中國工程院“我國腐蝕狀況及控制戰略研究”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查項目，并做了關于 “中國材料土壤腐蝕情況調查”的精彩報告。中國腐蝕與防護網記者榮幸地采訪到何工，何工就油田管道腐蝕防護現狀、未來發展趨勢及“腐蝕調查”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

    中國腐蝕與防護網記者：請您談談您研究的領域內面臨的腐蝕問題？

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

    石油行業面臨的腐蝕問題主要有管道、儲罐等地面設施、套管、抽油桿等地下設施、機泵、閥門等關鍵設備的腐蝕。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。在石油行業約有45萬多公里油氣田內部管網，70%以上的管道運行年限超過了15年，已經進入了管道運行的中后期階段，大多數管道的腐蝕情況比較嚴重，腐蝕穿孔現象頻發，管道泄漏造成的巨大經濟損失和環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站，后來并入國家網站，大慶油田工程有限公司作為土壤腐蝕試驗網站的組長單位，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進入開發的中后期，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替等方法進行三次采油，主要包括三元復合驅、CO2驅以及微生物驅等，這些驅替方法不可避免會引入一些腐蝕因素，加劇設備腐蝕。因此，針對不同的驅替方式，研究如何合理選材、優化選材、降低成本、減輕腐蝕就成為我們的研究方向。

    中國腐蝕與防護網記者：請您談談采取哪些有效的控制方法來解決這些問題？

    何工：在管道設備外腐蝕方面，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聯合技術對管道進行腐蝕防護，也是目前石油管道防腐的主流。

    在轉油站、聯合站等站場的腐蝕防護方面，多采取區域性陰極保護技術，配合其他防腐技術，對設備進行防腐。但是，目前區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，油氣站場內用電設備較多，設備接地極釋放的雜散電流對站內區域性陰極保護系統的干擾較多，因此在應用過程中應結合現場具體情況不斷調整、優化設計方案，實現最佳保護，在運行過程中需加強陰極保護系統檢測，保證結構表面電流分配均勻，提高陰極保護系統的可靠性。

    在管道設備內腐蝕方面，我們面臨的腐蝕環境越來越嚴苛。需要根據不同情況區別對待，如采取涂層防腐、緩蝕劑，或直接選用耐蝕材料。

    中國腐蝕與防護網記者：請您談談目前國內防腐技術與國外防腐技術存在哪些差異？

    何工：國內與國外油田腐蝕防護技術上差距并不是很大，主要是管理上的差距，也就是人的因素占首位。油田內部管網穿孔的頻率達到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品的制造、管道外防腐的設計、生產、施工、安裝、維修、維護、監測、檢測等環節的監管工作不到位。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。在以往的追求產量的大背景下，國內相關行業對腐蝕重視的程度不夠，對管道設施完整性管理的力度也不夠，沒有從管道設計、施工、檢測和維護修護方面形成一套完整的應對措施，這也是導致國內油田設備的腐蝕情況比國外嚴重的原因。

    中國腐蝕與防護網記者：請您談談油氣田防腐未來的發展方向？

    何工：我國包括40多種土壤類型，腐蝕性差異也比較大，全國管網縱貫東西，橫跨南北，經過土壤類型非常多，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不能滿足現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作為支撐。如果采取一刀切的方式，把認為最好的防護技術應用到所有管道上，往往會導致過度防腐，造成巨大的經濟浪費。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。

    從腐蝕評價技術和選材兩大方面對未來發展方向進行講解。

    一方面，發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，這種腐蝕評價設計方法并不是很科學。因此何高級工程師認為創建一種快速、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工作，進行過一些室內加速腐蝕試驗方法的研究，旨在充分結合土壤電阻率、 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，目前一些技術成果已經取得了明顯成效，下一步繼續加大其推廣應用。

    另外一方面，從選材上，現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，該行業將來的發展目標是希望針對油氣田管網土壤腐蝕和外腐蝕的特點，進一步優化管道設備的選材和結構設計，開發出能介意它們之間的優質腐蝕防護材料，既能體現優異的防腐性能，還能降低成本，何高級工程師表示這也是他一直關心且致力的研究方向。對于新材質方面，油氣行業也逐步引進一些耐蝕材材料，充分發掘出那些低成本的耐蝕候選材料的應用潛力，比如非金屬管道、非金屬儲罐，包括玻璃鋼管道、連續增強塑料復合管、鋼骨架塑料復合管等，以應對油田嚴苛的腐蝕環境。

    中國腐蝕與防護網記者：請您談談此次“腐蝕調查”對油氣田防腐領域的帶來哪些意義？

    何工：從個人角度來講，承擔此次土壤腐蝕調查項目能夠結合自身在油氣田設備腐蝕防護研究領域的經驗，更加深入地了解到本領域的油氣管道、儲罐、鋼樁等面臨的外腐蝕現狀。同時也通過這次腐蝕調查了解到許多到其他如通訊行業、電力、市政、建筑行業等領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。

    從油氣田防腐領域來說，盡管此次會議對新技術研發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揮出有非常積極的作用，一是，能夠促進國家相關腐蝕防護政策法規的完善，首先通過本次調查，把腐蝕的危害調查清楚，可以推動石油行業相關標準的建立與完善，也可以推動腐蝕防護領域的立法工作。另一方面此項調查也可以加強對土壤腐蝕嚴重性的認識，讓上級領導和廣大群眾了解到目前的腐蝕現狀，對促進領導做出相應的防護舉措決定起到強有力的支撐作用。

    總之，國內油氣管道行業相關律法和國外差別較大，同時管道設備防護強度和先進管道保護系統實施的執行力度還不夠。因此本次腐蝕調查項目可以為腐蝕防護的相關研究提供參考，對采取減少腐蝕損失、推動國內相關法律法規的健全具有重要意義，這也需要更多業內人士的共同努力。

    人物簡介

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

    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研究工作，主攻方向為材料土壤環境腐蝕、油氣田地面設備腐蝕、功能性涂料產品研發。在材料土壤環境腐蝕研究方面，作為項目主要負責人，先后承擔了 “國家科技基礎條件平臺建設”（科技部）、“材料土壤腐蝕現狀及其對我國自然環境污染情況調查與對策”（科技部）、“高強度管線鋼土壤腐蝕的關鍵影響因素及機理研究”（國家自然科學基金委）及“國家材料土壤環境腐蝕試驗站網運行保障和試驗新技術研究”（中國石油天然氣股份公司）、“國家材料土壤環境腐蝕試驗站網建設”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土壤腐蝕嚴重，事故頻發的問題，開展系統的基礎性試驗研究，積累了大量土壤腐蝕基礎數據，取得了一系列土壤腐蝕試驗新技術、新方法，對揭示材料土壤腐蝕規律，控制材料土壤腐蝕危害，推動材料腐蝕領域創新能力和整體水平的發展做出了貢獻。在油田地面設備腐蝕及功能性涂料開發方面，承擔了2項油田公司級項目，分別為“油田注水系統管道防污涂料技術研究”、“三元復合驅注、采系統新型防腐阻垢涂料研發與應用”，主要是針對油田生產中存在的腐蝕結垢、二次污染等問題，開展針對性的功能性涂料研發，充分發揮涂料成本低、性能好、易施工的優點，推動新型功能性涂料在石油行業的廣泛應用。

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責任編輯：王元

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