隨著中國(guó)綜合國(guó)力和科技實(shí)力的增強(qiáng)，國(guó)內(nèi)一些專業(yè)公司逐步邁出國(guó)門走向世界。國(guó)內(nèi)石油天然氣行業(yè)的一些專業(yè)公司通過(guò)以總承包、合資或合作的形式，在國(guó)際油氣開(kāi)采、煉化加工行業(yè)不斷開(kāi)拓進(jìn)取，為促進(jìn)國(guó)際間的交流合作、加快當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、保障我國(guó)的能源動(dòng)脈暢通做出了重要貢獻(xiàn)。作為油氣建設(shè)企業(yè)一名專業(yè)防腐工程師，筆者在執(zhí)行這些項(xiàng)目的過(guò)程中，有幸接觸到相關(guān)國(guó)家和地區(qū)的腐蝕現(xiàn)狀、防腐手段以及存在的部分具體問(wèn)題，本文對(duì)這些信息進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié)，給各位讀者做簡(jiǎn)要介紹。
 

　　國(guó)外油氣裝置腐蝕現(xiàn)狀
 

　　根據(jù)國(guó)際能源分布，目前我公司的業(yè)務(wù)范圍主要分布在中東、非洲、中亞、北美等油氣資源較豐富的地區(qū)。這些地區(qū)的腐蝕情況根據(jù)油氣成份、當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、社會(huì)面貌等因素有所不同。例如，伊朗和伊拉克原油產(chǎn)出水中氯離子含量較高，伴生氣硫化氫含量較高，土庫(kù)曼天然氣中硫化氫含量較高，南蘇丹原油伴生氣中二氧化碳含量較高，加拿大油砂由于開(kāi)采工藝的原因二氧化碳含量較高。這些油氣特性對(duì)相應(yīng)地區(qū)的油氣田地面建設(shè)項(xiàng)目腐蝕與防護(hù)措施方案的確定造成很大挑戰(zhàn)。其次，各地自然環(huán)境也對(duì)油氣設(shè)施的防腐造成很大影響，例如伊拉克南部地區(qū)為強(qiáng)鹽堿性土質(zhì)，腐蝕性較強(qiáng)。阿爾及利亞地中海沿岸為地中海海洋性氣候，地下水位高，空氣濕度大，地上設(shè)施腐蝕情況較嚴(yán)重。另外，還有因?yàn)閼?zhàn)亂等社會(huì)不穩(wěn)定因素造成部分國(guó)家的防腐措施停滯，引起部分國(guó)家和地區(qū)的油氣設(shè)施腐蝕情況加劇，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。圖1為伊拉克某油田因?yàn)殚L(zhǎng)期無(wú)腐蝕監(jiān)測(cè)和維護(hù)造成原油儲(chǔ)罐腐蝕嚴(yán)重而對(duì)該儲(chǔ)罐停產(chǎn)，進(jìn)行底板更換工作。
 

圖1　伊拉克某油田對(duì)腐蝕的儲(chǔ)罐底板進(jìn)行更換

　　主要防腐措施及誤區(qū)
 

　　與國(guó)內(nèi)外類似項(xiàng)目一樣，選材、緩蝕劑、陰極保護(hù)和涂層防護(hù)是國(guó)外油氣建設(shè)項(xiàng)目防腐的主要手段。但由于腐蝕屬于一門交叉學(xué)科，很多工程公司沒(méi)有防腐專業(yè)，對(duì)腐蝕缺乏正確的認(rèn)識(shí)和重視。例如目前很多設(shè)計(jì)公司將防腐領(lǐng)域的選材、緩蝕劑篩選、陰極保護(hù)和涂層防護(hù)分屬于不同的部門。這些部門之間又缺乏溝通，因此在油氣防腐方面也存在一些誤區(qū)。而在實(shí)際的工作過(guò)程中防腐工程師不但要兼顧這些內(nèi)容，還要與工藝、設(shè)備、配管、電氣、土建等專業(yè)緊密配合才能保證防腐專業(yè)的工作盡量滿足項(xiàng)目的需要。例如在長(zhǎng)輸埋地管線的設(shè)計(jì)過(guò)程中為保證熱縮套補(bǔ)口的質(zhì)量和效果應(yīng)盡量避免使用彎頭，特別是如圖2所示的小角度彎頭。在實(shí)際安裝過(guò)程中該角度完全可以通過(guò)彈性敷設(shè)實(shí)現(xiàn)。

