汪海波 青岛钢研纳克检测防护技术有限公司检测事业部经理

    社会经济发展日益提速的今天，腐蚀对全球经济建设、工业发展造成的损失也愈加严重，甚至严重危害人类的健康和安全。据统计，腐蚀造成的损失超过其他自然灾害造成损失的总和；侯保荣院士主导的《我国腐蚀状况及控制战略研究》报告中指出：2014 年，我国的腐蚀总成本包括腐蚀带来的损失和防腐蚀投入，约占当年GDP的3.34%，总额超 2.1 万亿人民币。尤其需要指出的是石油化工装置与油气管道等，腐蚀造成的经济损失还在其次，因腐蚀导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 日青岛输油管道爆炸事件。

    腐蚀监检测作为腐蚀管控与治理的一项基础与先导工作，越来越受到石油化工企业与油气管道管理单位的重视，同时对监检测技术的可靠性、精准性以及发展的有求也越来越高。监检测技术在石油化工企业及油气管道行业有哪些应用？监检测技术如何同现代科学技术相融合？以及监检测技术未来的挑战在哪里？为此，本刊记者采访了青岛钢研纳克检测防护技术有限公司（钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所）检测事业部经理汪海波。青岛钢研纳克检测防护技术有限公司（前身为钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所）作为国内腐蚀与防护研究的专业机构，自 1975 年成立以来，一直从事材料在不同环境中的腐蚀数据积累和规律研究，积累了大量的材料腐蚀数据；上世纪八十年代末期，进入土壤环境、水环境各种金属构筑物的电化学保护研究与实施领域；本世纪初叶，借助多年的腐蚀研究与防护实践，进入石油化工装置与油气管道腐蚀监检测领域。

    记者：近几年，腐蚀监检测呈现出了多元化、规范化、常规化的趋势，请介绍一下腐蚀监检测在石油化工及油气管道管理领域应用现状，以及腐蚀监检测对防腐蚀的积极意义。

    汪部长： 腐蚀监检测在石油化工及油气管道领域，已得到广泛的应用。从技术层面细分，个人认为可分为监检测与检测两个方面。

    相对石油化工企业装置来讲，腐蚀监检测是指使用各种手段对正常运作过程中设备的腐蚀情况进行监检测。它可以在不停机状态下发现设备运行过程中存在的腐蚀问题，为提出并采用控制腐蚀发展的措施打下基础。针对石油化工装置进行的腐蚀监检测按腐蚀结果是否直接获得可以分为直接监检测或间接监检测两种。可直接得到一个腐蚀结果（如腐蚀失重、腐蚀电流等）的腐蚀监检测称为直接监检测，否则为间接监检测。为叙述方便，我们将间接监检测并入下文检测内容里。直接腐蚀监检测设施与技术包括腐蚀挂片、电阻探针、线性极化电阻探针、交流阻抗探针、电化学噪声探针等。随着科学的发展、技术的进步，各种探针被开发出了更多的适应大生产、大工业的性能；再加上互联技术、传播技术的飞速发展，加成起来大大提升了腐蚀监检测的精度、缩短了腐蚀监检测反馈的时间，从技术层面给石油化工及油气管道的腐蚀监检测带来了极大的提升。而技术的提升，又促进了腐蚀监检测常规化、规范化发展。中石化各大炼化企业、中海油海上采油平台，安装腐蚀监检测系统几乎已成为标配。

    油气管道的监检测又有所不同。由于所运送介质为原油、成品油、天然气等，管道内部的腐蚀相对轻微；而管道外壁同富含水、氧、其它各种离子的土腐蚀环境相接触，再加上日益加速建设的高铁、地铁、电网等产生大量的杂散电流潜入大地，所以它面临的腐蚀危险远大于管道内壁。但以目前的技术，特别是海量数据库建立方面的制约，想像石油化工装置一样实时监检测管道外壁的腐蚀还存在困难。但好在目前的电化学保护（阴极保护）技术非常成熟有效，只要电化学保护系统能正常运行，将钢质管道的电位极化至一定区域内，就能实现免腐蚀。客观上这就将油气管道监检测的重点引向了对电化学保护系统的监检测。随着采集与存储技术的不断进步，以及互联互通技术的快速发展，油气管道的监检测不但实现了远传远控，内容上也逐渐由单纯的监检测电化学保护数据，拓展增加了杂散电流干扰等其它数据的采集与监检测。

    记者：您上面谈的主要是监检测。那么检测呢？

    汪部长： 检测是腐蚀监检测一种有效的补充。甚至在很多场合，恰恰是合规、及时的检测发现了存在的安全隐患。

    石油化工装置常见的检测有定点测厚，特殊设备、工艺管道根据需要所做的临时检测，以及失效分析等等。涉及的设备与技术一般有超声波测厚仪、超声导波技术、漏磁技术、C- 扫描技术、脉冲涡流技术、红外热成像技术，以及一些常见的腐蚀产物分析方法，包括：显微镜法（包括光学显微镜、电子显微镜、扫描电镜等）、X 射线衍射法、火焰光谱法、化学分析等。

