汪海波 青島鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司檢測事業(yè)部經(jīng)理

    社會經(jīng)濟發(fā)展日益提速的今天，腐蝕對全球經(jīng)濟建設(shè)、工業(yè)發(fā)展造成的損失也愈加嚴重，甚至嚴重危害人類的健康和安全。據(jù)統(tǒng)計，腐蝕造成的損失超過其他自然災害造成損失的總和；侯保榮院士主導的《我國腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究》報告中指出：2014 年，我國的腐蝕總成本包括腐蝕帶來的損失和防腐蝕投入，約占當年GDP的3.34%，總額超 2.1 萬億人民幣。尤其需要指出的是石油化工裝置與油氣管道等，腐蝕造成的經(jīng)濟損失還在其次，因腐蝕導致的一系列安全事故才是真正的不能承受之重，如 2013 年 11 月 22 日青島輸油管道爆炸事件。

    腐蝕監(jiān)檢測作為腐蝕管控與治理的一項基礎(chǔ)與先導工作，越來越受到石油化工企業(yè)與油氣管道管理單位的重視，同時對監(jiān)檢測技術(shù)的可靠性、精準性以及發(fā)展的有求也越來越高。監(jiān)檢測技術(shù)在石油化工企業(yè)及油氣管道行業(yè)有哪些應用？監(jiān)檢測技術(shù)如何同現(xiàn)代科學技術(shù)相融合？以及監(jiān)檢測技術(shù)未來的挑戰(zhàn)在哪里？為此，本刊記者采訪了青島鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司（鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所）檢測事業(yè)部經(jīng)理汪海波。青島鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司（前身為鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所）作為國內(nèi)腐蝕與防護研究的專業(yè)機構(gòu)，自 1975 年成立以來，一直從事材料在不同環(huán)境中的腐蝕數(shù)據(jù)積累和規(guī)律研究，積累了大量的材料腐蝕數(shù)據(jù)；上世紀八十年代末期，進入土壤環(huán)境、水環(huán)境各種金屬構(gòu)筑物的電化學保護研究與實施領(lǐng)域；本世紀初葉，借助多年的腐蝕研究與防護實踐，進入石油化工裝置與油氣管道腐蝕監(jiān)檢測領(lǐng)域。

    記者：近幾年，腐蝕監(jiān)檢測呈現(xiàn)出了多元化、規(guī)范化、常規(guī)化的趨勢，請介紹一下腐蝕監(jiān)檢測在石油化工及油氣管道管理領(lǐng)域應用現(xiàn)狀，以及腐蝕監(jiān)檢測對防腐蝕的積極意義。

    汪部長： 腐蝕監(jiān)檢測在石油化工及油氣管道領(lǐng)域，已得到廣泛的應用。從技術(shù)層面細分，個人認為可分為監(jiān)檢測與檢測兩個方面。

    相對石油化工企業(yè)裝置來講，腐蝕監(jiān)檢測是指使用各種手段對正常運作過程中設(shè)備的腐蝕情況進行監(jiān)檢測。它可以在不停機狀態(tài)下發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行過程中存在的腐蝕問題，為提出并采用控制腐蝕發(fā)展的措施打下基礎(chǔ)。針對石油化工裝置進行的腐蝕監(jiān)檢測按腐蝕結(jié)果是否直接獲得可以分為直接監(jiān)檢測或間接監(jiān)檢測兩種。可直接得到一個腐蝕結(jié)果（如腐蝕失重、腐蝕電流等）的腐蝕監(jiān)檢測稱為直接監(jiān)檢測，否則為間接監(jiān)檢測。為敘述方便，我們將間接監(jiān)檢測并入下文檢測內(nèi)容里。直接腐蝕監(jiān)檢測設(shè)施與技術(shù)包括腐蝕掛片、電阻探針、線性極化電阻探針、交流阻抗探針、電化學噪聲探針等。隨著科學的發(fā)展、技術(shù)的進步，各種探針被開發(fā)出了更多的適應大生產(chǎn)、大工業(yè)的性能；再加上互聯(lián)技術(shù)、傳播技術(shù)的飛速發(fā)展，加成起來大大提升了腐蝕監(jiān)檢測的精度、縮短了腐蝕監(jiān)檢測反饋的時間，從技術(shù)層面給石油化工及油氣管道的腐蝕監(jiān)檢測帶來了極大的提升。而技術(shù)的提升，又促進了腐蝕監(jiān)檢測常規(guī)化、規(guī)范化發(fā)展。中石化各大煉化企業(yè)、中海油海上采油平臺，安裝腐蝕監(jiān)檢測系統(tǒng)幾乎已成為標配。

