石油，石油和润滑油(POL)存储和分配系统知识领域

由Joseph C. Dean, p.e.， Steve Geusic, p.e.和Terri M. Regin, p.e.，腐蚀政策和监督(DASD)[材料准备]

更新: 12-03-2021

简介

本页内

简介
描述
额外的资源

尽管“腐蚀”这个词最常与“生锈”和其他金属的氧化联系在一起，10 U.S.C.§2228腐蚀定义为:“由于材料与其化学环境发生反应而导致的材料或其性能的恶化。”它包括所有材料的变质，这可能是由于阳光暴晒，潮湿(霉菌和发霉)，风和其他环境因素造成的。

受腐蚀影响的设施包括但不限于石油储罐(地面储罐(AST)和地下储罐(UST))、POL管道以及相关结构，如阀门、泵和紧固件。POL管道和储罐的腐蚀除内部腐蚀外，还可能由于大气作用和土壤腐蚀而发生在外部。因此，腐蚀影响通常保持不可见或不被注意，直到通过各种无损检测方法或在失效模式下进行检查。理解腐蚀科学由于它影响到POL管道、储罐和相关结构，将有助于设计师和维护、恢复和现代化(SRM)经理做出决策，以创建具有成本效益、更耐用和操作响应性的设施。

描述

也许燃料设施管理最重要的方面之一是了解与每个位置和类型的系统(例如管道、阀门、储罐、受电弓、阴极保护(CP)系统等)相关的角色、责任、资金来源和权限。规划和执行有效的燃料设施腐蚀预防和控制(CPC)计划将有助于有效维护设施并确保任务支持。本知识页包括与POL存储和分配系统相关的CPC见解和信息。它没有涉及国防后勤局和军种之间的责任分工问题。有关该主题的具体指导，请参见domm 4140.25，卷8，能源部能源商品管理:能源商品基础设施运营．POL存储和分配系统的维持、恢复和维护(SRM)的资金经常与其他需求相竞争。利用来自多个来源的资金，如DLA，有助于解决总体缺陷。然而，非dla资本化的设施，如发电机油箱和管道，可能会导致未经检查的腐蚀恶化，这增加了燃料泄漏、油箱故障和操作中断的风险。有关如何管理这些问题的更多见解，请参阅domm 4140.25、服务级别说明和WBDG资源。

POL存储和分配系统的可靠性对我们的日常生活和任务效率有着巨大的影响。系统完整性是良好的设计决策和维持活动的功能，用于支持飞机、船舶和地面车辆的液体燃料的存储和分配。维护行动包括油罐和管道检查、CP测试、维护和维修。在高氯化物环境中，如海洋位置，腐蚀对碳钢POL系统的影响更大。涂层失效将导致小范围的腐蚀，并将随着时间的推移而增加。为了降低腐蚀损坏率，这些地方的设备需要花费大量的资源来解决腐蚀问题。看到环境严重程度分类(ESC)网页和腐蚀的工具箱以协助确定正确的CPC方法。

WBDG包括一个广泛的统一设施标准(UFC)和统一设施指南规范(UFGS)库，其中包括材料选择、涂料、CP以及在这些设施的设计和维护中必须考虑的CP相关因素的组合，以降低由于腐蚀造成的生命周期成本。设计师和维护专业人员必须理解并利用这一指导。与大多数标准文件一样，对最佳实践和强制性设计、建造和维持要求进行了描述。由于POL存储和分配系统的风险很高，必须仔细利用这些标准文档，以确保良好的生命周期和运行结果。

图1:阀门盖腐蚀(关岛)和
资料来源:FICE研究2013

图2:地上支架腐蚀实例
资料来源:FICE研究2013

设计和耐久性问题

在第3-5段，规格要求生1-200-01国防部建筑规范(一般建筑要求)，要求使用UFGS符合生1-300-02格式标准内容的指导．UFC 1-200-01要求设计师“在选择用于防腐蚀、生命周期成本效益或耐久性的材料、组件或系统时，根据位置、应用、条件或大气和化学环境，在UFGS部分中提供方框或量身定制的选项，并向设计师提供说明”。在注释中，提供识别和选择这些变量的方向。”UFC 1-300-02还指出，“ISO [国际标准化组织] 9223和环境严重性分类(ESC)因素，[应用于]帮助指定在给定的项目位置或大气环境中何时使用材料、涂料和其他设计元素。此外，根据其他相关标准，如土壤腐蚀性、紫外线照射、太阳辐射、生物或其他因材料与其化学环境发生反应而导致材料或其性能恶化的因素，提供使用哪种材料的指导。”理想情况下，POL存储和分配系统的所有组件都应解决腐蚀脆弱性和耐久性问题。

