隨著經濟的快速發展、石油工業的創建和科學技術的創新，石油管道逐步成為我國石油運輸的主要方式。然而，石油具有易燃易爆等特點，做好石油管道工程的安全管理工作異常重要，尤其是石油管道工程的防腐工作。一直以來管道防腐蝕研究是個世界性的難題，作為深埋海底的“水下長城”，海底石油管道飽受二氧化碳、硫化氫、細菌、海水等多種腐蝕性因素的摧殘。如何闖出一條適合中國海油自身發展的捷徑，讓“水下長城”屹立不倒？為此，中國腐蝕與防護網記者邀請到中海油研究總院防腐首席工程師常煒來做相關方面的精彩解讀。

　　中海油研究總院防腐首席工程師常煒

　不忘初心 幾十年如一日

　常首席平易近人，態度謙和。記者了解到，他是中海油研究總院防腐首席工程師，從事海洋工程腐蝕防護設計和科研工作30多年，已有多項科研成果和專利應用于生產。他的主研領域海洋油氣田開發腐蝕與防護，海上油田設施主要包括海上平臺、海底管道、路上終端、FPSO等項目設施內部和外部的防腐研究。當被問及可否分享一些具體科研成果案例時，常首席謙遜地表示做過一些研究，也有過一些成果，在此不與多提。他讓記者印象最深刻的一句話是"凡是我經手處理的事情，一定認認真真，不讓它出現不該出現的紕漏，對企業、對國家負責！"

　“腐蝕幽靈”  海底管道泄漏的罪魁禍首

　我國的油氣井都存在著不同程度的腐蝕問題， 海上油氣生產是最受腐蝕問題困擾的工業之一，對于海上油氣田開采系統來說，在設備使用過程中始終處于惡劣的工作環境中。通常，深層油、氣、水中由于含有礦化水、二氧化碳 、硫化氫和烴類化合物，因而具有很強的腐蝕性。有機酸 、氧氣常常是通過注水時帶入，在開采過程的某些特定階段，可能還會有微生物活動，對低滲透度地層進行酸化處理時，還會帶入無機酸 。顯然，這些物質均會加速金屬的腐蝕破壞。石油管線和設備的腐蝕是油氣田腐蝕最主要的部分，按腐蝕介質劃分可分為內腐蝕和外腐蝕。海水腐蝕、大氣腐蝕、雜散電流腐蝕、細菌腐蝕和濃差電池腐蝕等屬于外腐蝕；石油管線和設備輸送的介質中含二氧化碳，硫化氫，細菌、海水等在流程和管線的內表面引起的腐蝕屬于內腐蝕。

　隨著油田開采時間的增長，注水水質的不斷惡化，部分油氣田不斷發現伴生高濃度的二氧化碳和硫化氫，硫酸鹽氧化還原菌的不斷增多，油田井下管柱和輸油管線的腐蝕及結垢問題，一直是困擾油氣開采和輸送的頑癥。

　海底管道內防腐研究起步雖晚 步伐不慢

    常首席表示，整體而言，我們的海底管道內防腐研究始于上世紀80年代，相比于國外，我們還是晚了一步！近年來，中國海油在海底管道防腐設計上生產的一些產品不僅實現了國產化，一些成功的做法也使海底管道腐蝕速度減緩。2009年，為保證作業區一條21千米長的混輸管道順利投入運行，相關人員展開了對碳鋼、碳鋼+復合管以及復合管三種管道國產化方案的研究。經過腐蝕模擬實驗，并結合國內外的成功案例，再考慮到此次油氣的二氧化碳含量大、溫度高等因素，研究人員最終決定嘗試將海底復合管國產化。

　中海油研究總院工程研究設計院是最早實施導管架陰極保護監測的；且與一些高校合作在內腐蝕研究方面取得了可觀的成績。此外，中海油研究總院還創造性地開發出內腐蝕監測的旁路系統，這種系統是對掛片等監測方法的極大改進。以往，安裝在海底管道頂部的掛片不能360度地監測海底管道內部的腐蝕情況，這就使研究人員的研究處于“只見樹木、不見森林”的狀態，而由中海油研究總院研發應用的內腐蝕監測旁路系統則將整個“森林”還給了研究人員，這些都將海底管道防腐向前推進了一大步。

　因地制宜 從根本上控制腐蝕

　目前國內油田注水管道系統主要采取的防腐措施主要有：化學防腐 （ 使用緩蝕劑、殺菌劑、除氧劑、陰極保護、鍍層保護、氮化防護及采用玻璃鋼管材），其中將陰極保護和內涂層保護結合使用則是一種經濟合理的防腐措施，現在已被各大油田廣泛應用；鋼鐵鍍層保護就是利用電鍍、噴鍍、熱鍍、滲鍍等技術，將耐腐蝕的金屬鍍敷到鋼鐵表面形成的，鍍層有陽極性和陰極性兩種。

