石油用钛储罐

石油用钛储罐是专为石油工业设计的钛或钛合金容器，用于储存、处理原油、含硫油气、酸性介质（如含H₂S/CO₂的采出水）、化工添加剂等腐蚀性流体。其核心特性是耐受石油工业中复杂的高温、高压、高腐蚀性环境。

一、性能特点

1、极端腐蚀防护：

抗H₂S应力腐蚀开裂（SCC）和CO₂腐蚀，解决碳钢/不锈钢在酸性油气中的失效问题。

在含Cl⁻的采出水中耐点蚀能力优于镍基合金（如哈氏合金）。

2、高温高压适应性：

工作温度可达300℃（纯钛），钛合金（如Ti-6Al-4V）可扩展至450℃。

设计压力通常≤15MPa，深海油气场景需考虑外部高压。

3、抗氢脆性：

钛在含H₂S环境中吸氢倾向低，避免氢致开裂（HIC）风险。

4、轻量化与长寿命：

相比碳钢+防腐衬里方案，重量减少50%，寿命提升至20年以上。

二、执行标准

1、石油行业标准：

API 620/650（储罐设计与建造）

NACE MR0175/ISO 15156（抗硫化氢腐蚀材料标准）

2、材料与制造标准：

ASTM B861（石油用钛管标准）

GB/T 3625-2023（钛及钛合金管材）

3、安全规范：

ASME Sec. VIII Div.1（压力容器）

DNV-OS-F101（海洋工程设备）

四、应用领域

1、海上油气平台：

储存含Cl⁻和H₂S的采出水、化学药剂（缓蚀剂、甲醇）。

2、炼油与化工厂：

酸性原油中间储罐、脱硫装置（胺液储罐）。

3、油气输送：

海底管道终端（PLET）的缓冲储罐。

4、非常规油气开发：

页岩气压裂液（高浓度盐酸）储罐。

五、制造工艺

1、材料选择：

Gr2（纯钛）：通用耐腐蚀，用于中低温介质。

Gr5（Ti-6Al-4V）：高强度，用于高压/高温场景。

Gr12（Ti-0.3Mo-0.8Ni）：抗还原性酸腐蚀（如含硫介质）。

2、焊接与成型：

自动TIG焊（背氩保护），避免焊缝氧化；

厚壁罐体采用热成型（600-800℃），需控制晶粒尺寸。

3、防腐增强：

内壁喷砂处理（Ra≤1.6μm），减少介质附着；

高风险区域覆盖钛钯合金（Gr7）衬层。

4、检测要求：

100%射线检测（RT）+ 渗透检测（PT）；

氢含量测试（≤150ppm，ASTM E1447）。

六、与其他石油用钛设备的对比

七、采购方法与注意事项

1、技术规格确认：

明确介质成分（如H₂S浓度、pH值）、操作温度/压力曲线，避免钛在无水盐酸或发烟硫酸中的活化腐蚀。

2、供应商资质：

要求具备API Q1质量管理体系认证及NACE防腐工程师资质。

3、成本优化策略：

对非接触介质区域采用钛-钢复合板（如基层Q345R+覆层Gr2），降低成本30-40%。

4、运输与安装：

钛储罐需单独包装，避免与碳钢接触导致铁离子污染；

安装时使用钛制螺栓（ASTM B381）防止电偶腐蚀。

5、验收与维保：

按API 598进行气密性试验，保压时间≥30分钟；

定期检查罐壁氢渗透（超声波测厚+氢探头监测）。

八、关键风险与应对

1、氢脆风险：

在含H₂S环境中，钛表面可能生成TiH₂脆性层。需控制介质温度＜80℃并添加缓蚀剂（如硫代硫酸钠）。

2、电偶腐蚀：

避免与铜、镍合金直接连接，采用绝缘垫片（PTFE）隔离。

石油用钛储罐在酸性油气田、深海开发等场景中具有不可替代性，但需针对具体工况优化选材与设计。采购时应重点关注供应商的石油行业经验及抗硫腐蚀技术积累，同时通过复合结构降低成本。与钛换热器等动态设备相比，储罐更注重长期静态耐蚀性，需在全生命周期内监测氢渗透和局部腐蚀。