ESC在CPC Source ESC Web页面并可针对具体位置进行计算考虑ISO腐蚀类别评估工具(ICCET)工具箱．的附录D表格还提供了具体安装ESC区域计算的快速视图，尽管设计人员应该使用ICCET工具进行最准确的“C”分类。如果ESC区域位于C3和C5之间，则需要额外的腐蚀保护级别，以确保更持久的生命周期成本效益设施。这包括更耐腐蚀的涂层的选择，材料的选择，以及与ESC区域一致的设计细节。

由于大气影响和浸没条件(如土壤腐蚀)，POL设施的腐蚀可能发生在外部。由于外部环境，可能会发生点蚀和表面侵蚀等外部腐蚀。内部腐蚀可能是由于各种来源，包括冷凝，硫化氢(H₂S)进化，水从燃料中掉出来，长时间停留在油箱底部，以及生物活动。生物柴油、低硫柴油和含有高浓度乙醇的燃料可能具有腐蚀性。

图1:燃料储罐-综合腐蚀效应
资料来源:Steve Geusic, P.E.

腐蚀可以使管道、导管、阀门、紧固件和储罐等部件退化。确定POL CPC的腐蚀力和使用设计、建造和维持策略包括:

识别适当的，ESC区适用于地上结构
土壤中存在的环境腐蚀性的识别:
- 电阻率
- 水分
- 酸度
- 氯化物，硫化物和细菌
- 土壤成分的差异
- 杂散电流
容器、管道、阀门和泵的内部环境和化学成分的识别
- 通风的环境
- 燃料类型、性质和添加剂
- 过滤和防止/清除污染物和污泥/沉淀物
- 硫含量-硫含量的降低导致燃料的整体润滑性和导电性的降低。润滑水平过低会导致金属部件过早磨损、损坏和腐蚀
选择合适的材料，包括与燃料产品的兼容性
防止异种金属腐蚀
确保在完成或修复的设施中包含良好和耐用的设计几何
接地和连接的位置和细节
保护涂层、衬里、隔离器和缓蚀剂的使用
根据公认的标准对油料存储和分配系统进行目视和无损检查
泄漏检测系统的操作和检查/维护
考虑在接近盐水和高环境严重地区的部件的替代材料。为拱顶和凹坑选择适当的材料和涂层，并考虑在管道穿透处进行隔离
防止水和湿气的侵入
在适当的时候与主题专家和利益相关者协商
密切关注可能增加腐蚀风险的施工实践:
- 现场改造和材料替换
- 物料存放不当
- 涂层损坏
- 现场切割和刃口腐蚀
- 缝隙的消除
- 减少粗糙和尖锐的表面
- 确保适当的涂层选择，表面处理和应用
- 不适当的焊接
- 紧固件选择不当，安装后紧固件缺乏防腐保护。请注意，紧固件总是有问题;它可能是由紧固件本身引起的，也可能是由紧固件周围涂层受损或发生电偶腐蚀的区域引起的
- 垫圈和其他可能导致泄漏和渗入结构的设施安装不当(例如管道、阀门、检修孔、CP设施等)
注意:生3-190-06防护涂料和油漆和各种UFGS提供了关于各种组件和系统的涂层要求和指导的详细信息(参见本知识页末尾的其他资源部分，以获得更多的见解和资源)。

阴极保护(CP)