    油氣管道的監(jiān)檢測又有所不同。由于所運送介質(zhì)為原油、成品油、天然氣等，管道內(nèi)部的腐蝕相對輕微；而管道外壁同富含水、氧、其它各種離子的土腐蝕環(huán)境相接觸，再加上日益加速建設(shè)的高鐵、地鐵、電網(wǎng)等產(chǎn)生大量的雜散電流潛入大地，所以它面臨的腐蝕危險遠大于管道內(nèi)壁。但以目前的技術(shù)，特別是海量數(shù)據(jù)庫建立方面的制約，想像石油化工裝置一樣實時監(jiān)檢測管道外壁的腐蝕還存在困難。但好在目前的電化學保護（陰極保護）技術(shù)非常成熟有效，只要電化學保護系統(tǒng)能正常運行，將鋼質(zhì)管道的電位極化至一定區(qū)域內(nèi)，就能實現(xiàn)免腐蝕。客觀上這就將油氣管道監(jiān)檢測的重點引向了對電化學保護系統(tǒng)的監(jiān)檢測。隨著采集與存儲技術(shù)的不斷進步，以及互聯(lián)互通技術(shù)的快速發(fā)展，油氣管道的監(jiān)檢測不但實現(xiàn)了遠傳遠控，內(nèi)容上也逐漸由單純的監(jiān)檢測電化學保護數(shù)據(jù)，拓展增加了雜散電流干擾等其它數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)檢測。

    記者：您上面談的主要是監(jiān)檢測。那么檢測呢？

    汪部長： 檢測是腐蝕監(jiān)檢測一種有效的補充。甚至在很多場合，恰恰是合規(guī)、及時的檢測發(fā)現(xiàn)了存在的安全隱患。

    石油化工裝置常見的檢測有定點測厚，特殊設(shè)備、工藝管道根據(jù)需要所做的臨時檢測，以及失效分析等等。涉及的設(shè)備與技術(shù)一般有超聲波測厚儀、超聲導波技術(shù)、漏磁技術(shù)、C- 掃描技術(shù)、脈沖渦流技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)，以及一些常見的腐蝕產(chǎn)物分析方法，包括：顯微鏡法（包括光學顯微鏡、電子顯微鏡、掃描電鏡等）、X 射線衍射法、火焰光譜法、化學分析等。

    重點要提一下石油化工裝置停工腐蝕調(diào)查與檢測。個人認為，規(guī)范化、常態(tài)化、專業(yè)化的石油化工裝置提供腐蝕調(diào)查，是發(fā)現(xiàn)腐蝕最有效、最直接的手段之一，它的檢查對象幾乎涵蓋了每臺熱交換器、每座塔、每座反應器以及附屬工藝管道；同時這些檢查都是在有效的技術(shù)手段保障下，由具備專業(yè)素養(yǎng)的從業(yè)者完成的。當然，這項工作是非常辛苦的，爬幾十米的高塔、鉆非常狹窄的容器，等等。

    油氣管道檢測涵蓋本體檢測與外檢。管道本體的檢測技術(shù)包括管道內(nèi)檢（管道爬行機器人、智能豬等）、長距離磁應力、超聲導波等）。外檢包括防腐層評估（現(xiàn)應用較多的技術(shù)設(shè)備有DM、PCM、DCVG（CIPS）等）、防腐層漏點定位、陰極保護效果檢測與評估、雜散電流干擾檢測與評估、土壤腐蝕性分析等等。

    我個人感覺，監(jiān)檢測更依賴于技術(shù)的進步水準、儀器的精密程度；檢測同樣依仗先進的技術(shù)與裝備，但從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)與經(jīng)驗對結(jié)果也有著至關(guān)重要的影響。

    記者：請您介紹一下腐蝕監(jiān)檢測技術(shù)在貴所的發(fā)展歷程。

    汪部長： 眾所周知，鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所自 1975 年成立以來，一直致力于材料在不同環(huán)境中的腐蝕數(shù)據(jù)積累和規(guī)律研究，積累了大量的材料腐蝕數(shù)據(jù)；上世紀八十年代末期，進入土壤環(huán)境、水環(huán)境各種金屬構(gòu)筑物的電化學保護研究與實施領(lǐng)域。