圖2　小角度彎頭在長(zhǎng)輸?shù)毓苤械氖褂?br />  

　　在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中由于對(duì)防腐手段的原理不了解也很容易形成一些錯(cuò)誤做法。如圖3所示，在儲(chǔ)罐內(nèi)部施工階段底板上的犧牲陽(yáng)極過(guò)早安裝。在對(duì)罐內(nèi)進(jìn)行內(nèi)防腐噴涂過(guò)程并沒(méi)有對(duì)這些陽(yáng)極進(jìn)行保護(hù)，造成陽(yáng)極表面形成漆膜，如圖3（A）、（B）所示。但在大罐充水沉降時(shí)反而將犧牲陽(yáng)極用塑料布纏裹，使其無(wú)法發(fā)揮犧牲陽(yáng)極的作用，失去對(duì)儲(chǔ)罐的保護(hù)，如圖3（C）、（D）所示。
 

　　另外，還有一些在國(guó)內(nèi)已經(jīng)長(zhǎng)期形成慣例的做法缺乏防腐方面的理論支持，且與國(guó)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相悖。例如國(guó)內(nèi)儲(chǔ)罐很多在罐底板下先鋪一層瀝青砂防腐，然后再瀝青砂下面鋪設(shè)陽(yáng)極。API 651明確指出這種做法不合理，因?yàn)闉r青砂層阻礙了陰極保護(hù)電流的通過(guò)，降低了陰極保護(hù)的效果。MMO陽(yáng)極規(guī)格由于缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)也存在較多問(wèn)題，例如在海外項(xiàng)目的投標(biāo)文件中大部分廠家對(duì)MMO柔性陽(yáng)極的最大輸出電流描述存在矛盾，認(rèn)為MMO陽(yáng)極最大輸出電流密度為100A/m2，但直徑1mm的陽(yáng)極最大單位發(fā)電量?jī)H為52mA/m。究其原因可能是因?yàn)镚B21448中規(guī)定了導(dǎo)電聚合物柔性陽(yáng)極發(fā)電量為52mA/m，若按100A/m2的輸出電流密度計(jì)算，直徑1mm的MMO柔性陽(yáng)極發(fā)電量應(yīng)為314mA/m，工作電流為52mA/m的MMO柔性陽(yáng)極實(shí)際上是不滿足GB21448第5.2.5.5條規(guī)定的不合格產(chǎn)品。
 

　　部分海外項(xiàng)目防腐手段的變革和創(chuàng)新
 

　　在部分海外項(xiàng)目的執(zhí)行過(guò)程中，根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況和相關(guān)的理論依據(jù)對(duì)傳統(tǒng)的防腐手段進(jìn)行了變革，在保證防腐效果的前提下兼顧了施工便利、經(jīng)濟(jì)合理。例如在伊拉克某項(xiàng)目場(chǎng)站3PE防腐地管的補(bǔ)口時(shí)，針對(duì)工期緊、熱縮套補(bǔ)口長(zhǎng)期不達(dá)標(biāo)的情況，論證了用復(fù)合型環(huán)氧補(bǔ)口的做法。該涂層有較好的強(qiáng)度和結(jié)合力，且與陰極保護(hù)系統(tǒng)有更好的兼容性。因此在本項(xiàng)目已經(jīng)設(shè)計(jì)陰極保護(hù)的情況下，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證實(shí)了該涂層在補(bǔ)口方面的可靠性，并通過(guò)了伊拉克石油部主管科技部門的批準(zhǔn)。
 