生3-460-01设计:石油燃料设施为地下钢制储罐及地上垂直储罐的罐底订定标准。与地下储罐相关的所有碳钢和不锈钢地下和水下管道也需要CP。正确安装和维护CP系统可以通过无限延长公用事业的生命周期来降低生命周期成本。这些系统还可以减少公用事业过早失效的潜在责任，如航空燃料泄漏，同时还确保避免与泄漏相关的成本，如罚款、环境清理、污染土壤的修复和处置，以及监测要求。终极格斗冠军赛3-570-01,阴极保护“石油、石油和润滑剂(POL)系统、滨水结构和公用事业系统已被发现是最关键的设施，综合考虑了腐蚀风险、基地运营持续直接支持的需求，以及使用适当的腐蚀控制系统的生命周期成本效益。”它还规定，CP是强制性的，“无论土壤或水的腐蚀性如何”，必须为地下或水下的金属结构提供CP系统和保护涂层，包括“石油、石油和润滑油(POL)管道”和“地下POL/气体储罐、管道和附属物品”。CP系统不适用于未被埋入或淹没的结构。

涂料和CP通常应根据需要结合使用，以安全维持POL的分布和存储。这两者都是法律要求的USTs和某些POL线。有关CP的更多信息，请参见持续教育DoD课程(需要登入户口)及阴极保护知识区．另见CP评估、设计、安装和维护(见生3-570-01阴极保护而且生3-570-06操作和维护:阴极保护系统)．

图3:阴极保护系统(Quantico MB)
资料来源:FICE研究(2013)

图4:地下储罐外加电流阴极保护系统
资料来源:FICE研究(2013)

不论土壤或水的腐蚀性如何，需要保护涂层和CP的常见系统和结构包括:

POL管道-地上和地下
POL系统组件-阀门，螺母和螺栓，仪表，泵等。
地下及地上储油罐(UST及AST)

对于POL分配管道，影响管道内腐蚀的关键参数为:

燃料中水的百分比和成分(pH值，碱度，溶解氧)
铁规模
流条件
生物活性
消毒剂
腐蚀抑制剂

图5:关岛POL管道
资料来源:FICE研究(2013)

设备SRM经理需要保持内部CP专业知识，以执行日常的例行维护和检查。DLA资助与DLA资本POL设施相关的CP系统的年度检查和测试。CP是电气技术的一个专业领域，因此需要为内部电气技术人员提供资源，以获得和保持他们在CP方面的知识腐蚀预防和控制检查列表工具可以用来提供持久和维护良好的CP系统。

标准和标准设计要点

虽然不是一个完整的列表，但以下是一些特定的UFC和UFGS亮点。有关资源的完整列表，请参阅本页末尾的“附加资源”部分。除了列出的UFC和UFGS之外，还有一些DoD标准设计(非cos标准)已经为POL设施开发。本节的末尾将介绍这些标准设计。

