一起金属油罐泄漏事故的原因分析

　　主题词　汽油储罐　　泄漏　　原因分析　　措施

　　1994年黑龙江石油化工厂油品车间一座700m³汽油储罐底部穿孔发生泄漏事故，造成了一定的经济损失。由于发现及时，采取了相应措施，因此才没有酿成更大的灾祸。
　　该储罐为立式圆筒无力矩顶罐，罐体材质为A3钢，壁厚8mm，为常温常压储罐。建于1970年，此罐底板已下沉到基础地面以下，罐底板和第一层圈板已被土覆盖。被埋入地下部分常年有水分存在，罐底和埋入地下的罐壁长时间处于严重的腐蚀环境中，致使罐底板和罐壁受到腐蚀，罐壁厚由8mm减薄至1～3mm，严重处穿孔泄漏。
　　北方地区冬夏季的环境湿差大，夏季罐体外表面金属呈潮湿状态，表面水气凝聚成水膜，产生电化学腐蚀，形成电化学的氧去极化反应：
　　　　Fe→Fe^3＋＋3e
　　　　O₂＋2e→O^2－
　　　　2Fe^3＋＋3O₂－→Fe₂O₃
　　　　4Fe₂O₃＋Fe^2＋＝3Fe₃O₄
　　在冬春季节，空气干燥，罐体与环境温差大，水分很快蒸发掉，罐体金属处于干燥状态，即产生锈蚀的锈层也是干燥的，此时处于通氧气氛中，使具有磁性的黑色Fe3O4被渗入锈层的氧重新氧化，氧化皮脱离金属表面，干湿交替的条件使Fe₃O₄与Fe₂O₃的水合物(铁锈)交替生成、同时存在，有锈的钢板腐蚀加速进行，这种情况下的金属外壁腐蚀速率远大于在相同温度下铁在水中的正常腐蚀速率，从而导致罐壁穿孔。
　　罐壁金属腐蚀的另一原因是被土覆盖的紧密程度不同，紧密处氧的供给困难，形成缺氧区，松驰的部位(腐蚀严重部位)氧供给充足，这样两者靠近的区域(有连续的电解质液膜)形成了氧浓差电池，构成缝隙腐蚀，缝内为阳极，不断溶解，阳极反应生成Fe^2＋，Fe^2＋还可以进一步氧化生成Fe^3＋，水分中大部分都含有Cl^－，Fe^2＋、Fe^3＋在Cl^－作用下使缝内溶液酸化。
　　　　3Fe^2＋＋4H₂O→Fe₃O₄＋8H^＋＋2e
　　　　Fe^3＋＋3H₂O→Fe（OH）^3＋3H＋
　　Cl^－通过缝口的腐蚀产物向缝内迁移，缝内引入了强腐蚀性的盐酸。这种自催化作用使缝内溶液不断酸化，腐蚀不断加速。
　　金属外壁腐蚀的环境是可以预见和防止的，对于被土覆盖的部分要及时将土清开，让罐壁金属始终处于一个干燥的环境之中。另外具有保温、储存、输送低温石油化工产品功能的设备和管道，保温层下的金属外壁腐蚀更为突出，尤其是在输送液态烃类的管道上，这种腐蚀更为普遍。加强对在用设备和管道外壁的检查，是防止腐蚀造成意外事故的必要手段，做好金属外壁的防腐及采用密闭性好、化学性能稳定的保温结构与材料是解决问题的根本。