　　目前儲(chǔ)罐內(nèi)外壁涂層是油氣設(shè)施防腐研究的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，在以往項(xiàng)目中很多儲(chǔ)罐的涂層都出現(xiàn)了問(wèn)題。對(duì)此中石油工程建設(shè)板塊專門對(duì)《儲(chǔ)油罐長(zhǎng)效涂層防護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究》進(jìn)行科研立項(xiàng)研究。目前該課題已經(jīng)順利結(jié)題，取得的成果主要包括：研究了納米金屬顆粒復(fù)合高分子儲(chǔ)罐涂層的性能，開(kāi)發(fā)了金屬纖維導(dǎo)靜電涂層，以及配套的復(fù)合涂料混合裝置、涂敷工藝與裝置和施工標(biāo)準(zhǔn)，并開(kāi)發(fā)了基于導(dǎo)電性的涂層耐磨性定量測(cè)試裝置。為儲(chǔ)罐防腐從焊縫處理、涂料配方、混合工藝、涂覆工藝、涂層檢測(cè)方法等方面進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新，共申請(qǐng)了7項(xiàng)發(fā)明專利和1項(xiàng)實(shí)用新型專利。有力保證了我單位在儲(chǔ)罐防腐方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
 

　　作為陰極保護(hù)系統(tǒng)的核心組件之一，外加電流輔助陽(yáng)極材料長(zhǎng)期以來(lái)也是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在部分工程實(shí)踐中傳統(tǒng)陽(yáng)極的性能難以滿足實(shí)際需要。例如阿爾及利亞某項(xiàng)目陰保電流需要量較大，但由于該項(xiàng)目是老廠區(qū)改造項(xiàng)目可用于安裝陽(yáng)極的區(qū)域十分有限。若采用傳統(tǒng)的陽(yáng)極材料，在考慮到陽(yáng)極數(shù)量和陽(yáng)極間效應(yīng)的影響后，該空間不足以安裝滿足項(xiàng)目需要的陽(yáng)極數(shù)量。為此我們進(jìn)行了碳納米管增強(qiáng)MMO高性能陽(yáng)極材料的研發(fā)，所研發(fā)產(chǎn)品不但大幅度提高了傳統(tǒng)陽(yáng)極的發(fā)電量，也增強(qiáng)了電極材料的致密性，獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，并獲得NACE International2011年度和2012年度十大腐蝕創(chuàng)新提名。采用這種擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高發(fā)電量陽(yáng)極解決埋地管線的陰保問(wèn)題取得了滿意的效果，得到了當(dāng)?shù)責(zé)拸S等單位的認(rèn)可。

　　小結(jié)
 

　　在海外油氣建設(shè)項(xiàng)目中，防腐專業(yè)需要結(jié)合其他相關(guān)專業(yè)的內(nèi)容從選材、緩蝕、陰保、涂層等方面綜合考慮，通過(guò)合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)和方案實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的生產(chǎn)目標(biāo)。防腐專業(yè)的工作內(nèi)容既關(guān)乎整個(gè)項(xiàng)目的安全穩(wěn)定運(yùn)行，又是項(xiàng)目外在形象的執(zhí)行著，其作用越來(lái)越受到人們的重視。即便如此，在以后的工作中我們?nèi)孕璨粩嘣鰪?qiáng)與相關(guān)專業(yè)的溝通，進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，積極創(chuàng)新、進(jìn)取，以滿足我國(guó)油氣行業(yè)防腐技術(shù)在相應(yīng)工程領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力。
 

　　郭超，2007年畢業(yè)于北京化工大學(xué)材料學(xué)專業(yè)，獲博士學(xué)位。中國(guó)石油工程建設(shè)公司北京設(shè)計(jì)分公司高級(jí)工程師，配管室副主任，南蘇丹PALOCH FPF脫瓶頸項(xiàng)目設(shè)計(jì)副經(jīng)理。曾擔(dān)任阿爾及利亞、阿聯(lián)酋、伊拉克、加拿大、烏茲別克、蘇丹等多個(gè)海外項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持工作。主要研究領(lǐng)域?yàn)橛蜌忭?xiàng)目的選材、失效分析、陰保設(shè)計(jì)調(diào)試、新型涂料的應(yīng)用推廣。目前已在《Surface and coatings technology》、《engineering failure analysis》、《腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)》、《腐蝕與防護(hù)》、《油氣儲(chǔ)運(yùn)》等國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表論文30多篇，申請(qǐng)專利9項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)、實(shí)用新型專利2項(xiàng)，獲局級(jí)以上嘉獎(jiǎng)19次。中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)永久會(huì)員、中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)會(huì)員，國(guó)內(nèi)首批通過(guò)NACE陰極保護(hù)專家人員之一，目前已通過(guò)中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)研究員級(jí)高級(jí)工程師的答辯。