生3-190-06防护涂料和油漆提供有效使用油漆型涂料的要求和技术指导，以保护军事活动中的常见材料，如金属、混凝土、路面、石膏板和木结构不变质。该UFC适用于所有海军、空军和陆军服务单位和承包商。要求油漆和涂料是耐用的，并尽量减少在组件或系统的预期使用寿命内进行预防性和纠正性维护的需要。请注意，这是对以前版本的重大更新。将根据当地环境条件使用不同的材料(参见UFC中要求的UFC 1-200-01)。腐蚀性环境是指那些环境严重等级为C3、C4或C5的项目场所，需要额外的腐蚀防护。潮湿地区指ASHRAE气候区0A、1A、2A、3A、3C、4C和5C(如ASHRAE 90.1中所述)。为特定用途定义涂层系统。
生3-460-01设计:石油燃料设施解决腐蚀设计问题，包括乙醇的影响，与腐蚀有关的危害，认证问题和罐的大小，上面和地下罐的CP，管道和结构，地下淹没管道系统的腐蚀，以及腐蚀资源，指导和参考。土壤的最低电阻应为35000欧姆-厘米。基础材料应为中性或碱性，pH值大于7，氯化物浓度小于300ppm，硫酸盐浓度小于150ppm，符合美国国防部标准设计AW 78-24-27的规定。UFC 3-460-01要求(NACE)认证的腐蚀专家、阴极保护专家或注册的专业腐蚀工程师来执行所有CP设计和测试。
生3-460-03运维:石油系统的维护为特定系统位置、点蚀影响和CP系统的腐蚀相关检查提供指导。
生3-501-01电气工程提供了电气系统的管理标准，解释了不同电气相关UFC之间的描述，并参考了UFC 3-570-01的CP要求。UFC 3-501-01应用于设计分析、计算和图纸要求。
生3-570-01阴极保护为CP系统(包括与燃料有关的应用)提供政策和设计要求，并为提供设计和工程建议的专业人员提供相关资格要求。UFC提供了最低设计要求，并且必须在计划、规范、计算和设计/建造建议请求(RFP)的开发中使用。
生3-570-06运维:阴极保护系统为CP系统的检查、操作和维护提供指导，并应由现场人员用于执行定期检查和预防性维护，以及排除故障和修复缺陷。
UFGS 02 6500地下储罐拆除根据联邦、州和地方法规，处理用于存储石油产品、废油或危险废物的地下、非硬化罐和管道的移除和处置。EPA的要求得到了解决。
UFGS 09 9000油漆和涂料解决“新的和现有的，内部和外部基材的绘画要求。”讨论腐蚀并调用UFC 1-200-01。描述ESC区域C3, C4和C5的ESC要求和ASHRAE 90.1潮湿的气候区)A, 1A, 2A, 3A, 4C和5C。它包括承包商资格要求(SSPC QP 1, QP 2等)，并参考SSPC, NACE和MPI标准。主题包括涂层、腐蚀、生锈、变质、霉菌和发霉。
UFGS 09 97 13.15焊接钢石油油箱>低Voc聚硫内层涂层< 50克/升)两层聚硫改性环氧树脂[PMNE]涂层[系统]，用于新建的海军散装燃料储罐内部。”UFGS中的注释讨论了维护涂层的设计。描述了承包商资格和经验(SSPC qp5, MPCAC-C14)。讨论腐蚀的局限性。虽然它没有直接解决ESC需求，但它调用了UFC 1-300-02。
UFGS 09 97 13.17焊接钢制石油燃油箱的三层环氧内部涂层“包括新建散装燃料储罐内部涂层三层环氧树脂系统的要求。”这种涂层系统不像低VOC聚硫涂料系统那样坚固，它的预期寿命要低得多，对于寿命超过40年的储罐来说，其生命周期成本更高。
UFGS 09 97 13.27钢结构高性能涂料“涵盖了海军和空军新钢结构的外部使用富锌环氧/环氧/聚氨酯涂层系统的要求，如燃料箱，水箱，[和]地上管道。”UFGS开头的大量注释描述了特殊要求和建议。承包商资格和认证包括SSPC PCS和SSPC QP 5。调用UFC 1-300-02。鼓励设计人员联系AFCEC腐蚀工程师和NAVFAC Atlantic，提出问题并澄清UFGS指南。
13.28埋地钢管和钢隔墙拉杆的保护“涵盖了用于在平均低水位[MLW]或平均低水位[MLW]以下600毫米[2英尺]的参考水位以上对埋地钢管和钢隔舱杆建立外部保护的胶带包裹系统的要求和应用方法，以及用于覆盖胶粘剂热塑性树脂涂层系统、热固性环氧涂层系统或聚乙烯丁基粘合剂系统的埋地钢管胶带涂层”(第3页)。检验应由[NACE-]认证检验员执行。提到了腐蚀。调用UFC 1-300-02。在需要使用石油燃料的地方只使用环氧涂料。
“UFGS 33 01 50.65现场制造燃料储罐的检查载列在检查储油罐时进行涂层状况检查的规定。CCS将由独立的NACE认证保护涂层专家(PCS)执行。
UFGS 33 08 55燃料分配系统启动(无消火栓)讨论燃料交付前涂层应用的提交要求和测试(例如，竣工图纸，设备保修文件等)
UFGS 33 52 10燃油系统管路(服务站)而且UFGS 33 52 40燃油系统管路(非消火栓)而且UFGS 33 52 43.13航空燃料管道提供CP控制系统，法兰保护器和减压阀腐蚀保护的广泛指导。
飞行燃料机械设备为设备部件的耐腐蚀决策提供广泛的指导。
UFGS 33 52 80液体燃料管道涂层系统覆盖地上、地下、碳钢、液体燃料管道的内外涂层要求。
UFGS 33 56 10工厂制造的燃料储存罐介绍了CP、腐蚀保护系统和抗腐蚀冲击的安装程序。
21.17单壁地上固定屋顶钢质POL储罐燃料储罐内外涂层所需的覆盖物。
UFGS 33 56 21.18单壁POL罐罐下间隙空间介绍了保护罐底土侧的CP要求。
DOD地面上带固定顶板的垂直钢制燃料箱为不同尺寸的地上储油罐提供标准设计。该设计包括将被纳入油箱设计的部件和材料。本设计还包括对阴极保护和泄漏检测的建议。
DOD压力消防栓燃料系统III型提供III型系统的管道和设备的布局图。
DOD标准压力消防栓直接加油系统类型IV/V提供IV/V型系统的管道和设备的布局图。
AW 078-24-33 DOD切割和覆盖标准提供了不同尺寸野外建造的地下储油罐的标准设计。该设计包括将被纳入油箱设计的部件和材料。本设计还包括对阴极保护和泄漏检测的建议。
燃料码头- navfac图纸10009724至10009734提供码头加油系统的管道和设备的布局。
USAFE/NATO，美国机场标准设计，用于战术和宽体飞机的喷气燃料存储分配系统提供了USAFE/NATO机场加油系统的管道和设备布局。该标准设计还包括切割-盖罐设计和相关组件。
STD 123-335-03国防部军事服务站和工厂制造坦克工程标准提供军事服务站(非pov)的管道和设备布局，包括地上和地下储罐、卡车卸载和配药站。

