汪海波 青島鋼研納克檢測防護技術有限公司檢測事業部經理

    社會經濟發展日益提速的今天，腐蝕對全球經濟建設、工業發展造成的損失也愈加嚴重，甚至嚴重危害人類的健康和安全。據統計，腐蝕造成的損失超過其他自然災害造成損失的總和；侯保榮院士主導的《我國腐蝕狀況及控制戰略研究》報告中指出：2014 年，我國的腐蝕總成本包括腐蝕帶來的損失和防腐蝕投入，約占當年GDP的3.34%，總額超 2.1 萬億人民幣。尤其需要指出的是石油化工裝置與油氣管道等，腐蝕造成的經濟損失還在其次，因腐蝕導致的一系列安全事故才是真正的不能承受之重，如 2013 年 11 月 22 日青島輸油管道爆炸事件。

    腐蝕監檢測作為腐蝕管控與治理的一項基礎與先導工作，越來越受到石油化工企業與油氣管道管理單位的重視，同時對監檢測技術的可靠性、精準性以及發展的有求也越來越高。監檢測技術在石油化工企業及油氣管道行業有哪些應用？監檢測技術如何同現代科學技術相融合？以及監檢測技術未來的挑戰在哪里？為此，本刊記者采訪了青島鋼研納克檢測防護技術有限公司（鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所）檢測事業部經理汪海波。青島鋼研納克檢測防護技術有限公司（前身為鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所）作為國內腐蝕與防護研究的專業機構，自 1975 年成立以來，一直從事材料在不同環境中的腐蝕數據積累和規律研究，積累了大量的材料腐蝕數據；上世紀八十年代末期，進入土壤環境、水環境各種金屬構筑物的電化學保護研究與實施領域；本世紀初葉，借助多年的腐蝕研究與防護實踐，進入石油化工裝置與油氣管道腐蝕監檢測領域。

    記者：近幾年，腐蝕監檢測呈現出了多元化、規范化、常規化的趨勢，請介紹一下腐蝕監檢測在石油化工及油氣管道管理領域應用現狀，以及腐蝕監檢測對防腐蝕的積極意義。

    汪部長： 腐蝕監檢測在石油化工及油氣管道領域，已得到廣泛的應用。從技術層面細分，個人認為可分為監檢測與檢測兩個方面。

    相對石油化工企業裝置來講，腐蝕監檢測是指使用各種手段對正常運作過程中設備的腐蝕情況進行監檢測。它可以在不停機狀態下發現設備運行過程中存在的腐蝕問題，為提出并采用控制腐蝕發展的措施打下基礎。針對石油化工裝置進行的腐蝕監檢測按腐蝕結果是否直接獲得可以分為直接監檢測或間接監檢測兩種。可直接得到一個腐蝕結果（如腐蝕失重、腐蝕電流等）的腐蝕監檢測稱為直接監檢測，否則為間接監檢測。為敘述方便，我們將間接監檢測并入下文檢測內容里。直接腐蝕監檢測設施與技術包括腐蝕掛片、電阻探針、線性極化電阻探針、交流阻抗探針、電化學噪聲探針等。隨著科學的發展、技術的進步，各種探針被開發出了更多的適應大生產、大工業的性能；再加上互聯技術、傳播技術的飛速發展，加成起來大大提升了腐蝕監檢測的精度、縮短了腐蝕監檢測反饋的時間，從技術層面給石油化工及油氣管道的腐蝕監檢測帶來了極大的提升。而技術的提升，又促進了腐蝕監檢測常規化、規范化發展。中石化各大煉化企業、中海油海上采油平臺，安裝腐蝕監檢測系統幾乎已成為標配。

    油氣管道的監檢測又有所不同。由于所運送介質為原油、成品油、天然氣等，管道內部的腐蝕相對輕微；而管道外壁同富含水、氧、其它各種離子的土腐蝕環境相接觸，再加上日益加速建設的高鐵、地鐵、電網等產生大量的雜散電流潛入大地，所以它面臨的腐蝕危險遠大于管道內壁。但以目前的技術，特別是海量數據庫建立方面的制約，想像石油化工裝置一樣實時監檢測管道外壁的腐蝕還存在困難。但好在目前的電化學保護（陰極保護）技術非常成熟有效，只要電化學保護系統能正常運行，將鋼質管道的電位極化至一定區域內，就能實現免腐蝕。客觀上這就將油氣管道監檢測的重點引向了對電化學保護系統的監檢測。隨著采集與存儲技術的不斷進步，以及互聯互通技術的快速發展，油氣管道的監檢測不但實現了遠傳遠控，內容上也逐漸由單純的監檢測電化學保護數據，拓展增加了雜散電流干擾等其它數據的采集與監檢測。