    重点要提一下石油化工装置停工腐蚀调查与检测。个人认为，规范化、常态化、专业化的石油化工装置提供腐蚀调查，是发现腐蚀最有效、最直接的手段之一，它的检查对象几乎涵盖了每台热交换器、每座塔、每座反应器以及附属工艺管道；同时这些检查都是在有效的技术手段保障下，由具备专业素养的从业者完成的。当然，这项工作是非常辛苦的，爬几十米的高塔、钻非常狭窄的容器，等等。

    油气管道检测涵盖本体检测与外检。管道本体的检测技术包括管道内检（管道爬行机器人、智能猪等）、长距离磁应力、超声导波等）。外检包括防腐层评估（现应用较多的技术设备有DM、PCM、DCVG（CIPS）等）、防腐层漏点定位、阴极保护效果检测与评估、杂散电流干扰检测与评估、土壤腐蚀性分析等等。

    我个人感觉，监检测更依赖于技术的进步水准、仪器的精密程度；检测同样依仗先进的技术与装备，但从业人员的专业素养与经验对结果也有着至关重要的影响。

    记者：请您介绍一下腐蚀监检测技术在贵所的发展历程。

    汪部长： 众所周知，钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所自 1975 年成立以来，一直致力于材料在不同环境中的腐蚀数据积累和规律研究，积累了大量的材料腐蚀数据；上世纪八十年代末期，进入土壤环境、水环境各种金属构筑物的电化学保护研究与实施领域。

    随着研究的不断深入、防腐蚀工程经验的丰富，钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所也越来越意识到腐蚀监检测的重要性：既能给建设与管理单位提供必要的腐蚀预警，也能对防腐蚀工程设计提供最可靠的依据。2000 年前后，我所进入了腐蚀监检测领域。我清楚的记得我们最早的切入点：石油化工装置监检测方面为渤西海上平台腐蚀监检测项目；油气管道监检测方面为中航油华南蓝天分公司（中南五省）航煤输送管道检测项目。2004 年前后，搭中石化安全工程研究院（青岛）顺风车，以金山石化项目为契机，我们进入了石化装置停工腐蚀调查与检测领域。2011 年，顺应国资委与中国钢研科技集团（原钢铁研究总院）整合要求，钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所并入钢研纳克检测防护技术有限公司，成立青岛钢研纳克检测防护技术有限公司。借助钢研纳克检测防护技术有限公司行业内领先的实力，以及青岛海洋腐蚀研究所多年来相关工作的积累，我们成立了检测事业部，组织一班既有理论研究基础、又有相关工程经验的技术人员专门从事监检测工作。18 年来，我们在监检测领域取得了丰硕的成果。先后完成了中石化、中石油、中海油多条输油管道；港华燃气、新奥燃气、华润燃气等国内各大燃气公司输气管道；中航油多条航煤输送管道的检测工作，并部分帮助建立了监检测系统。

    石油化工装置监检测领域，我们也先后参与了湛江东兴、金山石化、青岛石化、哈尔冰石化、海南东方等多个炼化企业的设备停工腐蚀调查与检测，也为海上平台的腐蚀监检测出具了部分方案、协助建立了部分系统。其他领域：如桥梁（青岛跨海大桥）、舰船，我们也分别提供了监检测服务。不得不提的是，自2011年起，借助国家大兴海外能源契机，我们成功的进入了“一带一路”节点国家——哈萨克斯坦，为其国家石油公司同中石油合资的 MMG 公司下属各大油田区块提供腐蚀监检测与治理服务，取得了非常良好的经济与社会效益。

    记者：请您介绍一下腐蚀监检测发展，是如何一步步地与现代科学技术融合的？

    汪部长： 腐蚀监检测的发展，与现代科技的发展息息相关。拿石油化工装置的监检测来说，最早基本靠腐蚀挂片实现，腐蚀监检测周期最少一个月以上。随着技术的进步，各种适应大生产复杂环境的电阻探针、电感探针被开发并被推广应用，监检测周期缩短为以天或者以小时计。进入互联互通大数据时代，物联网技术的发展，推动了海量监检测数据的自我存储，也使数据的即时传输成为可能。