    隨著研究的不斷深入、防腐蝕工程經(jīng)驗的豐富，鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所也越來越意識到腐蝕監(jiān)檢測的重要性：既能給建設(shè)與管理單位提供必要的腐蝕預警，也能對防腐蝕工程設(shè)計提供最可靠的依據(jù)。2000 年前后，我所進入了腐蝕監(jiān)檢測領(lǐng)域。我清楚的記得我們最早的切入點：石油化工裝置監(jiān)檢測方面為渤西海上平臺腐蝕監(jiān)檢測項目；油氣管道監(jiān)檢測方面為中航油華南藍天分公司（中南五省）航煤輸送管道檢測項目。2004 年前后，搭中石化安全工程研究院（青島）順風車，以金山石化項目為契機，我們進入了石化裝置停工腐蝕調(diào)查與檢測領(lǐng)域。2011 年，順應國資委與中國鋼研科技集團（原鋼鐵研究總院）整合要求，鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所并入鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司，成立青島鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司。借助鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的實力，以及青島海洋腐蝕研究所多年來相關(guān)工作的積累，我們成立了檢測事業(yè)部，組織一班既有理論研究基礎(chǔ)、又有相關(guān)工程經(jīng)驗的技術(shù)人員專門從事監(jiān)檢測工作。18 年來，我們在監(jiān)檢測領(lǐng)域取得了豐碩的成果。先后完成了中石化、中石油、中海油多條輸油管道；港華燃氣、新奧燃氣、華潤燃氣等國內(nèi)各大燃氣公司輸氣管道；中航油多條航煤輸送管道的檢測工作，并部分幫助建立了監(jiān)檢測系統(tǒng)。

    石油化工裝置監(jiān)檢測領(lǐng)域，我們也先后參與了湛江東興、金山石化、青島石化、哈爾冰石化、海南東方等多個煉化企業(yè)的設(shè)備停工腐蝕調(diào)查與檢測，也為海上平臺的腐蝕監(jiān)檢測出具了部分方案、協(xié)助建立了部分系統(tǒng)。其他領(lǐng)域：如橋梁（青島跨海大橋）、艦船，我們也分別提供了監(jiān)檢測服務。不得不提的是，自2011年起，借助國家大興海外能源契機，我們成功的進入了“一帶一路”節(jié)點國家——哈薩克斯坦，為其國家石油公司同中石油合資的 MMG 公司下屬各大油田區(qū)塊提供腐蝕監(jiān)檢測與治理服務，取得了非常良好的經(jīng)濟與社會效益。

    記者：請您介紹一下腐蝕監(jiān)檢測發(fā)展，是如何一步步地與現(xiàn)代科學技術(shù)融合的？

    汪部長： 腐蝕監(jiān)檢測的發(fā)展，與現(xiàn)代科技的發(fā)展息息相關(guān)。拿石油化工裝置的監(jiān)檢測來說，最早基本靠腐蝕掛片實現(xiàn)，腐蝕監(jiān)檢測周期最少一個月以上。隨著技術(shù)的進步，各種適應大生產(chǎn)復雜環(huán)境的電阻探針、電感探針被開發(fā)并被推廣應用，監(jiān)檢測周期縮短為以天或者以小時計。進入互聯(lián)互通大數(shù)據(jù)時代，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，推動了海量監(jiān)檢測數(shù)據(jù)的自我存儲，也使數(shù)據(jù)的即時傳輸成為可能。

    油氣管道檢測方面，防腐層評估及漏點定位技術(shù)雖說從原理上都離不開交流電位梯度檢測法（ACVG），直流電位梯度檢測法（DCVG），音頻法（PEASON）。但隨著電子技術(shù)的進步，檢測儀器的耐用性、輕便性不斷得到改觀，檢測結(jié)果的準確性也不斷得到提升。還有涉及電化學保護數(shù)據(jù)與雜散電流干擾數(shù)據(jù)的相關(guān)采集儀器，采集密度逐漸由次 / 秒級別提升到次 / 毫秒級別，數(shù)據(jù)的有效性與科學性得到了充分的保證。舉個例子，以前通過實驗可以得出管道電化學保護去極化過程約幾十毫秒，但實操中次 /秒級別的記錄儀根本無法捕捉到相應數(shù)據(jù)，采集密度提升至次/毫秒級別以后，采集到的數(shù)據(jù)可清晰展示去極化過程。再有超聲導波等新技術(shù)的開發(fā)應用，將過去無法實施的、針對特殊管段（如燃氣管道穿戶管段）的本體檢測變?yōu)榭赡堋?/span>

    記者：您多年從事腐蝕監(jiān)檢測工作，請您分享一下在您從事的工作中印象比較深刻的案例。

    汪部長： 多年的腐蝕監(jiān)檢測工作，印象較深的案例有不少。比如，2011 年我們第一次介入哈薩克斯坦位于里海附近的 K 油田腐蝕調(diào)查與檢測時，對方展示了自制的多種腐蝕掛片，從外表看，形態(tài)樸實、厚重，甚有一種歷史滄桑感。但翻閱并整理對方的掛片記錄，發(fā)現(xiàn)就憑著這看上去科技感不足的試片，加上嚴格的操作規(guī)程約束，態(tài)度嚴謹?shù)那逑础⒎Q重、計算，基本將油田腐蝕最嚴重的部位（如回注水干線）的腐蝕速率以及防腐蝕處理效果（添加緩蝕劑與殺菌劑）反映出來；我們用帶到現(xiàn)場的便攜式電化學工作儀器實地檢測，以及將水樣帶回國內(nèi)進行實驗室精密測量，比對結(jié)果同對方掛片結(jié)果均相差不大。這事對我觸動挺大：看起來不是很先進、很前沿的技術(shù)，只要使用者具有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，認真操作，一樣可以利用它取得科學的結(jié)果。當然，從另一個層面，相對落后就意味著存在改進空間，我們已將目前較為先進的探針技術(shù)結(jié)合遠傳技術(shù)在該油田進行了推介。

