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装备腐蚀旧题求新解
来源:中国化工报 发布时间:2019-8-14 10:45:58

  生产工况日益苛刻导致腐蚀问题不断加剧


  石化装备腐蚀问题由来已久。在油田勘探与开发、油气管道输送、炼油化工等领域,随着生产工况环境的日益苛刻,腐蚀问题也不断加剧,行业急需提升装备防腐水平,推广先进防腐技术与材料,用新技术解决旧问题。日前,由中国石油企业协会与中国石油集团石油管工程技术研究院联合主办的2019年全国石油石化行业腐蚀与防护新技术推广与应用交流研讨会上,与会专家作上述表示。


  腐蚀问题须重视


  中国石油集团石油管工程技术研究院总工程师、国家重点实验室主任冯耀荣指出,石油石化行业历来是最受腐蚀问题困扰的工业领域之一,几乎涵盖所有腐蚀类型,每年造成巨大经济损失。“11.22”中石化黄岛输油管线因腐蚀失效导致重大爆炸事故就是典型案例。


  记者了解到,石油管材及装备在油气勘探开发、输送储运、炼油化工中的投资比例占50%以上,而在服役过程中因腐蚀导致的失效占总失效事故的60%以上。全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失超过7000亿美元,是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。


  中国石油企业协会培训部副主任周丽萍表示,目前,石油管及装备服役的工况环境越来越苛刻,高温高压、高含CO2/H2S、高Cl-、细菌、杂散电流、复杂载荷、特殊作业生产工艺等都严重威胁石油管道和装备的服役安全。在上游油气田开采过程中,腐蚀形式主要为地层产出水引起的腐蚀穿孔、应力腐蚀开裂、冲刷腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等;在中游油气储运输送过程中,腐蚀形式主要有土壤腐蚀、土壤应力腐蚀开裂、交流杂散电流腐蚀和高压直流杂散电流腐蚀;在下游石油炼制过程中,腐蚀形式主要表现为低温电化学腐蚀、氢致腐蚀开裂、高温硫腐蚀、高温环烷酸腐蚀等。


  中国石化油田勘探开发事业部调研员李广月指出,过去腐蚀与防护研究在石油天然气、石油化工行业中属于“非主流”,近年来随着我国新《环境保护法》和《安全生产法》的颁布实施,腐蚀控制与防护工作研究越来越受到重视。


  管道防腐水平低


  石油管工程技术研究院腐蚀与防护研究所副所长付安庆表示,管道运输是石油能源的主要运输方式之一。现阶段我国石油管道的前处理质量较差,现有的一些化学除油、除锈工艺,都无法有效确保石油管道的前处理质量。实践表明,只要第一根管道中存在油污,不可避免地会使第二根管道、第三根管道中存在油污。就现阶段的情况来看,石油管道防腐工作在石油管道运行管理中的地位不高,尚未有系统而完善的防腐管理制度,导致石油管道的防腐工作长期未得到突破性进展。


  据介绍,一般情况下,油品闪点为27℃~45℃,油品挥发所形成的混合气体的爆炸浓度极限为4%~15%.石油本身易燃易爆,再加上石油管道长埋地下,石油管道受到了内部和外部腐蚀的双重作用。可以说,石油管道的腐蚀从某种角度上来看是无法避免的,目前能够做到的,仅是尽可能地缩小腐蚀范围、减缓腐蚀速度。


  李广月表示,相比较于发达国家,我国在石油开采方面的起步较晚,在技术方面也尚未发展成熟,对管道防腐工作也没有建立正确的认识与充分的重视,现阶段产业发展的重心仍是力求以最高的质量、最快的速度提高石油开采产量,这也成为加快石油管道防腐工作进程的一个契机。


  技术推广应合力


  如何有效解决油田勘探与开发、油气管道输送、炼油与化工等领域腐蚀控制与防护的共性问题和瓶颈难题?冯耀荣指出,应在技术经济可行的基础上推广新技术、新材料、新工艺。


  据介绍,目前,油田最常用的管道修复方式是修补或更换管段,这两种方式均是在管道运行出现腐蚀穿孔后,为了确保管道安全运行而采取的修复技术措施,是一种典型的事后修复的工作模式。


  与会专家认为,科学经济的修复模式是在管道未发生腐蚀穿孔前,对管道实施预防性的修复,以控制管道的腐蚀速率,尽可能地延长管道的使用寿命,降低管道的更换数量。专家建议,企业应加强对石油管道的日常保养、维护、维修的监督与管理力度,减少管道腐蚀损耗,确保管道运行安全,同时加大管道防腐方面的投资力度,推动防腐技术创新,并引进国外先进实用的防腐材料、防腐技术。


  作为国内最早开展石油管材及装备腐蚀与防护研究的单位,石油管工程技术研究院在石油管材及装备高温高压H2S和CO2腐蚀、缓蚀剂开发、腐蚀失效分析、腐蚀选材评价、电化学腐蚀、全尺寸实物管柱应力腐蚀、全尺寸管道环路冲刷腐蚀等方面开展了大量富有成效的工作,为我国大型油气田开发及重点管道工程建设和运行提供了强有力的技术支持和保障。


  冯耀荣表示,新技术、新材料的推广还需要全行业共同努力,群策群力。据了解,2017年,管研院牵头成立了中国腐蚀与防护学会油气田及管道腐蚀与安全专业委员会,开展油气田及管道腐蚀防护科学研究、技术服务,产品研发、标准规范、技术培训等工作,为解决石化行业装备腐蚀问题搭建了一个凝心聚力、交流研讨的平台。


  来自国内主要油气田、管道、炼化企业以及科研院所等机构的众多专家也在会上献计献策,分享了各自的防腐妙招。大庆油田聚氨酯保温管道应用广泛,但每年在生产和维修过程中,会产生大量废旧聚氨酯泡沫,对生态环境造成污染。大庆油田庆升实业公司采用无污染的化学降解处理方法,开展保温管道废旧聚氨酯泡沫再生利用的研究。他们将这些废旧聚氨酯泡沫降解为再生聚醚多元醇,并将其加工成具有良好力学性能和保温性能的聚氨酯泡沫制品,用于管道保温,体现了绿色防腐的理念。


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