    油气管道检测方面，防腐层评估及漏点定位技术虽说从原理上都离不开交流电位梯度检测法（ACVG），直流电位梯度检测法（DCVG），音频法（PEASON）。但随着电子技术的进步，检测仪器的耐用性、轻便性不断得到改观，检测结果的准确性也不断得到提升。还有涉及电化学保护数据与杂散电流干扰数据的相关采集仪器，采集密度逐渐由次 / 秒级别提升到次 / 毫秒级别，数据的有效性与科学性得到了充分的保证。举个例子，以前通过实验可以得出管道电化学保护去极化过程约几十毫秒，但实操中次 /秒级别的记录仪根本无法捕捉到相应数据，采集密度提升至次/毫秒级别以后，采集到的数据可清晰展示去极化过程。再有超声导波等新技术的开发应用，将过去无法实施的、针对特殊管段（如燃气管道穿户管段）的本体检测变为可能。

    记者：您多年从事腐蚀监检测工作，请您分享一下在您从事的工作中印象比较深刻的案例。

    汪部长： 多年的腐蚀监检测工作，印象较深的案例有不少。比如，2011 年我们第一次介入哈萨克斯坦位于里海附近的 K 油田腐蚀调查与检测时，对方展示了自制的多种腐蚀挂片，从外表看，形态朴实、厚重，甚有一种历史沧桑感。但翻阅并整理对方的挂片记录，发现就凭着这看上去科技感不足的试片，加上严格的操作规程约束，态度严谨的清洗、称重、计算，基本将油田腐蚀最严重的部位（如回注水干线）的腐蚀速率以及防腐蚀处理效果（添加缓蚀剂与杀菌剂）反映出来；我们用带到现场的便携式电化学工作仪器实地检测，以及将水样带回国内进行实验室精密测量，比对结果同对方挂片结果均相差不大。这事对我触动挺大：看起来不是很先进、很前沿的技术，只要使用者具有严谨的科学态度，认真操作，一样可以利用它取得科学的结果。当然，从另一个层面，相对落后就意味着存在改进空间，我们已将目前较为先进的探针技术结合远传技术在该油田进行了推介。

    再讲一个油气管道检测方面的案例。中南某大型机场航煤管道局部管段腐蚀非常严重，几乎每年要穿孔几次，干扰了飞机航空煤油正常加注工作，影响较大。内外检也进行过多次，得出的结论一般都是腐蚀严重。2010—2011 年，我们多次赴现场，从铺设环境腐蚀性调查入手，结合检测现有防腐状况、摸排当年管道埋设施工环节，终于找出了导致腐蚀严重的原因，并提出针对性的整改措施。这个案例进一步加深了我对监检测工作的认识：腐蚀监检测的最终目的是要为腐蚀的治理提供依据、指明方向。

    记者：请您谈谈在腐蚀监检测领域里存在哪些需要提高的地方？

    汪部长： 我个人认为腐蚀监检测领域在以下方面存在提升空间：

    一、腐蚀监检测方案的优化，最佳监检测位置的选择。无论对装置还是管道，威胁最大的是局部腐蚀。因此如何监检测到设备或管道腐蚀相对严重的部位，即腐蚀监检测位置的选择就非常重要。这需要作好前期调研与分析，关注工艺条件、材质、结构等的不同，论证有效监检测方案，直至选取最佳监检测位置。

    二、提升对石油化工装置停工腐蚀检测与调查工作的重视程度。回顾石油化工装置停工腐蚀检测与调查的发展历程，最早由石油企业内部经验丰富的设备管理人员完成。随着工作量的增加及市场环境的成熟，现在基本外包由专业队伍实施。石油化工装置停工腐蚀检测与调查工作，是由集成了专业素养与现场经验的专业人员借助相应的仪器，对设备逐一进行检测与诊断，给直接发现腐蚀问题和安全隐患提供了一个难得的机会。如果方方面面不够重视，只求走个正常的工作流程，那么这项工作就失去了它应有的意义。

    三、监检测数据的处理与专家系统的建立。技术进步的一个必然结果是采集到的监检测数据会越来越多。如何对这些海量数据进行选择性、针对性的甄别分析，并作出准确预判，进而提出准确的防控措施，这需要跨专业、跨学科以及不同行业的从业人员共同努力，建立真正意义上的专家系统。

    后记：

    石油化工装置与油气管道领域的腐蚀监检测，尽管还有着这样那样的不足，但一直在路上。希望所有的从业人员共同努力，共同提高，利用好监检测，将腐蚀关进可监控、可预警、可防治的牢笼。

    ●  人物简介

    汪海波，生于 1970 年，高级工程师，毕业于湖南大学腐蚀与防护专业。入职钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所（现青岛钢研纳克检测防护技术有限公司）以来，主要从事电化学保护研究与实施、以及监检测研究与实施工作，历任项目经理、部门经理、检测事业部部长等。发表论文 10 余篇，其中核心期刊 4 篇；专利 4 项。目前担任山东省暨青岛市防腐学会常务理事、副秘书长；2015 年被青岛市人民政府安全生产委员会办公室聘为“青岛市石油天然气管道保护和安全隐患整治专家组专家”。