施電絕緣。
（2）電連續(xù)性 將納入保護范圍的所有罐、管道和其他埋地金屬結(jié)構(gòu)物進行電連接。
（3）接地極 設(shè)計規(guī)定，要求在罐底板的四周每隔30m至少設(shè)一個接地極（接地電阻小于4Ω），這樣造成儲罐四周的大量接地。為限制這些接地極流失保護電流，接地極應選用鋅材料或鍍鋅材料。
保護電位 GB 50393-2008規(guī)定，儲罐底板外表面或與土壤接觸的壁板施加陰極保護措施時，罐/介質(zhì)電位應為-850～-1100mV (CSE)，或者罐/介質(zhì)極化電位偏移應不小于100mV。
保護電流密度 目前國內(nèi)一般都以10mA/m2作為大型儲罐外底板陰極保護系統(tǒng)的保護電流密度的設(shè)計參數(shù)。這與英國BS 7361標準規(guī)定相同。美國API的標準為10～20mA/m2，德國為5mA/m2，日本為6mA/m2。也有人認為，我國建造的儲罐底板普遍涂敷防腐層，新建儲罐底板的實際保護電流密度在0.3～0.4mA/m2之間，建議設(shè)計時選擇5mA/m2，以10mA/m2作為陰極保護系統(tǒng)的保護電流密度的設(shè)計參數(shù)好像是偏大了一些。但大量的資料表明，大型儲罐底板的防腐蝕系統(tǒng)的設(shè)計壽命都在40年以上，而一般的涂層的使用壽命只有10～20年，那么20年以后的儲罐外底板多數(shù)處于無涂層狀態(tài)，所以設(shè)計上留有余地，以10mA/m2作為陰極保護系統(tǒng)的電流密度是可取的。
鋼制儲罐罐底外壁犧牲陽極保護，常用鋅合金和鎂合金犧牲陽極。當土壤電阻率小于15Ω·m時，宜選用鋅合金犧牲陽極；當土壤電阻率小于100Ω·m或需要較高的驅(qū)動電壓時，宜選用鎂合金犧牲陽極。
對儲罐罐底外壁的陰極保護，無論是采取犧牲陽極法還是強制電流法，其陽極的布置對罐底的保護質(zhì)量起決定作用。對保護電流分布規(guī)律的分析和現(xiàn)場實際測試結(jié)果表明，儲罐底板陰極保護時的關(guān)鍵問題是罐底電位分布的均勻程度。保護電位分布往往很不均勻，通常，底板中心的電位不如四周邊緣的負，兩者的差別有時可達數(shù)百毫伏甚至接近1000mV。這樣，即使罐底周邊達到了保護電位，罐底中心仍然處在欠保護狀態(tài)。因此，罐底電位分布的均勻程度主要取決于陽極及其布置方式。
犧牲陽極的布置有多種方式：儲罐周邊的水平或垂直陽極、儲罐底部的水平或垂直陽極、儲罐底部的斜插陽極、儲罐底部環(huán)形或蛇形陽極等。顯而易見，如果把犧牲陽極均勻地分散埋置在罐底板以下的罐基礎(chǔ)中，使犧牲陽極與罐底板比較靠近，有利于保護電流在罐底的均勻分布，從而使保護電位的分布變得更加均勻，有利于整個罐底的全面保護。對于新建的儲罐來說，從設(shè)計開始考慮，達到上述要求并不困難。然而，對于已建儲罐來說，要想補加犧牲陽極保護，顯然與新建儲罐的方法不同。不過目前國內(nèi)已開發(fā)了用可更換的鎂帶陽極和棒狀鎂錳合金陽極對已建地面鋼制儲罐罐底外壁實施陰極保護的新技術(shù)，解決了有關(guān)技術(shù)難題，受到用戶的歡迎。
對于小型儲罐其犧牲陽極的布置可沿罐周埋設(shè)；對于大型儲罐，為保證罐底中心部位獲得足夠的保護電流，一般是采用罐底式布設(shè)。 |
