中國工程院“我國腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”重大咨詢項目2016年度工作會議于1月18-20日在青島隆重召開。會議期間，大慶油田工程有限公司的何樹全高級工程師參加了本次腐蝕調(diào)查項目，并做了關(guān)于 “中國材料土壤腐蝕情況調(diào)查”的精彩報告。中國腐蝕與防護網(wǎng)記者榮幸地采訪到何工，何工就油田管道腐蝕防護現(xiàn)狀、未來發(fā)展趨勢及“腐蝕調(diào)查”的意義做了一系列的闡述。

大慶油田工程有限公司的何樹全高級工程師

    中國腐蝕與防護網(wǎng)記者：請您談?wù)勀芯康念I(lǐng)域內(nèi)面臨的腐蝕問題？

    何工：我隸屬于大慶油田工程有限公司（即大慶油田設(shè)計院），主要研究方向是油氣田地面設(shè)施腐蝕和土壤腐蝕兩方面。

    石油行業(yè)面臨的腐蝕問題主要有管道、儲罐等地面設(shè)施、套管、抽油桿等地下設(shè)施、機泵、閥門等關(guān)鍵設(shè)備的腐蝕。其中，尤為重要的管道腐蝕。截至2014年，我國在用管道數(shù)量總長度達280余萬公里，其中，非金屬管道40余萬公里。在石油行業(yè)約有45萬多公里油氣田內(nèi)部管網(wǎng)，70%以上的管道運行年限超過了15年，已經(jīng)進入了管道運行的中后期階段，大多數(shù)管道的腐蝕情況比較嚴重，腐蝕穿孔現(xiàn)象頻發(fā)，管道泄漏造成的巨大經(jīng)濟損失和環(huán)境污染等問題都亟需我們解決。其中，土壤腐蝕是管道腐蝕最大的影響因素，因此早在1989年，石油系統(tǒng)就在我國主要油田、我國油氣長輸管道沿線等建立了43個試驗點，形成了石油土壤腐蝕試驗網(wǎng)站，后來并入國家網(wǎng)站，大慶油田工程有限公司作為土壤腐蝕試驗網(wǎng)站的組長單位，一直致力于土壤腐蝕防護方面的研究。

    此外，由于我國油田，尤其是大慶油田已經(jīng)進入開發(fā)的中后期，即進入了特高含水期，開采出的油大概90%以上都是水，從采出端來說，石油管道相比于前期高含油階段腐蝕加劇。由于含油量越來越少，采油也越來越困難，于是油田采取化學驅(qū)替等方法進行三次采油，主要包括三元復合驅(qū)、CO2驅(qū)以及微生物驅(qū)等，這些驅(qū)替方法不可避免會引入一些腐蝕因素，加劇設(shè)備腐蝕。因此，針對不同的驅(qū)替方式，研究如何合理選材、優(yōu)化選材、降低成本、減輕腐蝕就成為我們的研究方向。

    中國腐蝕與防護網(wǎng)記者：請您談?wù)劜扇∧男┯行У目刂品椒▉斫鉀Q這些問題？

    何工：在管道設(shè)備外腐蝕方面，目前最實用、最行之有效的方法是利用管道外防護層和陰極保護系統(tǒng)聯(lián)合技術(shù)對管道進行腐蝕防護，也是目前石油管道防腐的主流。

    在轉(zhuǎn)油站、聯(lián)合站等站場的腐蝕防護方面，多采取區(qū)域性陰極保護技術(shù)，配合其他防腐技術(shù)，對設(shè)備進行防腐。但是，目前區(qū)域陰極保護方式并不是很完善，比如電流分布不均與等問題還沒有很好的解決，此外，油氣站場內(nèi)用電設(shè)備較多，設(shè)備接地極釋放的雜散電流對站內(nèi)區(qū)域性陰極保護系統(tǒng)的干擾較多，因此在應(yīng)用過程中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場具體情況不斷調(diào)整、優(yōu)化設(shè)計方案，實現(xiàn)最佳保護，在運行過程中需加強陰極保護系統(tǒng)檢測，保證結(jié)構(gòu)表面電流分配均勻，提高陰極保護系統(tǒng)的可靠性。

    在管道設(shè)備內(nèi)腐蝕方面，我們面臨的腐蝕環(huán)境越來越嚴苛。需要根據(jù)不同情況區(qū)別對待，如采取涂層防腐、緩蝕劑，或直接選用耐蝕材料。

