中国工程院“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目2016年度工作会议于1月18-20日在青岛隆重召开。会议期间，大庆油田工程有限公司的何树全高级工程师参加了本次腐蚀调查项目，并做了关于 “中国材料土壤腐蚀情况调查”的精彩报告。国家材料腐蚀与防护科学数据中心记者荣幸地采访到何工，何工就油田管道腐蚀防护现状、未来发展趋势及“腐蚀调查”的意义做了一系列的阐述。

大庆油田工程有限公司的何树全高级工程师

    国家材料腐蚀与防护科学数据中心记者：请您谈谈您研究的领域内面临的腐蚀问题？

    何工：我隶属于大庆油田工程有限公司（即大庆油田设计院），主要研究方向是油气田地面设施腐蚀和土壤腐蚀两方面。

    石油行业面临的腐蚀问题主要有管道、储罐等地面设施、套管、抽油杆等地下设施、机泵、阀门等关键设备的腐蚀。其中，尤为重要的管道腐蚀。截至2014年，我国在用管道数量总长度达280余万公里，其中，非金属管道40余万公里。在石油行业约有45万多公里油气田内部管网，70%以上的管道运行年限超过了15年，已经进入了管道运行的中后期阶段，大多数管道的腐蚀情况比较严重，腐蚀穿孔现象频发，管道泄漏造成的巨大经济损失和环境污染等问题都亟需我们解决。其中，土壤腐蚀是管道腐蚀最大的影响因素，因此早在1989年，石油系统就在我国主要油田、我国油气长输管道沿线等建立了43个试验点，形成了石油土壤腐蚀试验网站，后来并入国家网站，大庆油田工程有限公司作为土壤腐蚀试验网站的组长单位，一直致力于土壤腐蚀防护方面的研究。

    此外，由于我国油田，尤其是大庆油田已经进入开发的中后期，即进入了特高含水期，开采出的油大概90%以上都是水，从采出端来说，石油管道相比于前期高含油阶段腐蚀加剧。由于含油量越来越少，采油也越来越困难，于是油田采取化学驱替等方法进行三次采油，主要包括三元复合驱、CO2驱以及微生物驱等，这些驱替方法不可避免会引入一些腐蚀因素，加剧设备腐蚀。因此，针对不同的驱替方式，研究如何合理选材、优化选材、降低成本、减轻腐蚀就成为我们的研究方向。

    国家材料腐蚀与防护科学数据中心记者：请您谈谈采取哪些有效的控制方法来解决这些问题？

    何工：在管道设备外腐蚀方面，目前最实用、最行之有效的方法是利用管道外防护层和阴极保护系统联合技术对管道进行腐蚀防护，也是目前石油管道防腐的主流。

    在转油站、联合站等站场的腐蚀防护方面，多采取区域性阴极保护技术，配合其他防腐技术，对设备进行防腐。但是，目前区域阴极保护方式并不是很完善，比如电流分布不均与等问题还没有很好的解决，此外，油气站场内用电设备较多，设备接地极释放的杂散电流对站内区域性阴极保护系统的干扰较多，因此在应用过程中应结合现场具体情况不断调整、优化设计方案，实现最佳保护，在运行过程中需加强阴极保护系统检测，保证结构表面电流分配均匀，提高阴极保护系统的可靠性。

    在管道设备内腐蚀方面，我们面临的腐蚀环境越来越严苛。需要根据不同情况区别对待，如采取涂层防腐、缓蚀剂，或直接选用耐蚀材料。

    国家材料腐蚀与防护科学数据中心记者：请您谈谈目前国内防腐技术与国外防腐技术存在哪些差异？

    何工：国内与国外油田腐蚀防护技术上差距并不是很大，主要是管理上的差距，也就是人的因素占首位。油田内部管网穿孔的频率达到0.56次/公里·年，远高于国外油田管道的腐蚀穿孔频率，主要是因为由于管道产品的制造、管道外防腐的设计、生产、施工、安装、维修、维护、监测、检测等环节的监管工作不到位。此外，由于腐蚀破坏是一个相对长周期的过程，而腐蚀防护举措不是立竿见影的东西，其见效相对较慢。在以往的追求产量的大背景下，国内相关行业对腐蚀重视的程度不够，对管道设施完整性管理的力度也不够，没有从管道设计、施工、检测和维护修护方面形成一套完整的应对措施，这也是导致国内油田设备的腐蚀情况比国外严重的原因。

    国家材料腐蚀与防护科学数据中心记者：请您谈谈油气田防腐未来的发展方向？

    何工：我国包括40多种土壤类型，腐蚀性差异也比较大，全国管网纵贯东西，横跨南北，经过土壤类型非常多，面临的腐蚀问题也比较多。因此单靠一种或者是某几种防护方式已经不能满足现在的土壤腐蚀的防护要求，尤其对于西气东输管道、新粤管道等长距离油气输送管道，需要采取不同的管道防腐技术作为支撑。如果采取一刀切的方式，把认为最好的防护技术应用到所有管道上，往往会导致过度防腐，造成巨大的经济浪费。如果采取有针对性的防腐方式进行防护，可以有效的避免这些问题。

