[发明专利]耐腐蚀性优异的原油罐用钢材和原油罐

说明书

通过使钢材的成分组成为以质量％计含有C：0.03～0.18％、Si：0.03～1.50％、Mn：0.1～2.0％、P：0.025％以下、S：0.010％以下、Al：0.015～0.049％、N：0.008％以下、W：0.005～0.5％和Nd：0.0001～0.010％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成的组成，并且使钢材的位错密度α为满足下式(1)的范围，制成油船油槽部等原油罐的顶板的耐整面腐蚀性以及原油罐的底板的耐局部腐蚀性这两者优异的原油罐用钢材。α(/m²)≤{10²⁰×[％W]×[％Nd]}/(5×[％Al]－0.01)…(1)，其中，[％M]为钢材中的M元素的含量(质量％)。

技术领域

本发明涉及将钢材焊接而形成的原油油船的油槽、用于输送或储藏原油的罐(以下，统称为“原油罐”)，具体而言，涉及减轻了在原油罐的顶棚部、侧壁部产生的整面腐蚀和在原油罐的底部产生的局部腐蚀的原油罐用钢材以及由该钢材构成的原油罐。

应予说明，本发明的原油罐用钢材包含厚钢板、薄钢板和型钢。

背景技术

已知在油船的原油罐的内表面、特别是上甲板背面和侧壁上部所使用的钢材会产生整面腐蚀。作为引起该整面腐蚀的原因，可举出如下原因等。

(1)因昼夜的温度差所致的在钢板表面的结露和干燥(干湿)的反复发生，

(2)用于防爆而被封入到原油罐内的惰性气体(以O₂约4vol％、CO₂约13vol％、SO₂约0.01vol％、剩余部分N₂为代表组成的锅炉或发动机的废气等)中的O₂、CO₂、SO₂向结露水的溶入，

(3)从原油挥发的H₂S等腐蚀性气体向结露水的溶入，

(4)原油罐的清洗中使用的海水的残留。

这些原因也可以从以下内容中窥知：通常在每2.5年进行的实船的船坞检查中，在强酸性的结露水中检测到硫酸根离子、氯化物离子。

另外，若将因腐蚀而生成的铁锈作为催化剂使H₂S氧化，则固体S以层状生成在铁锈中，但这些腐蚀生成物容易剥离并脱落，堆积在原油罐的底部。因此，现状是在船坞检查中，花费大量费用来进行罐上部的修补、罐底部的堆积物的回收。

另一方面，对于用作油船的原油罐等的底板的钢材，以往认为通过原油自身的腐蚀抑制作用、形成于原油罐内表面的来自原油的保护性涂层(油层)的腐蚀抑制作用而不产生腐蚀。然而，通过最近的研究明确，罐底板的钢材产生碗型的局部腐蚀(点腐蚀)。

作为引起这样的局部腐蚀的原因，可举出如下原因等。

(1)高浓度地溶解有以氯化钠为代表的盐类的凝聚水的存在，

(2)因过度清洗所致的油层的脱离，

(3)原油中所含的硫化物的高浓度化，

(4)溶入结露水的防爆用惰性气体中的O₂、CO₂、SO₂等的高浓度化。

实际上，在实船的船坞检查时，对滞留于原油罐内的水进行了分析，结果检测到高浓度的氯化物离子和硫酸根离子。

但是，防止如上所述的整面腐蚀、局部腐蚀的最有效的方法是在钢材表面实施重涂装，将钢材从腐蚀环境隔断。然而，原油罐的涂装作业不仅其涂布面积庞大，而且由于涂膜的劣化，约10年需要重新涂布一次，因此，在检查、涂装中产生庞大的费用。进而，指出重涂装的涂膜受损的部分在原油罐的腐蚀环境下反而会助长腐蚀。