    記者：您上面談的主要是監檢測。那么檢測呢？

    汪部長： 檢測是腐蝕監檢測一種有效的補充。甚至在很多場合，恰恰是合規、及時的檢測發現了存在的安全隱患。

    石油化工裝置常見的檢測有定點測厚，特殊設備、工藝管道根據需要所做的臨時檢測，以及失效分析等等。涉及的設備與技術一般有超聲波測厚儀、超聲導波技術、漏磁技術、C- 掃描技術、脈沖渦流技術、紅外熱成像技術，以及一些常見的腐蝕產物分析方法，包括：顯微鏡法（包括光學顯微鏡、電子顯微鏡、掃描電鏡等）、X 射線衍射法、火焰光譜法、化學分析等。

    重點要提一下石油化工裝置停工腐蝕調查與檢測。個人認為，規范化、常態化、專業化的石油化工裝置提供腐蝕調查，是發現腐蝕最有效、最直接的手段之一，它的檢查對象幾乎涵蓋了每臺熱交換器、每座塔、每座反應器以及附屬工藝管道；同時這些檢查都是在有效的技術手段保障下，由具備專業素養的從業者完成的。當然，這項工作是非常辛苦的，爬幾十米的高塔、鉆非常狹窄的容器，等等。

    油氣管道檢測涵蓋本體檢測與外檢。管道本體的檢測技術包括管道內檢（管道爬行機器人、智能豬等）、長距離磁應力、超聲導波等）。外檢包括防腐層評估（現應用較多的技術設備有DM、PCM、DCVG（CIPS）等）、防腐層漏點定位、陰極保護效果檢測與評估、雜散電流干擾檢測與評估、土壤腐蝕性分析等等。

    我個人感覺，監檢測更依賴于技術的進步水準、儀器的精密程度；檢測同樣依仗先進的技術與裝備，但從業人員的專業素養與經驗對結果也有著至關重要的影響。

    記者：請您介紹一下腐蝕監檢測技術在貴所的發展歷程。

    汪部長： 眾所周知，鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所自 1975 年成立以來，一直致力于材料在不同環境中的腐蝕數據積累和規律研究，積累了大量的材料腐蝕數據；上世紀八十年代末期，進入土壤環境、水環境各種金屬構筑物的電化學保護研究與實施領域。

    隨著研究的不斷深入、防腐蝕工程經驗的豐富，鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所也越來越意識到腐蝕監檢測的重要性：既能給建設與管理單位提供必要的腐蝕預警，也能對防腐蝕工程設計提供最可靠的依據。2000 年前后，我所進入了腐蝕監檢測領域。我清楚的記得我們最早的切入點：石油化工裝置監檢測方面為渤西海上平臺腐蝕監檢測項目；油氣管道監檢測方面為中航油華南藍天分公司（中南五省）航煤輸送管道檢測項目。2004 年前后，搭中石化安全工程研究院（青島）順風車，以金山石化項目為契機，我們進入了石化裝置停工腐蝕調查與檢測領域。2011 年，順應國資委與中國鋼研科技集團（原鋼鐵研究總院）整合要求，鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所并入鋼研納克檢測防護技術有限公司，成立青島鋼研納克檢測防護技術有限公司。借助鋼研納克檢測防護技術有限公司行業內領先的實力，以及青島海洋腐蝕研究所多年來相關工作的積累，我們成立了檢測事業部，組織一班既有理論研究基礎、又有相關工程經驗的技術人員專門從事監檢測工作。18 年來，我們在監檢測領域取得了豐碩的成果。先后完成了中石化、中石油、中海油多條輸油管道；港華燃氣、新奧燃氣、華潤燃氣等國內各大燃氣公司輸氣管道；中航油多條航煤輸送管道的檢測工作，并部分幫助建立了監檢測系統。

    石油化工裝置監檢測領域，我們也先后參與了湛江東興、金山石化、青島石化、哈爾冰石化、海南東方等多個煉化企業的設備停工腐蝕調查與檢測，也為海上平臺的腐蝕監檢測出具了部分方案、協助建立了部分系統。其他領域：如橋梁（青島跨海大橋）、艦船，我們也分別提供了監檢測服務。不得不提的是，自2011年起，借助國家大興海外能源契機，我們成功的進入了“一帶一路”節點國家——哈薩克斯坦，為其國家石油公司同中石油合資的 MMG 公司下屬各大油田區塊提供腐蝕監檢測與治理服務，取得了非常良好的經濟與社會效益。

    記者：請您介紹一下腐蝕監檢測發展，是如何一步步地與現代科學技術融合的？

    汪部長： 腐蝕監檢測的發展，與現代科技的發展息息相關。拿石油化工裝置的監檢測來說，最早基本靠腐蝕掛片實現，腐蝕監檢測周期最少一個月以上。隨著技術的進步，各種適應大生產復雜環境的電阻探針、電感探針被開發并被推廣應用，監檢測周期縮短為以天或者以小時計。進入互聯互通大數據時代，物聯網技術的發展，推動了海量監檢測數據的自我存儲，也使數據的即時傳輸成為可能。