建议设计人员仔细审查每个标准文件，以确保选择了适当的材料，并与相关工艺一起投入使用。提交的材料可能包括车间图纸、产品数据、样品、测试报告、证书、制造商说明书以及操作和维护数据。

石油储存检查

油料储罐和分配系统存在固有的环境风险。系统故障可能导致泄漏到周围地区，并中断活动的任务和它所支持的武器系统。燃料泄漏，机械故障，油箱泄漏，如果不立即解决，都会导致服务中断。实施积极的预防性维护计划(见生3-460-03运维:石油系统的维护)以及所需的法规符合性检查，如API Standard 653、STI SP001和API 570，将有助于降低风险。POL储油罐应按照规定进行检查Ufgs 33 01 50.65．在这些检查中，在整个生命周期中对CPC的关注将大大降低风险。

图6:立式立式地上储油罐(JBER)
资料来源:FICE研究(2013)

图7:地下储油罐(关岛)
资料来源:FICE研究(2013)

图8:车间制造的地上储罐(匡蒂科MCB)
资料来源:FICE研究(2013)

图9:地面储罐和管道车间(关岛)
资料来源:FICE研究(2013)

一些来源为石油储存问题提供了有意义的见解。例如:

生3-460-03运维:石油系统的维护提供以下与腐蚀相关的见解:
- “不活跃的系统可能会在最低点积聚水，引起腐蚀或生物活性，导致固体污染。”
- 微生物污染通常以附着在油箱内表面的棕色、黑色或灰色黏液状沉积物的形式出现。这将导致燃料系统组件的腐蚀，也被称为微生物影响腐蚀(MIC)，过滤器堵塞和运行不稳定或石油燃料质量指示系统。而且会在很短的时间内对储罐和管道造成重大损坏，并造成环境问题。”CP似乎不能减轻柴油储罐受微生物影响的污染。
EPA提供了以下关于腐蚀和柴油储存中的USTs。
- 储存与UST系统不兼容的燃料可能会危及UST系统的完整性，并导致向环境释放。
- 这种腐蚀可能会导致钢和玻璃纤维UST系统内部的金属部件被腐蚀。这可能会缩短组件的使用寿命或影响组件的可用性，包括限制自动罐计量系统上浮子的运动，用于防止罐内溢油的机械设备的可操作性，或剪切阀在释放时关闭产品流动的能力。
- 腐蚀可能会导致分配器过滤器堵塞，需要更频繁地更换，并可能限制用于测试燃料生产线泄漏的设备的正常功能。
- EPA建议UST业主检查其储存柴油的油箱系统是否有腐蚀，如果发现有腐蚀，则必要时维修或更换设备，以确保正常运行。”
另请参阅《地下储罐(UST)项目资料》获取更多关于UST的见解。

