提升容器本质安全的容器内防腐管理

陈 勇 喻友均 胡世豪 李 佳 孙越宇 赵 斌

（1. 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司，新疆 库尔勒 841000；2. 西安摩尔石油工程实验室股份有限公司，陕西 西安 710065)

0 引言

容器在石油化工领域起着极其重要的作用，在役容器需承受内部介质和外部环境的共同作用，十分容易发生失效[1,2]。容器的失效会导致生产停滞、介质泄漏，对设备、人员和环境的安全造成巨大的危害。因此对在役容器采取腐蚀控制管理是十分有必要的。

1 容器概况

沙漠某油田现有压力容器946台，常压储罐28台，均为碳钢材质。其工作介质特性主要表现为高温（最高90℃）、强腐蚀性（H2S最高浓度28.7×104ppm，平均浓度1.3×104ppm、平均Cl-浓度9×104mg/L、平均矿化度11×104mg/L）、低pH值，现场主要采取“内涂层+牺牲阳极”的联合防腐措施，这也是当前油田最常用、最经济的内防腐方式[3]。因此，容器内防腐质量好坏直接影响油田设备的本质安全和装置的平稳运行，但是由于油田地处沙漠腹地，受限于自然条件复杂、社会依托不足等各种不利条件，检修施工过程中通常面临以下五“难”。容器分布广，检修组织难；规律不清楚，计划编制难；队伍变更快，人员培训难；材料不统一，执行标准难；检修费用高，成本控制难。

2 容器内防腐管理

自2016年以来，油田以“质量优先，预防为主”为基本原则，逐步推进压力容器内防腐施工精细化管理。经过5年的探索总结，通过采取建立健全防腐档案、改进容器检修施工组织模式、建立统一的内防腐施工标准、规范编制检修施工指导方案、优选防腐材料、稳定施工队伍、固定作业人员、强化现场监管等一系列措施，现已初步形成了容器内防腐“六位一体”的管理策略，经过近一轮检修周期发现防腐质量逐年提升，容器本质安全得到有效保障。

2.1 初步形成了了一个五年周期的管理策略

为摸清容器内防腐失效规律，油田组织搜集自2012年至今的容器检修记录，逐步建立健全了406台内防腐容器检修档案，详细记录每台容器历年检修开罐清淤情况、内涂层完好状况、牺牲阳极消耗情况、母材腐蚀情况及维修记录等信息，真正做到对每台容器内部情况“心中有数”，准确制定停产开罐检修计划，实现精准检修。年度检修结束后召开专业技术讨论会，系统分析近5年开罐检修数据，科学预判今后5年内的开罐需求，形成了单台容器“第一年整体重做防腐，打好基础、第二年检修不开罐，优化工作量、第三第四年局部抽检，查找问题、第五年全面开罐检查、分析总结”的五年周期管理策略，通过不断强化总结分析，逐步实现容器内防腐全生命周期的管理目标。

2.2 发布了一套容器内防腐施工标准化指导手册

为了有效解决施工队伍和作业人员执行标准不统一、技能参差不齐的问题，油田参照了16项国家和行业技术标准，结合油田实际编制了《容器内防腐指导手册》和《容器内防腐施工方案标准模板》，做到三个明确，实现三个标准化：一是明确了施工准备过程中人员技能、工器具配备、方案编制基本要求；二是明确了容器检修前的涂料配比、试板制作、试板涂装和检测的技术要求；三是明确了容器开罐、清淤、喷砂除锈、防腐施工、养护、牺牲阳极安装、封罐验收等全过程的施工技术要求。实现检修方案标准化、检修过程标准化、现场验收标准化。

