軽質油タンクの腐食状況と防食対策について

Thread Content

金属製の貯蔵タンクに保管されている石油製品には、水素、硫酸、有機塩や無機塩、水分といった腐食性の化学物質が含まれていることが多く、さらにタンクの外壁も環境要因の影響を受けるため、石油タンクの寿命は**短くなってしまいます。金属製のタンクに適時に防食処理を行わないと、軽度の場合は石油製品の品質に影響を与え、重度の場合は石油製品の漏れを引き起こし環境を汚染するだけでなく、火災や爆発の原因にもなりやすい。したがって、金属製のタンクに対して防食処理を行うことは非常に重要です。 1、軽質油タンクの使用状況
軽質油タンクとは、主にガソリン、ディーゼル、灯油などの軽質な石油製品を貯蔵するためのタンクを指す。ガソリンなどの揮発性が高い軽質石油製品は、揮発性が低い重質石油製品よりも腐食性が強く、特に気相部分での腐食がさらに深刻である。この種の石油貯蔵タンクのタンク外壁は化学腐食を起こしやすく、タンク内部ではその他の種類の腐食が起こりやすい。軽油中の酸素の溶解度が非常に高いため、溶解した酸素の一部がタンク底部の水に入り込み、その結果、タンク底部では依然として軽度の電池式微腐食および酸素濃度差電池腐食が生じている。また、この種の油槽の具体的な腐食状況も、使用される媒体によって異なります。また、石油製品、特に軽質油は、その製造、貯蔵、使用時に摩擦や衝撃、衝突、圧迫が頻繁に発生し、タンク内での噴出や揺れ、給油、洗浄などの過程で大量の静電気が容易に発生し、静電気による火災や爆発を引き起こす可能性があります。このような被害は非常に危険です。 2、軽質油タンクの腐食環境 油タンクの内部腐食は、貯蔵される媒体の種類や性質、温度、タンクの形状などの要因に関連している。タンク内部には2つの腐食環境が存在し、1つは液相、もう1つは気相です。温度が100℃未満で水相が存在するタンクでは、液相は2層に分かれており、油層の外側にタンクの底部には通常水層がある。固定式タンクにおいて、内部の各部位の腐食の特徴は以下の通りである：タンクの頂部およびタンク壁の上部。この部分は油品に直接触れないため、気相腐食に分類されます。大気腐食のメカニズムによれば、その本質は電気化学的腐食に属し、腐食は凝縮水膜を介して、SO2、CO2、H2S、O2などの有害ガスの作用により腐食電池が形成されることによって起こる。水膜が薄いため酸素が容易に拡散し、酸素消費型の腐食が主として作用する。タンク壁の気液接合面における腐食は、酸素濃度差電池条件下での腐食であり、タンク壁の腐食が最も深刻な部位の一つです。自己支持型の固定トップは、高応力領域において時として応力腐食が生じることがある。 缶壁の中央部。タンク壁の中央部は直接油と接しており、その腐食は主に油の化学的腐食によるもので、この部分の腐食度は最も軽い。しかし、液面が頻繁に変動するタンクでは、気液界面付近の腐食がかなり深刻です。タンク壁の下部とタンク底板の上面。この部分はタンク内で最も腐食が進んでいる箇所で、主に電気化学的腐食によるものです。貯蔵および輸送過程で水分がタンク底部に蓄積し、塩分濃度の高い含油汚水層が形成されることで、電気化学的腐食が引き起こされる。通常、油含有廃水にはCl-や硫酸塩還元菌が含まれており、同時にSO2、CO2、H2Sなどの有害ガスも溶解しているため、腐食性が非常に強い。タンク壁の下部とタンク底板の上面にある油水の接触面には、濃度差腐食が存在する。基板に加熱コイルを設置すると、温度や溶接によって生じる電気対効果が局部腐食を悪化させます。タンク底には外側に向かう傾斜があるため、タンク壁とタンク底の接合部で腐食が最も激しく、防食上特に重点的に保護すべき領域となっています。缶底板の上面には均一な腐食が見られるほか、局部腐食（特に点腐食や穴あき腐食）が非常に深刻であり、これが底板の穿孔の主な原因となっている。 露出した固定天井とタンク壁。大気腐食に属する。大気腐食のメカニズムによれば、その本質は電気化学的腐食に属し、腐食は凝縮水膜を介して、SO2、CO2、H2S、O2といった有害ガスの作用により腐食電池が形成されることによって起こる。水膜が薄いため酸素が容易に拡散し、酸素消費型の腐食が主として作用する。工業大気および海洋大気の条件下で、腐食が最も深刻になる。 油タンクの底板下面。主に土壌腐食と水腐食です。また、基部の中心部分と周辺部の透気性に差があるため、酸素濃度差電池が生じ、中心部分が陽極となって腐食される；地下の雑散電流も床板の腐食を悪化させる；アース極は電気浸食を引き起こす可能性があり、亜鉛製のアース極を使用することで電気浸食を効果的に軽減できる。また、タンクの内部構造が密閉されていない部分、例えば断続溶接部には、隙間腐食が生じています。 3、腐食メカニズムの分析と考察 金属の腐食は、2つ以上の要因の影響を受けて発生するものであり、軽質炭化水素貯蔵タンクの腐食も同様である。軽質炭化水素液体に含まれる水分が引き起こす電気化学的腐食は、製造上の必要性から軽質炭化水素に少量の水が混入しており、コーティングが破壊された場所で鉄と水が電気化学反応を起こすことによるものです。これは電気腐食の観点から分析すべきである。防食コーティングが破壊されると、露出した金属の電位はより負の値を示す（鉄の標準電極電位は－0.44V）。一方、コーティングの電極電位は比較的正の値となるため、露出した金属とコーティングの間に腐食電池が形成される。陽極とは、損傷したコーティングの下に露出した金属であり、陰極とは損傷していないコーティングのことです。特に強調しておくべきは、ここで形成される腐食電池が大きな陰極と小さな陽極から成っている点であり、この場合、腐食速度は数倍に増加し、先に述べたような高い腐食速度が生じるのである。 これにより、硫化水素による腐食の最終生成物はFeSであることがわかる。FeS膜は軽質炭化水素液体に溶けないものの、保護機能を持たないため、上記の腐食過程は膜の下で続き、さらに腐食速度が速くなる。 4、防食の現状といくつかの防食対策 上記の現状の問題に対して、以下のような防護対策を講じることが推奨される：防食塗料を使用して保護する。コーティングによる保護は、軽量タンクにとって最も実用的であり、最も経済的な保護策です。コーティングが剥がれる原因の多くは、塗料の密着性が悪いこと、コーティングに気孔があること、溶剤に対する耐性が低いこと、軽質炭化水素系液体の浸透に対する抵抗力が弱いことです。したがって、塗料の選定にあたっては、以下のいくつかの原則に従うべきです：優れた付着性；優れた耐浸透性；安定した耐溶剤性（軽質炭化水素液体）；優れた柔軟性と耐衝撃性；優れた施工性、すなわち流れにくく、垂れ落ちず、表面の乾燥時間が適度である。 定期的な点検。毎年少なくとも1回、タンクの外部検査を行い、毎年少なくとも1回、タンクの厚み測定検査を実施すること。ガソリンや灯油など、腐食が深刻な半製品用タンクのように、腐食がひどい貯蔵タンクについては、年に1回タンクを開けて点検し、問題が見つかったらすぐに修理を行います。また、経済性を考慮した上で、必要な材質のアップグレードを検討することができる。