    再講一個油氣管道檢測方面的案例。中南某大型機場航煤管道局部管段腐蝕非常嚴重，幾乎每年要穿孔幾次，干擾了飛機航空煤油正常加注工作，影響較大。內(nèi)外檢也進行過多次，得出的結(jié)論一般都是腐蝕嚴重。2010—2011 年，我們多次赴現(xiàn)場，從鋪設(shè)環(huán)境腐蝕性調(diào)查入手，結(jié)合檢測現(xiàn)有防腐狀況、摸排當年管道埋設(shè)施工環(huán)節(jié)，終于找出了導致腐蝕嚴重的原因，并提出針對性的整改措施。這個案例進一步加深了我對監(jiān)檢測工作的認識：腐蝕監(jiān)檢測的最終目的是要為腐蝕的治理提供依據(jù)、指明方向。

    記者：請您談談在腐蝕監(jiān)檢測領(lǐng)域里存在哪些需要提高的地方？

    汪部長： 我個人認為腐蝕監(jiān)檢測領(lǐng)域在以下方面存在提升空間：

    一、腐蝕監(jiān)檢測方案的優(yōu)化，最佳監(jiān)檢測位置的選擇。無論對裝置還是管道，威脅最大的是局部腐蝕。因此如何監(jiān)檢測到設(shè)備或管道腐蝕相對嚴重的部位，即腐蝕監(jiān)檢測位置的選擇就非常重要。這需要作好前期調(diào)研與分析，關(guān)注工藝條件、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等的不同，論證有效監(jiān)檢測方案，直至選取最佳監(jiān)檢測位置。

    二、提升對石油化工裝置停工腐蝕檢測與調(diào)查工作的重視程度。回顧石油化工裝置停工腐蝕檢測與調(diào)查的發(fā)展歷程，最早由石油企業(yè)內(nèi)部經(jīng)驗豐富的設(shè)備管理人員完成。隨著工作量的增加及市場環(huán)境的成熟，現(xiàn)在基本外包由專業(yè)隊伍實施。石油化工裝置停工腐蝕檢測與調(diào)查工作，是由集成了專業(yè)素養(yǎng)與現(xiàn)場經(jīng)驗的專業(yè)人員借助相應的儀器，對設(shè)備逐一進行檢測與診斷，給直接發(fā)現(xiàn)腐蝕問題和安全隱患提供了一個難得的機會。如果方方面面不夠重視，只求走個正常的工作流程，那么這項工作就失去了它應有的意義。

    三、監(jiān)檢測數(shù)據(jù)的處理與專家系統(tǒng)的建立。技術(shù)進步的一個必然結(jié)果是采集到的監(jiān)檢測數(shù)據(jù)會越來越多。如何對這些海量數(shù)據(jù)進行選擇性、針對性的甄別分析，并作出準確預判，進而提出準確的防控措施，這需要跨專業(yè)、跨學科以及不同行業(yè)的從業(yè)人員共同努力，建立真正意義上的專家系統(tǒng)。

    后記：

    石油化工裝置與油氣管道領(lǐng)域的腐蝕監(jiān)檢測，盡管還有著這樣那樣的不足，但一直在路上。希望所有的從業(yè)人員共同努力，共同提高，利用好監(jiān)檢測，將腐蝕關(guān)進可監(jiān)控、可預警、可防治的牢籠。

    ●  人物簡介

    汪海波，生于 1970 年，高級工程師，畢業(yè)于湖南大學腐蝕與防護專業(yè)。入職鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所（現(xiàn)青島鋼研納克檢測防護技術(shù)有限公司）以來，主要從事電化學保護研究與實施、以及監(jiān)檢測研究與實施工作，歷任項目經(jīng)理、部門經(jīng)理、檢測事業(yè)部部長等。發(fā)表論文 10 余篇，其中核心期刊 4 篇；專利 4 項。目前擔任山東省暨青島市防腐學會常務理事、副秘書長；2015 年被青島市人民政府安全生產(chǎn)委員會辦公室聘為“青島市石油天然氣管道保護和安全隱患整治專家組專家”。