2.3 固化了一批优质的内防腐材料品牌

为有效解决容器内防腐涂料品牌杂、厂家多、执行标准难的问题，自2016年开始，油田全面使用中石油内部优势企业的内防腐涂料，结合现场实际工况条件，有针对性的选择防腐涂料型号，含硫工况选择耐酸涂料，高温环境选择耐高温涂料，严格按照厂家说明书和施工方案进行防腐施工；选择具备油田准入资质厂家的牺牲阳极，到货后严格验收，同时委托第三方检测单位进行抽检，确保牺牲阳极化学成分、电容等各项指标在标准范围内。5年来，上述防腐材料已累计用在160台设备上，目前尚未发现质量问题，为有效提升内防腐使用寿命奠定了坚实的基础。

2.4 培养了一批稳定的内防腐施工队伍和作业人员

油田站外容器分散，需要配置足够的机具和人员，站内容器集中，为兼顾检修周期和检修质量，需要高效的检修施工组织，同时，站内外检修均需要大量技术过硬的防腐施工人员。油田充分考虑站内外不同特点，结合检修队伍自身优势和经验，近6年选择和3家经验丰富、责任心强的检修施工队伍和1家腐蚀防护专家队伍建立长期稳定合作关系。同时还针对检修施工人员建立了一套规范的培训考核办法，扎实开展人员能力评估工作，将理论和实操培训考核相结合，对考核合格的人员颁发防腐施工作业上岗证，杜绝无证上岗，开工前严格开展试板试验，确保施工工艺参数满足要求，自2016年至今先后培养了12名具备4年以上防腐施工经验的作业人员，检修队伍和作业人员的业务能力有效得到保障。

2.5 总结了一系列有效的内防腐施工典型经验

针对以往检修过程中发现的局部缺陷，现场通过近5年的实践改进，形成了一系列内防腐施工典型做法。一是制定容器内防腐施工12步标准作业法，确保检修人员严格按规范程序操作，杜绝自选动作；二是建立“施工单位自检+第三方专业队伍监检+用户验收检查”的“三检”制度，确保检修质量步步受控；三是制定人孔密封面保护“五步法”，有效解决人孔防腐因表面粗糙度不够导致粘接力不足的问题和喷砂除锈容易损坏密封面的问题；四是建立牺牲阳极从入场到安装“五步作业法”，确保牺牲阳极质量合格、安装规范、保护有效。

2.6 建立了一套适应油田的“三精”检修组织模式

油田容器分布点多、线长、面广，为有效解决站外检修人员往返距离长，检修效率低，施工周期长，安全质量管控难度大的问题，油田积极探索在本质安全和提质增效之间的平衡点，经反复研究，提出了站外容器“三精”集中检修组织模式。精心准备：两个采油气作业区根据生产情况，提前摸排现场备用容器25台，按照容器材质、规格型号、使用年限、内防腐状况等要素分类建账，对容器的安全状况进行总体评估，确保备用设备随时待命。精密组织：将所有备用容器分别回收至东部和西部集中维修点，筛选同停产检修计划中相同型号容器，在装置停产检修前3个月组织维修，确保容器内防腐得到足够养护，停产检修期间将维修完成的备用容器替换现场待修容器，实现精准检修。精简投入：通过推进集中检修，科学优化承包商的人员、机具数量，最大限度发挥有限的力量；缩减人员往返现场和驻地的无效工作时间，检修效率显著提高，单台设备检修周期缩短3天，平均检修成本降低1.6万元；现场高危作业次数、作业风险和安全管控难度明显降低，属地安全监护投入有效精简。

3 结语

近年来，随着管理不断深入，油田的压力容器内防腐使用情况逐年改善。2013～2019年，平均每年开罐检修压力容器150台。2013～2017年，平均每年重做内防腐50台，2018和2019年分别重做防腐29台和26台，在2017年之前的基础上大幅下降。经过进一步优化，2020年开罐数量115台，较往年减少35台；重做内防腐18台，在2019年基础上再减少8台，全年节约容器检修费用100万元。2021年共开罐检修容器69台，其中64台容器涂层完好，仅1台需要重做内防腐，4台需要进行局部修复，容器内涂层重做和局部修复数量大幅下降，相比2020年减少了12台。油田容器内防腐管理工作初有成效，容器本质安全性明显提升。