    从腐蚀评价技术和选材两大方面对未来发展方向进行讲解。

    一方面，发展土壤腐蚀性评价具有重要意义。我国一直采用单指标法评价方式，主要是土壤电阻率法，但实际上利用土壤电阻率评价土壤腐蚀性的准确性、时效性存在很大问题。这是因为随着时间变化、季节变化，土壤电阻率也会改变，例如下过雨之后，电阻率就变化了。依据这种方式测试沿线管道的土壤电阻率，沿线土壤腐蚀性时效性差，这种腐蚀评价设计方法并不是很科学。因此何高级工程师认为创建一种快速、准确评价土壤腐蚀性的方法是我们未来的努力方向之一。大庆油田工程有限公司之前做过大量土壤腐蚀性评价相关工作，进行过一些室内加速腐蚀试验方法的研究，旨在充分结合土壤电阻率、 金属自然电位、pH 值、 含水率及土壤温度等指标，探索出合理科学、行之有效的评价方法，目前一些技术成果已经取得了明显成效，下一步继续加大其推广应用。

    另外一方面，从选材上，现在尤其是长距离输送的天然气管道，出于安全考虑，油气管道材质一般都采用X80钢或更高级别的高强度低合金钢。外护层通常选用目前认为性能最好的聚乙烯（3PE）防腐涂层，发挥良好的抗腐蚀性、抗水气渗透性以及力学性能等，在保温方面多采用聚乙烯泡沫夹克管。鉴于3PE价格比较高，而2PE防腐性比较差，该行业将来的发展目标是希望针对油气田管网土壤腐蚀和外腐蚀的特点，进一步优化管道设备的选材和结构设计，开发出能介意它们之间的优质腐蚀防护材料，既能体现优异的防腐性能，还能降低成本，何高级工程师表示这也是他一直关心且致力的研究方向。对于新材质方面，油气行业也逐步引进一些耐蚀材材料，充分发掘出那些低成本的耐蚀候选材料的应用潜力，比如非金属管道、非金属储罐，包括玻璃钢管道、连续增强塑料复合管、钢骨架塑料复合管等，以应对油田严苛的腐蚀环境。

    国家材料腐蚀与防护科学数据中心记者：请您谈谈此次“腐蚀调查”对油气田防腐领域的带来哪些意义？

    何工：从个人角度来讲，承担此次土壤腐蚀调查项目能够结合自身在油气田设备腐蚀防护研究领域的经验，更加深入地了解到本领域的油气管道、储罐、钢桩等面临的外腐蚀现状。同时也通过这次腐蚀调查了解到许多到其他如通讯行业、电力、市政、建筑行业等领域存在的腐蚀防护研究进展，加深了对土壤的多样性、腐蚀性和危害性的认识。

    从油气田防腐领域来说，尽管此次会议对新技术研发力度的带动作用相对来说可能会弱一些，但在其他两方面的发挥出有非常积极的作用，一是，能够促进国家相关腐蚀防护政策法规的完善，首先通过本次调查，把腐蚀的危害调查清楚，可以推动石油行业相关标准的建立与完善，也可以推动腐蚀防护领域的立法工作。另一方面此项调查也可以加强对土壤腐蚀严重性的认识，让上级领导和广大群众了解到目前的腐蚀现状，对促进领导做出相应的防护举措决定起到强有力的支撑作用。

    总之，国内油气管道行业相关律法和国外差别较大，同时管道设备防护强度和先进管道保护系统实施的执行力度还不够。因此本次腐蚀调查项目可以为腐蚀防护的相关研究提供参考，对采取减少腐蚀损失、推动国内相关法律法规的健全具有重要意义，这也需要更多业内人士的共同努力。

    人物简介

    何树全（1977-），男，高级工程师。现任中国石油学会腐蚀与防护专业委员会副秘书长，中国腐蚀与防护学会土壤专业委员会副秘书长。

    2007年以来，一直在大庆油田工程有限公司从事防腐保温技术研究工作，主攻方向为材料土壤环境腐蚀、油气田地面设备腐蚀、功能性涂料产品研发。在材料土壤环境腐蚀研究方面，作为项目主要负责人，先后承担了 “国家科技基础条件平台建设”（科技部）、“材料土壤腐蚀现状及其对我国自然环境污染情况调查与对策”（科技部）、“高强度管线钢土壤腐蚀的关键影响因素及机理研究”（国家自然科学基金委）及“国家材料土壤环境腐蚀试验站网运行保障和试验新技术研究”（中国石油天然气股份公司）、“国家材料土壤环境腐蚀试验站网建设”等科研项目（中国石油天然气集团公司），主要是针对油田管网土壤腐蚀严重，事故频发的问题，开展系统的基础性试验研究，积累了大量土壤腐蚀基础数据，取得了一系列土壤腐蚀试验新技术、新方法，对揭示材料土壤腐蚀规律，控制材料土壤腐蚀危害，推动材料腐蚀领域创新能力和整体水平的发展做出了贡献。在油田地面设备腐蚀及功能性涂料开发方面，承担了2项油田公司级项目，分别为“油田注水系统管道防污涂料技术研究”、“三元复合驱注、采系统新型防腐阻垢涂料研发与应用”，主要是针对油田生产中存在的腐蚀结垢、二次污染等问题，开展针对性的功能性涂料研发，充分发挥涂料成本低、性能好、易施工的优点，推动新型功能性涂料在石油行业的广泛应用。

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