油田・製油所における硫黄含有廃水の腐食と防護

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油田・製油所における硫黄含有廃水による腐食とその防護 1. 腐食による損傷 油田の採油・注水用の容器や配管、製油所の排水処理施設内の汚水槽やタンク、配管などは、硫黄含有廃水によって深刻な腐食を受ける。汚水には大量のH2S、NH3、HCN、CO2が含まれており、同時に多量のCl-、SO42-などの有害イオンや多数の細菌も含まれている。さらに温度は70～80℃にも達し、中にはフェノール系の腐食性物質を含むものもある。そのため、適切な防食対策を講じなければ、これらの機器の腐食は非常に深刻になり、炭素鋼の厚みが減少したり、局部的な穿孔や気泡発生、亀裂、溶接部の応力腐食割れなどが発生し、すぐに機器が廃棄されてしまう。 2、腐食原因の分析
異なる原油や製造工程によって、汚水中に含まれる腐食性物質が異なるため、腐食の原因やメカニズムにはいくつか違いがある。しかし、大まかには以下の点が挙げられる：
⑴硫黄を含む汚水中のH2S、NH3、HCNといった腐食性物質は、電気化学反応によってH2Sが生成されることで腐食が引き起こされる； ⑵水素原子の浸透による水素脆化腐食； ⑶汚水には大量のNH3、CN-、Cl-が含まれており、これらがH2Sと反応して生成されるNH4HSや（NH4）2Sは、腐食性が非常に強い物質である； ⑷フェノール系の腐食媒体はコーティングを破壊し、腐食を悪化させる。 3、防食コーティングの設計
各企業における防食コーティングの実際の使用状況を見ると、一般的なコーティング（通常のエポキシ塗料、エポキシコールタール塗料、エポキシフェノール樹脂塗料、ポリウレタン塗料、クロロスルホン化塗料、高塩素化ポリエチレン塗料、エポキシ系およびフラン系の耐酸板、不飽和ポリエステルFRP、エポキシビニルエステルFRP）では使用上の要求を満たすことができず、1年も経たないうちに色の変化や層の分離、剥離が発生することが多い。一方、エポキシガラスフレーク塗料、エポキシフラン塗料、エポキシFRP、エポキシポリスルフィドゴム塗料、ビニルエステル塗料、金属ナノ高分子合金塗料などは実際の使用において良好な効果を示している。