摘 要

目前石油资源是一种全世界都倍加关注的战略资源，因此油罐的作用就显而易见。本文主要研究的时十万立方米汽油罐的结构设计和失效机理分析。首先使用强度较高的11Mn Ni VR钢板来进行焊接，并对其做测试实验，再通过油罐尺寸表确定了十万立方米汽油罐的直径和高度。接着针对油罐罐底、灌顶、罐壁和储油部位分别进行了失效分析，并提出了相应的防腐措施。汽油罐的表面腐蚀主要发生在灌顶、罐底和罐壁，在这里我们采用阴极保护加上涂层保护。阴极保护有两种方法：添加活跃金属和阳极安装高度，各有优劣点。涂层保护简单而高效。在材料上我们选择环氧富锌底漆和无机富锌底漆，环氧云铁中涂漆和聚氨酯面漆，涂漆之前要经过喷砂处理, 经过检测处理效果要达到Sa2.5级，施工环境最好控制在5到35摄氏度之间。接着就是涂刷工艺，根据施工环境和油罐面积我们这里采用油漆刷刷涂法。接下来就是介绍阴极保护方法，它分为牺牲阳极法和外加电流法，这里考虑到油罐大小我们采用外加电流法，外加电流法我们使用的时国际上比较通用的网状阳极阴极保护系统，并算出阴极阳极电流和阳极带数量。最后讨论汽油罐内壁的防腐设计，在这里依旧采用涂层保护法，使用的材料是ZS-711无机防腐涂料，并提出相应的工艺和注意事项，避免发生安全事故和造成经济损失。。

关键词：十万立方米汽油罐；结构设计；腐蚀机理；阴极保护；内壁防腐；外表面防腐

Abstract

At present, oil resource is a kind of strategic resource that the whole world pays more attention to, so the role of oil tank is obvious. This paper mainly studies the structural design and failure mechanism analysis of 100000 cubic meters gasoline tank. Firstly, 11mn Ni VR steel plate with high strength is used for welding, and its test experiment is carried out. Then the diameter and height of 100000 cubic meters gasoline tank are determined by the tank size table. Then, the failure analysis of tank bottom, top, wall and oil storage parts is carried out, and the corresponding anti-corrosion measures are put forward. The surface corrosion of gasoline tank mainly occurs at the top, bottom and wall of tank. Here we use cathodic protection plus coating protection. There are two methods of cathodic protection: adding active metal and anode installation height, each with advantages and disadvantages. Coating protection is simple and efficient. In terms of materials, we choose epoxy zinc rich primer and inorganic zinc rich primer, epoxy micaceous iron paint and polyurethane top coat. Before painting, we need to go through sand blasting treatment, and the effect of the test treatment should reach Sa2.5 level. The construction environment should be controlled between 5 ℃ and 35 ℃. Then there is the painting process. According to the construction environment and tank area, we use the painting brush method here. Next is the introduction of the cathodic protection method, which is divided into the sacrificial anode method and the impressed current method. Considering the size of the oil tank, we adopt the impressed current method. When we use the impressed current method, we use the internationally more common network anode cathodic protection system, and calculate the cathode anode current and the number of anode strips. Finally, the anticorrosive design of the inner wall of the gasoline tank is discussed. The coating protection method is still used here. The material used is zs-711 inorganic anticorrosive coating. The corresponding process and precautions are proposed to avoid safety accidents and economic losses.

Key words: 100000 cubic meters gasoline tank; structural design; corrosion mechanism; cathodic protection; inner wall corrosion protection; outer surface corrosion protection.

