中海石油（中國）有限公司自1985年在渤海埕北油田鋪設第一條海底管道以來，至2015年底，總長度約6000公里，海底管道作為海上油氣集輸的大動脈正發揮著日益重要的作用。 隨著石油與天然氣勘探開發的不斷深入，含酸性氣體腐蝕介質的油氣田被相繼發現。在這些油氣田的開發過程中，鉆井、采油、采氣、集輸工程使用的金屬設備都伴隨著酸性氣體的腐蝕。然而海洋環境惡劣，作業支持困難、修復難度大且成本高，一旦發生油氣泄漏事故會造成嚴重的經濟損失，因此管道輸送流體中的腐蝕性因子脫除工作尤為重要。針對海底管道的腐蝕與防護技術，記者采訪了中海油（天津）管道工程技術有限公司管道腐蝕與防護中心主任劉杰。

    記者：您是海底管道腐蝕與防護方面的專家，請問您一下，海底管道為什么會被腐蝕？

    劉杰：海底管道的腐蝕按照腐蝕部位可以分為外腐蝕和內腐蝕兩種。外腐蝕一般是受到海水的鹽度、氯離子、溶解氧、沖刷等多方面作用造成的損傷，一般靠涂敷一層防腐材料、包覆防腐材料、犧牲陽極等方法進行保護。內腐蝕主要是由于管輸流體中的腐蝕性因子，如水、硫化氫、二氧化碳等造成的，目前對于管道的內腐蝕還沒有有效的控制方法，因此內腐蝕是造成管道腐蝕穿孔的主要因素。

    記者：管輸流體中的腐蝕性因子是如何破壞管道的呢？

    劉杰：地下采出油氣中不可避免的會含有硫化氫、二氧化碳、水等雜質，硫化氫、二氧化碳都屬于酸性氣體，當他們溶于水后就會電離出H+離子，H+離子會與管道的主要材質鐵（Fe）發生化學作用，生成鐵離子或者鐵的氧化物，從而破壞了原管道材質的強度，嚴重時就會造成穿孔。

    記者：那目前海上平臺對這些腐蝕性因子采取了什么控制措施？

    劉杰：目前海上平臺主要采用天然氣脫水的方式來控制管道腐蝕，因為干的硫化氫和二氧化碳是不會產生腐蝕的。與此同時，液態水與天然氣中的某些低分子量的烴類或非烴類氣體分子結合形成氣體水合物，從而減小管路的流通斷面積、增加管路壓降，嚴重時將造成水合物堵塞管道，生產被迫中斷，因此對水的脫除是非常有必要的。

    記者：目前有效的天然氣脫水方法有哪些？

    劉杰：目前來講，被廣泛使用的脫水方法有三甘醇法（TEG法）、膜分離法、分子篩吸附法、超音速分離法等。但這些方法也都有不同的應用領域。膜分離法成本較高，膜也容易堵塞；分子篩法主要應用于天然氣的深度脫水，分子篩需要定期進行更換；超音速法適用于單井井口或集氣站的天然氣脫水，并未大規模使用；TEG法是目前海上平臺應用最為廣泛的方法，如渤中、錦州、黃巖等多個平臺都采用TEG脫水法。

    記者：能給我們簡單講講三甘醇脫水工藝的簡單流程嗎？

    劉杰：當然可以。三甘醇脫水工藝簡單來講主要分為兩部分，即三甘醇脫水部分和三甘醇再生部分。濕氣首先進入三甘醇脫水塔與三甘醇逆流接觸，脫水后干氣外輸，含水三甘醇進入再生系統，經過閃蒸、過濾、再沸、汽提等幾個步驟，將三甘醇中的水和雜質脫除，隨后返回脫水塔使用，如此循環。該套工藝投資少、能耗低、可連續操作，因此在海上及陸地上都有廣泛的應用。

    記者：三甘醇法脫水工藝在運行當中會遇到問題嗎？

    劉杰：該裝置在長期運行過程中還是存在很多問題的。如設備腐蝕、發泡、三甘醇變質等問題。TEG熱降解及氧化降解會產生有機酸，時間長了會腐蝕設備，另外隨著一些降解產物和雜質顆粒的進入會造成三甘醇嚴重發泡，長期運行就導致了天然氣的脫水露點不達標。

    記者：針對這些問題目前有沒有解決方法呢？

    劉杰：經過我們的自主研發，提出了一套超重力三甘醇脫水新工藝，可以有效提高三甘醇的脫水效率，避免三甘醇的污染、發泡。

    記者：那什么是超重力技術？

    劉杰：超重力技術是新一代的化工分離技術，它用旋轉的環狀多孔填料床代替垂直靜止的塔器，使氣-液在旋轉填料層中充分接觸，在液相的高度分散、表面急速更新和相界面得到強烈的擾動的情況下進行傳質、傳熱，使過程得到強化。和塔式設備相比，體積傳質系數高一到三個數量級，設備的體積和重量僅是塔式設備的百分之幾，其這一特點非常適合海上平臺的使用，因此我們使用超重力機替代原脫水塔作為氣液反應器。

    記者：那與傳統工藝相比有什么優點呢？

    劉杰：與傳統工藝相比，脫水效率更高，露點降能夠滿足外輸需求，且反應器占地面積更小。與傳統工藝相比，我們還在三甘醇再生系統中增加了一套陶瓷膜過濾裝置，可以有效過濾掉三甘醇中的細小顆粒雜質，有效防止了三甘醇發泡和變質。這項技術已經申請了國家發明專利。

    記者：這項新技術現在有工業化的應用嗎？

    劉杰：目前正在渤海一平臺使用。該平臺三甘醇系統處理天然氣露點長期不達標，進行改造，處理能力由原74萬方每天提高到164萬方每天，要求處理后天然氣露點在-5℃。如果擴建脫水塔必需要外擴甲板，這樣費用會很高，因此業主采用了我們的改造方案，利用超重力機替代原脫水塔，在處理氣量提高一倍多的情況下，超重力機體積還要比原塔設備體積小很多，可以有效利用原平臺空間，因此為業主節省了近9000萬元的投資，建成國內首套海上超重力三甘醇脫水裝置。

    記者：您認為這項技術的發展前景如何？

    劉杰：目前很多海上的三甘醇系統都存在著相類似的問題，因此市場前景非常廣闊。