    油氣管道檢測方面，防腐層評估及漏點定位技術雖說從原理上都離不開交流電位梯度檢測法（ACVG），直流電位梯度檢測法（DCVG），音頻法（PEASON）。但隨著電子技術的進步，檢測儀器的耐用性、輕便性不斷得到改觀，檢測結果的準確性也不斷得到提升。還有涉及電化學保護數據與雜散電流干擾數據的相關采集儀器，采集密度逐漸由次 / 秒級別提升到次 / 毫秒級別，數據的有效性與科學性得到了充分的保證。舉個例子，以前通過實驗可以得出管道電化學保護去極化過程約幾十毫秒，但實操中次 /秒級別的記錄儀根本無法捕捉到相應數據，采集密度提升至次/毫秒級別以后，采集到的數據可清晰展示去極化過程。再有超聲導波等新技術的開發應用，將過去無法實施的、針對特殊管段（如燃氣管道穿戶管段）的本體檢測變為可能。

    記者：您多年從事腐蝕監檢測工作，請您分享一下在您從事的工作中印象比較深刻的案例。

    汪部長： 多年的腐蝕監檢測工作，印象較深的案例有不少。比如，2011 年我們第一次介入哈薩克斯坦位于里海附近的 K 油田腐蝕調查與檢測時，對方展示了自制的多種腐蝕掛片，從外表看，形態樸實、厚重，甚有一種歷史滄桑感。但翻閱并整理對方的掛片記錄，發現就憑著這看上去科技感不足的試片，加上嚴格的操作規程約束，態度嚴謹的清洗、稱重、計算，基本將油田腐蝕最嚴重的部位（如回注水干線）的腐蝕速率以及防腐蝕處理效果（添加緩蝕劑與殺菌劑）反映出來；我們用帶到現場的便攜式電化學工作儀器實地檢測，以及將水樣帶回國內進行實驗室精密測量，比對結果同對方掛片結果均相差不大。這事對我觸動挺大：看起來不是很先進、很前沿的技術，只要使用者具有嚴謹的科學態度，認真操作，一樣可以利用它取得科學的結果。當然，從另一個層面，相對落后就意味著存在改進空間，我們已將目前較為先進的探針技術結合遠傳技術在該油田進行了推介。

    再講一個油氣管道檢測方面的案例。中南某大型機場航煤管道局部管段腐蝕非常嚴重，幾乎每年要穿孔幾次，干擾了飛機航空煤油正常加注工作，影響較大。內外檢也進行過多次，得出的結論一般都是腐蝕嚴重。2010—2011 年，我們多次赴現場，從鋪設環境腐蝕性調查入手，結合檢測現有防腐狀況、摸排當年管道埋設施工環節，終于找出了導致腐蝕嚴重的原因，并提出針對性的整改措施。這個案例進一步加深了我對監檢測工作的認識：腐蝕監檢測的最終目的是要為腐蝕的治理提供依據、指明方向。

    記者：請您談談在腐蝕監檢測領域里存在哪些需要提高的地方？

    汪部長： 我個人認為腐蝕監檢測領域在以下方面存在提升空間：

    一、腐蝕監檢測方案的優化，最佳監檢測位置的選擇。無論對裝置還是管道，威脅最大的是局部腐蝕。因此如何監檢測到設備或管道腐蝕相對嚴重的部位，即腐蝕監檢測位置的選擇就非常重要。這需要作好前期調研與分析，關注工藝條件、材質、結構等的不同，論證有效監檢測方案，直至選取最佳監檢測位置。

    二、提升對石油化工裝置停工腐蝕檢測與調查工作的重視程度。回顧石油化工裝置停工腐蝕檢測與調查的發展歷程，最早由石油企業內部經驗豐富的設備管理人員完成。隨著工作量的增加及市場環境的成熟，現在基本外包由專業隊伍實施。石油化工裝置停工腐蝕檢測與調查工作，是由集成了專業素養與現場經驗的專業人員借助相應的儀器，對設備逐一進行檢測與診斷，給直接發現腐蝕問題和安全隱患提供了一個難得的機會。如果方方面面不夠重視，只求走個正常的工作流程，那么這項工作就失去了它應有的意義。

    三、監檢測數據的處理與專家系統的建立。技術進步的一個必然結果是采集到的監檢測數據會越來越多。如何對這些海量數據進行選擇性、針對性的甄別分析，并作出準確預判，進而提出準確的防控措施，這需要跨專業、跨學科以及不同行業的從業人員共同努力，建立真正意義上的專家系統。

    后記：

    石油化工裝置與油氣管道領域的腐蝕監檢測，盡管還有著這樣那樣的不足，但一直在路上。希望所有的從業人員共同努力，共同提高，利用好監檢測，將腐蝕關進可監控、可預警、可防治的牢籠。

    ●  人物簡介

    汪海波，生于 1970 年，高級工程師，畢業于湖南大學腐蝕與防護專業。入職鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所（現青島鋼研納克檢測防護技術有限公司）以來，主要從事電化學保護研究與實施、以及監檢測研究與實施工作，歷任項目經理、部門經理、檢測事業部部長等。發表論文 10 余篇，其中核心期刊 4 篇；專利 4 項。目前擔任山東省暨青島市防腐學會常務理事、副秘書長；2015 年被青島市人民政府安全生產委員會辦公室聘為“青島市石油天然氣管道保護和安全隱患整治專家組專家”。