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3 本文主要研究内容 2

1.4 本章小结 3

第2章 汽油罐结构设计 4

2.1十万立方米汽油罐概述 4

2.1.1发展历史 4

2.1.2发展现状 4

2.1.3设计标准 4

2.2十万立方米汽油罐关键结构设计 5

2.2.1常见的储罐结构 5

2.2.2储罐焊接 5

2.2.3油罐的直径和高度 5

2.3本章小结 6

第3章 汽油罐失效机理分析 7

3.1罐底腐蚀 7

3.1.1罐底上表面的腐蚀 7

3.1.2罐底下表面的腐蚀 7

3.2 灌顶腐蚀 8

3.2.1灌顶内表面的腐蚀 8

3.2.2灌顶外表面的腐蚀 8

3.3罐外壁的腐蚀 8

3.4储油部位的腐蚀 8

3.5油罐腐蚀防护措施 8

3.5.1涂层保护 9

3.5.2阴极保护技术 9

3.5.3缓蚀剂保护 9

3.5.4清洗 10

3.6本章小结 10

第四章 汽油罐表面防腐系统设计 11

4.1阴极保护法 11

4.2涂层材料的选择 11

4.2.1底漆的选择 11

4.2.2中漆的选择 12

4.2.3面漆的选择 12

4.3表面涂层防腐施工技术 12

4.3.1 表面施工 12

4.3.2施工环境 12

4.3.3涂漆工艺 13

4.4本章小结 13

第五章 油罐阴极保护系统设计 14

5.1牺牲阳极法 14

5.2 外加电流法 14

5.3 网状阳极系统的组成 15

5.3.1恒电位仪 15

5.3.2网状阳极 15

5.3.3阴极保护电缆 15

5.3.4 参比电极 15

5.4 网状阳极系统设计计算 16

5.4.1储罐外底板保护面积计算 16

5.4.2保护电流的计算 16

5.4.3阳极的计算 16

5.4.4 MMO氧化物阳极和钛导电片的计算 16

5.4.5恒电流源容量选择 17

5.5 网状阳极阴极保护系统的安装 17

5.5.1阳极网的施工 17

5.5.2保硫酸铜参比电极的施工 18

5.5.3电缆施工 18

5.5.4恒电位仪的安装 18

5.6 本章小结 18

第六章 汽油罐内壁防腐方法探讨 20

6.1腐蚀部位的探讨 20

6.1.1罐顶和罐壁上部 20

6.1.2罐壁中部 20

6.1.3罐壁下部和罐底板上表面 20

6.2 涂层材料的选择 21

6.2.1 ZS-711无机防腐涂料的分类 21

6.2.2 ZS-711无机防腐涂料的性能 21

6.2.3 ZS-711无机防腐涂料的工作原理 21

6.3 施工工艺 21

6.3.1施工前的准备 21

6.3.2涂装表面施工 22

6.3.3涂装 22

6.3.4 安全防护措施 22

6.4 本章小结 22

第七章：结论 24

致 谢 25

参考文献 26

第1章 绪论

1.1研究背景和意义

随着我国越来越强大，对资源的渴求也越来越大，石油天然气等战略储备资源也起到越来越大的作用，但是是有的储备能力往往跟不上，因此，石油的储存能力往往会受到人们地重视。油罐的作用是储存石油，它是存储石油的容器，往往容易发生腐蚀，容易造成人员安全事故和经济损失。最近这些年来随着我国的高速发展，对资源的开发采集程度越来越大，对能源的需求越来越高，但是石油的储存能力远远跟不上，基于这点油罐的建造数量越来越多，尺寸越来越大，同时对油罐的防护还不到位。所以，为了提高油罐使用寿命，增加油气储运的效益，进一步地实现国家战略资源的储备目标，油罐的防腐工程将是石油化工等产业必不可少的一项设施，它的重要性跟石油的重要性息息相关，它在一定程度上决定了石油化工行业发展的深度。

工业的发展离不开石油，它是工业发展的血液，作为工业血液的容器，油罐的作用也显得格外突出。但是油罐结构性能复杂，极其容易产生腐蚀现象，这是它失效的主要方式。油罐的腐蚀具有普遍性，它会损坏油罐，造成不可估量的经济损失，甚至还会引发人员伤亡。油罐的不同部位发生的腐蚀也各不相同，这对我们展开防腐工作有很大的困扰，因此对不同部位采取相应的防腐措施势在必行。