    中國腐蝕與防護網(wǎng)記者：請您談?wù)勀壳皣鴥?nèi)防腐技術(shù)與國外防腐技術(shù)存在哪些差異？

    何工：國內(nèi)與國外油田腐蝕防護技術(shù)上差距并不是很大，主要是管理上的差距，也就是人的因素占首位。油田內(nèi)部管網(wǎng)穿孔的頻率達到0.56次/公里·年，遠高于國外油田管道的腐蝕穿孔頻率，主要是因為由于管道產(chǎn)品的制造、管道外防腐的設(shè)計、生產(chǎn)、施工、安裝、維修、維護、監(jiān)測、檢測等環(huán)節(jié)的監(jiān)管工作不到位。此外，由于腐蝕破壞是一個相對長周期的過程，而腐蝕防護舉措不是立竿見影的東西，其見效相對較慢。在以往的追求產(chǎn)量的大背景下，國內(nèi)相關(guān)行業(yè)對腐蝕重視的程度不夠，對管道設(shè)施完整性管理的力度也不夠，沒有從管道設(shè)計、施工、檢測和維護修護方面形成一套完整的應(yīng)對措施，這也是導致國內(nèi)油田設(shè)備的腐蝕情況比國外嚴重的原因。

    中國腐蝕與防護網(wǎng)記者：請您談?wù)動蜌馓锓栏磥淼陌l(fā)展方向？

    何工：我國包括40多種土壤類型，腐蝕性差異也比較大，全國管網(wǎng)縱貫東西，橫跨南北，經(jīng)過土壤類型非常多，面臨的腐蝕問題也比較多。因此單靠一種或者是某幾種防護方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的土壤腐蝕的防護要求，尤其對于西氣東輸管道、新粵管道等長距離油氣輸送管道，需要采取不同的管道防腐技術(shù)作為支撐。如果采取一刀切的方式，把認為最好的防護技術(shù)應(yīng)用到所有管道上，往往會導致過度防腐，造成巨大的經(jīng)濟浪費。如果采取有針對性的防腐方式進行防護，可以有效的避免這些問題。

    從腐蝕評價技術(shù)和選材兩大方面對未來發(fā)展方向進行講解。

    一方面，發(fā)展土壤腐蝕性評價具有重要意義。我國一直采用單指標法評價方式，主要是土壤電阻率法，但實際上利用土壤電阻率評價土壤腐蝕性的準確性、時效性存在很大問題。這是因為隨著時間變化、季節(jié)變化，土壤電阻率也會改變，例如下過雨之后，電阻率就變化了。依據(jù)這種方式測試沿線管道的土壤電阻率，沿線土壤腐蝕性時效性差，這種腐蝕評價設(shè)計方法并不是很科學。因此何高級工程師認為創(chuàng)建一種快速、準確評價土壤腐蝕性的方法是我們未來的努力方向之一。大慶油田工程有限公司之前做過大量土壤腐蝕性評價相關(guān)工作，進行過一些室內(nèi)加速腐蝕試驗方法的研究，旨在充分結(jié)合土壤電阻率、 金屬自然電位、pH 值、 含水率及土壤溫度等指標，探索出合理科學、行之有效的評價方法，目前一些技術(shù)成果已經(jīng)取得了明顯成效，下一步繼續(xù)加大其推廣應(yīng)用。

    另外一方面，從選材上，現(xiàn)在尤其是長距離輸送的天然氣管道，出于安全考慮，油氣管道材質(zhì)一般都采用X80鋼或更高級別的高強度低合金鋼。外護層通常選用目前認為性能最好的聚乙烯（3PE）防腐涂層，發(fā)揮良好的抗腐蝕性、抗水氣滲透性以及力學性能等，在保溫方面多采用聚乙烯泡沫夾克管。鑒于3PE價格比較高，而2PE防腐性比較差，該行業(yè)將來的發(fā)展目標是希望針對油氣田管網(wǎng)土壤腐蝕和外腐蝕的特點，進一步優(yōu)化管道設(shè)備的選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計，開發(fā)出能介意它們之間的優(yōu)質(zhì)腐蝕防護材料，既能體現(xiàn)優(yōu)異的防腐性能，還能降低成本，何高級工程師表示這也是他一直關(guān)心且致力的研究方向。對于新材質(zhì)方面，油氣行業(yè)也逐步引進一些耐蝕材材料，充分發(fā)掘出那些低成本的耐蝕候選材料的應(yīng)用潛力，比如非金屬管道、非金屬儲罐，包括玻璃鋼管道、連續(xù)增強塑料復合管、鋼骨架塑料復合管等，以應(yīng)對油田嚴苛的腐蝕環(huán)境。