从实地获得的经验教训和输入

符合国防部指令4270.5(军事建设)，利用CPC标准和托管在整体建筑设计指南包括生，UFGS，标准设计，工程及建造通讯(ECB)，以及性能技术规格。如有必要，带有规定的CPC要求的标价指南规范(如UFGS)。
将旧的ust替换为ast或具有升级CP系统或使用玻璃纤维构造的双壁ust，并具有用于泄漏监测的间隙空间。
采用积极的预防性维护计划，以确保及早发现缺陷，并减少由于涂层失效和/或腐蚀造成的恶化。
与业主协调公用事业工作。
确保在设计/施工启动会议上讨论防腐蚀问题，并在每个提交阶段按照计划实施。
确保油料储存及分配系统的建造图纸已包括在e-OMSI包内[ugs 01 78 24.00 20设备电子操作维护支持信息(eOMSI)建筑代理公司的设施营业额。
由公共工程设计和维护、安全、环境和安保委员会审查和协调项目，以确保项目在工作开始前得到充分协调。当需要挖掘许可证时，这一点尤其重要，以确保对现有地下结构的破坏最小化。
确保有足够的资金用于CPC材料和涂料，这些材料和涂料在生命周期内具有成本效益，适合项目所在的环境，并且能够达到预期的使用寿命，而无需进行广泛的预防性或纠正性维护。
确保从事CPC决策活动的人员，如采办、设计、检验、维护和维修，经过适当的培训和资格。看到生3-460-01设计:石油设施，阴极保护和结构为例。另请参阅中国共产党的能力，中国共产党培训,设施腐蚀知识跟踪摘要更多的见解。
一旦设施投入使用，应通过适当的维护措施和足够的维护资源来控制腐蚀预防。
确保CP系统按照推荐周期进行维护和检查。

总结

需要记住并应用的一些事项是:

维护和实施积极的预防性维护计划，包括以CPC为重点的检查。
维护和检查CP系统。
融入好的设计几何。
对ESC专区的认识和应用。
确保设计组件或组件符合RFP的要求，包括性能技术规范、引用的UFC和UFGS文件。
通过正确选择材料和涂层，确保设计图纸和规格满足CPC要求。
选择和指定具有低生命周期成本，耐用的材料和涂料，并最大限度地减少预防性和纠正性维护的需要。在腐蚀预防方面的初始投资通常比维护、修理和更换过早退化的部件更具有生命周期成本效益。
设计和指定POL存储和分配系统，以达到预期的使用寿命，包括使用增强材料，涂层，以及在严重腐蚀环境中UFC和UFGS标准中定义的CP的适当应用。
利用中提供的见解腐蚀预防和控制检查列表工具

额外的资源

WBDG的标准一般以行业标准为基础。行业标准是关于技术系统的既定规范或要求，通常以正式文件的形式提出。它建立了统一的工程或技术标准、方法、过程和实践。行业标准也可以以参考规范的形式出现。标准中引用的标准通常由标准组织编写和维护WBDG分类法)．值得注意的是，指南、参考文献和UFC/UFGS列表是广泛的。本节并不完整。它旨在帮助和提醒人们，该区域是复杂的，对个人、设施和环境构成了很高的风险。适当的设计、施工和SRM行动是绝对必要的。既关注“小事”，也关注“大事”，将使设施满足生命周期预期。有关额外的指导和信息，请参阅以下内容。

国防部

统一设施标准(UFC)

统一设施指南规范(UFGS)

国防部手册

AFCEC -空军

空军指令32-1001，土木工程:土木工程师作业2019年10月25日

海军- NAVFAC

马里亚纳海军和海军陆战队设计和建造标准(MDACS)海军设施工程司令部

联邦法规法典(CFR)

环境保护署刊物/参考资料

钢罐协会

行业组织

在与POL分布、存储和相关组件相关的ufc和ufg中确定了以下行业组织。相关的标准在每个标准文档中都有列出，但内容过于广泛，在此不便一一列举。

国际标准化组织(ISO)

ISO 9223:2012金属和合金的腐蚀。大气的腐蚀。分类、测定和估计2012年2月1日
ISO 9224:2012金属和合金的腐蚀。大气的腐蚀。腐蚀类别的指标值2012年2月1日
ISO 9226:2012金属和合金的腐蚀。大气的腐蚀。腐蚀性评价用标准试样腐蚀速率的测定2012年2月1日

AMPP (NACE和SSPC)

DoD和WBDG CPC设施培训

国防部安装机构

回到腐蚀防治源头

2022世界杯吧联邦设施标准:

国防部

主题:

腐蚀

石油，石油和润滑油(POL)存储和分配系统知识领域

简介

本页内