　在內防腐方面，腐蝕控制方法相對復雜，涉及二氧化碳，氯化氫，細菌等腐蝕介質時，容器常用的辦法可以防腐涂層為主，或者考慮用內襯的不銹鋼、內襯的耐蝕合金。

　但對于配管，可考慮采用不銹鋼，或者更高級內襯的耐蝕合金，這些需要根據具體情況而定，也會有個別采用內涂層保護。

　對于海底管道而言，防腐方法相對較多。碳鋼加一定的腐蝕裕量加緩蝕劑是常用的方法，根據介質不同而定。有選擇內襯不銹鋼的；有選擇軟管的；或者采用碳鋼管和復合管相結合的方式，比如上游用復合管，下游用碳鋼管；或者也考慮用雙層保溫管形式防止冷凝水，保溫管大都采用經濟實惠的碳鋼管；或者采用降低腐蝕介質的分壓工藝處理方法；或者處于經濟性考慮，降低管道里的水含量來控制腐蝕等等。

　常首席表示，除了采用上述的腐蝕控制方法之外，我們在防護方面還得注意以下五點：

　（1）進行測井時，對油氣田油藏情況、流體性質、氣體分等進行詳細分析，以確定選用合適材質的鋼材進行建造。

　（2）據油氣田現場工藝參數、流體性質、腐蝕因素等，選擇合適的緩蝕劑和防垢劑等，并根據工藝參數以及監測數據的變化，及時調整藥劑的加注方式及加注濃度。

　（3）工藝管線根據細菌測試結果，進行殺菌劑注入。

　（4）海底管線定期通球清管，減少因垢下腐蝕導致的海底管道腐蝕。

　（5）在海上平臺陸地建造時，對罐體、管線等位置選用合適的涂層系統，罐體、管線 等重要位置選擇相應標準的涂層系統進行內涂，對導管架進行以陰極保護為主。

　他山之石 可以攻玉

　常首席表示我國在油田的腐蝕控制方法方面與國外相比，還存在一定的差距，尤其在產品的質量、施工、管理、內防腐檢測、監測等方面。究其原因，材料是一方面的問題，有些材料的耐蝕性不夠理想；涂料是另一方面的問題，涂料質量可能不錯，但防腐涂層不僅僅是涂料質量的問題，涂裝施工也至關重要。在腐蝕管理方面，我們整體上與國外相差較多，這方面的投入不及國外。

　大家知道，海上工程維修的費用極高如海底管道、平臺，設施一旦出現問題，需要很高的維修費用。如果能提前預防，也許能減少很多不必要的經濟損失。因此，常首席表示如果想完全管控海底管道腐蝕帶來的風險，最好的做法是做好海底管道完整性管理。只有這樣，才能保證海底管道設計服役年限內的安全運行，避免設施壽命還未到期就出現失效的情況，這是非常令人痛心的，避免造成較大的經濟損失。

　談到海底管道防腐設計的未來發展，常首席如是說，我們應借鑒國際管道公司在防腐工作上的成熟做法，將海底管道防腐蝕視為一個系統性工程來做，這一系統性工程中的風險評價模型經歷了多年不斷的修訂和完善。以美國多家陸管、海底管道皆有的管道公司的實踐為例，他們通常采用兩套風險評價模型，分別適用于陸上管道和海底管道，兩套模型影響因子的變量是不同的，相同變量的權重也不同。

　他認為，中國海底管道風險評價模型亟待建立，因為作為管道完整性管理的核心，風險評價可以對海底管道最主要的威脅因素“腐蝕”進行多重分析，這種分析使海底管道防腐工作如虎添翼。當然，在借鑒美國同行經驗的基礎上，我們還要嘗試闖出一條適合中國海油自身發展的捷徑。

　總之，內腐蝕是下一步須重點攻克的難題；設計、監檢測、完整性管理等各方面都需進一步完善和提高。

　后記

　石油管道工程的防腐技術關乎國家經濟建設的正常運轉，對石油安全有著重大聯系，是國家發展的命脈。因此，做好石油管道防腐工作是經濟社會發展的迫切需要，需要相關各方的共同努力，推動我國石油防腐工作不斷取得新的進展。

　人物簡介

　常煒，中海油研究總院防腐首席工程師，教授級高級工程師。在海上油氣開發工程防腐領域有較深入的研究，負責和參加了多項科研課題和防腐蝕設計工作，負責制定了多項企業標準，負責開展了二氧化碳腐蝕預測研究、材料選擇指南、內腐蝕監測裝置、低合金耐蝕鋼研究、導管架陰極保護監測系統等研究工作，獲著作權、發明專利、實用新型專利和科技進步獎多項，成果已廣泛應用于生產和設計中，成功解決多項防腐蝕技術難題，為油氣田開發設施的安全運營發揮了重要作用。