    中國腐蝕與防護網(wǎng)記者：請您談?wù)劥舜?ldquo;腐蝕調(diào)查”對油氣田防腐領(lǐng)域的帶來哪些意義？

    何工：從個人角度來講，承擔此次土壤腐蝕調(diào)查項目能夠結(jié)合自身在油氣田設(shè)備腐蝕防護研究領(lǐng)域的經(jīng)驗，更加深入地了解到本領(lǐng)域的油氣管道、儲罐、鋼樁等面臨的外腐蝕現(xiàn)狀。同時也通過這次腐蝕調(diào)查了解到許多到其他如通訊行業(yè)、電力、市政、建筑行業(yè)等領(lǐng)域存在的腐蝕防護研究進展，加深了對土壤的多樣性、腐蝕性和危害性的認識。

    從油氣田防腐領(lǐng)域來說，盡管此次會議對新技術(shù)研發(fā)力度的帶動作用相對來說可能會弱一些，但在其他兩方面的發(fā)揮出有非常積極的作用，一是，能夠促進國家相關(guān)腐蝕防護政策法規(guī)的完善，首先通過本次調(diào)查，把腐蝕的危害調(diào)查清楚，可以推動石油行業(yè)相關(guān)標準的建立與完善，也可以推動腐蝕防護領(lǐng)域的立法工作。另一方面此項調(diào)查也可以加強對土壤腐蝕嚴重性的認識，讓上級領(lǐng)導和廣大群眾了解到目前的腐蝕現(xiàn)狀，對促進領(lǐng)導做出相應(yīng)的防護舉措決定起到強有力的支撐作用。

    總之，國內(nèi)油氣管道行業(yè)相關(guān)律法和國外差別較大，同時管道設(shè)備防護強度和先進管道保護系統(tǒng)實施的執(zhí)行力度還不夠。因此本次腐蝕調(diào)查項目可以為腐蝕防護的相關(guān)研究提供參考，對采取減少腐蝕損失、推動國內(nèi)相關(guān)法律法規(guī)的健全具有重要意義，這也需要更多業(yè)內(nèi)人士的共同努力。

    人物簡介

    何樹全（1977-），男，高級工程師。現(xiàn)任中國石油學會腐蝕與防護專業(yè)委員會副秘書長，中國腐蝕與防護學會土壤專業(yè)委員會副秘書長。

    2007年以來，一直在大慶油田工程有限公司從事防腐保溫技術(shù)研究工作，主攻方向為材料土壤環(huán)境腐蝕、油氣田地面設(shè)備腐蝕、功能性涂料產(chǎn)品研發(fā)。在材料土壤環(huán)境腐蝕研究方面，作為項目主要負責人，先后承擔了 “國家科技基礎(chǔ)條件平臺建設(shè)”（科技部）、“材料土壤腐蝕現(xiàn)狀及其對我國自然環(huán)境污染情況調(diào)查與對策”（科技部）、“高強度管線鋼土壤腐蝕的關(guān)鍵影響因素及機理研究”（國家自然科學基金委）及“國家材料土壤環(huán)境腐蝕試驗站網(wǎng)運行保障和試驗新技術(shù)研究”（中國石油天然氣股份公司）、“國家材料土壤環(huán)境腐蝕試驗站網(wǎng)建設(shè)”等科研項目（中國石油天然氣集團公司），主要是針對油田管網(wǎng)土壤腐蝕嚴重，事故頻發(fā)的問題，開展系統(tǒng)的基礎(chǔ)性試驗研究，積累了大量土壤腐蝕基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，取得了一系列土壤腐蝕試驗新技術(shù)、新方法，對揭示材料土壤腐蝕規(guī)律，控制材料土壤腐蝕危害，推動材料腐蝕領(lǐng)域創(chuàng)新能力和整體水平的發(fā)展做出了貢獻。在油田地面設(shè)備腐蝕及功能性涂料開發(fā)方面，承擔了2項油田公司級項目，分別為“油田注水系統(tǒng)管道防污涂料技術(shù)研究”、“三元復合驅(qū)注、采系統(tǒng)新型防腐阻垢涂料研發(fā)與應(yīng)用”，主要是針對油田生產(chǎn)中存在的腐蝕結(jié)垢、二次污染等問題，開展針對性的功能性涂料研發(fā)，充分發(fā)揮涂料成本低、性能好、易施工的優(yōu)點，推動新型功能性涂料在石油行業(yè)的廣泛應(yīng)用。

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責任編輯：王元

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