管道防腐蚀研究,一直是个世界性难题。作为深埋海底的“水下长城”,海底管道饱受二氧化碳、硫化氢、细菌、海水等多种腐蚀性因素的重重“蹂躏”。为此,中海油研究总院(下称研究总院)工程研究设计院以矢志不渝的防腐之心为海管减少“痛楚”。
腐蚀“幽魂”突访苏伊士湾
1993年4月,一条XS-60无缝碳钢管道“落户”苏伊士湾,从这一刻起,它的服役征程便开始了。
3年后的一天,所有人不愿接受的事实突然降临。在向陆上终端输送原油的过程中,有人发现XS-60管道漏油了。
最终,此次原油泄漏的原因得到确认:细菌腐蚀导致XS-60管道内腐蚀,腐蚀点在管道底部。
根据近年来对墨西哥湾海管泄漏事故的权威统计,海管泄漏事故的最主要原因是腐蚀。据了解,由腐蚀引发的事故占近40%,它使得67%的海管和几乎所有的接入管停止运行。
正如研究总院工程研究设计院院长陈荣旗所言,海管防腐蚀最大的难点在于风险随时都在,而精准预测却难上加难。
起步虽晚步伐不慢
研究总院的防腐首席工程师常炜称:“整体而言,相比国外始于上世纪60年代的海管内防腐研究,我们还是晚了一步!”
近年来,中国海油在海管防腐设计上生产的一些产品不仅实现了国产化,一些大胆的做法也使海管腐蚀速度减缓。
2009年,为保证作业区一条21千米长的混输管道顺利投入运行,相关人员展开了对碳钢、碳钢+复合管以及复合管三种管道国产化方案的研究。经过腐蚀模拟实验,并结合国内外的成功案例,再考虑到此次油气的二氧化碳含量大、温度高等因素,研究人员最终决定尝试将海底复合管国产化,这也是复合管在国内首次实现了国产化。
此外,研究总院工程研究设计院还创造性地开发出内腐蚀监测的旁路系统,这种系统是对挂片等监测方法的极大改进。以往,安装在海管顶部的挂片不能360度地监测海管内部的腐蚀情况,这就使研究人员的研究处于“只见树木、不见森林”的状态,而由工程研究设计院研发应用的内腐蚀监测旁路系统则将整个“森林”还给了研究人员,这些都将海管防腐向前推进了一大步。
他山之石可以攻玉
“如果想完全管控海管腐蚀带来的风险,最好的做法就是尽快实施海管完整性管理。”谈到海管防腐设计的未来发展,常炜如是说。借鉴国际管道公司在防腐工作上的成熟做法,他们将海管防腐蚀视为一个系统性工程来做,这一系统性工程中的风险评价模型经历了多年不断的修订和完善。以美国多家陆管、海管皆有的管道公司的实践为例,他们通常采用两套风险评价模型,分别适用于陆上管道和海底管道,两套模型影响因子的变量是不同的,相同变量的权重也不同。
常炜认为,中国海油的海管风险评价模型亟待建立,因为作为管道完整性管理的核心,风险评价可以对海管最主要的威胁因素“腐蚀”进行多重分析,这种分析使海管防腐工作如虎添翼。当然,在借鉴美国同行经验的基础上,我们还要尝试闯出一条适合中国海油自身发展的捷径,让“水下长城”屹立不倒。(记者 王凌竹 通讯员 夏旻)