各類鋼制儲(chǔ)罐是煉油廠、石化企業(yè)、儲(chǔ)運(yùn)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(yùn)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(duì)大型儲(chǔ)罐底部外壁采用陰極保護(hù)是十分必要的。例如,大型油庫儲(chǔ)罐陰極保護(hù)已步入法定強(qiáng)制保護(hù)軌道,陰極保護(hù)系統(tǒng)與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入運(yùn)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(hù)鋼罐底外壁。當(dāng)土壤電阻率小于15Ω·m時(shí),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(dòng)電壓時(shí),宜選用鎂合金犧牲陽極。
罐底外壁陰極保護(hù)無論采用犧牲陽極法還是強(qiáng)制電流法,陽極的布置對(duì)罐底的保護(hù)質(zhì)量起著決定性的作用。通過對(duì)保護(hù)電流分布和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果的分析,認(rèn)為罐底陰極保護(hù)的關(guān)鍵問題是罐底電位分布的均勻性。保護(hù)電位的分布往往很不均勻。一般情況下,底板中心的電勢(shì)不如周圍的電勢(shì)負(fù)。有時(shí)兩者之間的差值可以達(dá)到數(shù)百M(fèi)V甚至接近1000mV。這樣,即使到達(dá)油箱底部周圍的保護(hù)電位,油箱底部的中心仍處于保護(hù)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?jī)A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(chǔ)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(hù)電流的均勻分布在罐底,以便保護(hù)電位的分布更加均勻,這有利于整個(gè)罐底的全面的保護(hù)。對(duì)于新型儲(chǔ)罐來說,從設(shè)計(jì)的角度來看,要達(dá)到上述要求并不難。但是,對(duì)于現(xiàn)有的儲(chǔ)罐,增加犧牲陽極保護(hù)與新的儲(chǔ)罐有明顯的不同。而目前國(guó)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(hù)新技術(shù),解決了相關(guān)技術(shù)難題,受到用戶的歡迎。
對(duì)于小型儲(chǔ)罐,犧牲陽極可沿罐周邊埋置;對(duì)于大型儲(chǔ)罐,為了保證罐底中部能獲得足夠的保護(hù)電流,一般采用罐底布置方式。