守护油气生产“生命线”——记第十九届中国青年女科学家奖团队奖获得者、西北油田极端苛刻环境油气田腐蚀防护团队

  在新疆塔克拉玛干沙漠戈壁滩上,有一支以女科学家为主的科研团队长期驻守。她们围绕“高温、高压、高含硫化氢、高含二氧化碳和高矿化度共存的极端苛刻腐蚀环境”下长周期安全服役的重大国家需求,致力于油气管道和设备的腐蚀防控、寿命预测评估及智能检测研究。

  这支科研团队就是西北油田极端苛刻环境油气田腐蚀防护团队。日前,该团队荣获第十九届中国青年女科学家奖团队奖。

  “管道腐蚀是导致管道失效、引发安全问题的重要‘元凶’之一。我们要像‘管道医生’一样,源头防、过程控、重点治,方能标本兼治,守护好油气生产的‘生命线’。”团队领军人物高秋英对防腐工作的理解深刻而独到。

  源头防:问渠哪得清如许

  2024年清明节前,顺北4-2分输站旁,来了一群穿着红色工装的队伍。开春了,她们要给顺北4-2分输站至顺北联合站天然气输送管道实施在线清管,并要做在线缓蚀剂批处理预膜。

  冬季气温低,管道内输送高含硫化氢的湿气,易于在管道内形成积液。开春放暖,需立即实施清管,然后在清除积液沉垢的金属管道内壁涂膜缓蚀剂,才能起到很好的防护作用。但在实施过程中,她们发现管道内清出的积液和沉垢并没有前期预想的那么多。

  现场操作人员问:“是不是可以直接上缓蚀剂预膜了?”遇到这个问题时,已是晚上将近12点,高秋英和团队成员张志宏还在讨论新研究方向——非金属除油器结构优化的问题。

  高秋英思索片刻说:“你们把清管球切割,看一下液体渗透深度。”结果5分钟过去了,现场人员说条件限制,无法切割。

  “那就把中心的发射器拆除,看看液体渗透情况。”张志宏说。

  拆除后她们发现液体已经全部浸润了清管球。看到这个结果,团队人员立即给出结论:“再发一趟皮碗球,把积液和沉垢进一步清除后再实施预涂膜。”

  根据前期施工经验,缓蚀剂是一种要接触金属表面才能起到保护作用的防腐手段。如果管道表面有积液或者沉积物,会影响缓蚀剂的连续成膜,反倒会加速腐蚀。

  “我们在缓蚀剂的应用上,吃了多次认识不到位的亏,后续工作要作为一个重要控制点,即泡沫清管球深度不能高于6.35毫米。”高秋英说道。

  4月6日,随着“咚”地一声,引导球进入收球筒,顺北4-2分输站至顺北联合站DN400、长度81.45千米的天然气集输管道在线缓蚀剂批处理工作顺利结束。这是西北油田首次在长距离集输管道应用在线缓蚀剂批处理技术,一次性成功并创下西北油田一次应用管道最长纪录。

  正是团队对待腐蚀工作的较真劲头,才使得她们的工作发挥了较好效果,而她们也成了各个防腐厂家又敬又怕的女管家。

  过程控:流水不腐,户枢不蠹

  该团队隶属于西北油田石油工程技术研究院地面工程研究所,其前身防腐中心于2007年成立,员工多是来自其他部门的新手,其中60%是女同志,却面临着两万多千米油气管线较多腐蚀的严峻挑战。为了更好发挥女员工的战斗力和凝聚力,院里任命首位防腐女专家羊东明挑起领军重任。

  女技术员发挥女性特有的细致和专注,对油田管线和设备进行“绣花”式摸排,发现腐蚀的罪魁祸首是点蚀,提出了采用非金属管线、涂层防腐、耐蚀合金和添加缓蚀剂等建议。在各采油气厂实施后,从2013年开始,油田腐蚀率大幅下降,一举扭转了因腐蚀导致的上产放缓颓势。

  据了解,在腐蚀严峻的那几年,有多条腐蚀问题突出的管道,仅打卡子的费用都足够重建新管线了,高峰期各类抢维修和油气损失等费用高达近亿元。西北油田决定将被动的抢维修费拿来防治腐蚀,以扭转腐蚀刺漏不断的乱局。

  在油田公司支持下,团队全面介入优选设备、油建施工和增油上产中, “软硬兼施”防腐蚀,一手抓硬件设备,一手抓软件制度,团队内部也实行了积分制进行奖惩、考核,激活了每一个防腐节点和岗位。

  一系列举措促成了西北油田独有的防腐蚀系统,形成了抗硫化氢体系、抗二氧化碳体系、缓蚀剂智能添加体系等系列技术,腐蚀穿孔率由每年百千米数十次下降到目前的不足一次,确保了增油上产高质量运行。

  流水不腐,户枢不蠹。防腐工作也是如此,盘活防腐系统,不让任何一个环节停滞,就能确保整体平稳。

  重点治:猛药去疴,重典治乱

  “她们表面看起来温柔静美,可上了一线都是‘拼命三郎’。”地面工程研究所支部书记刘青山感慨道。

  高秋英近两三年来身体经常性发生一些疾病。她每次去医院住院,最不能少的行李就是笔记本电脑,因为可以边打针边工作。还有团队成员肖雯雯,脚扭伤还坚持到岗工作。团队成员魏晓静在产假一结束,立即奔赴实验室,把自己产假期间设想的缓蚀剂应用的各种想法在实验室一一验证……

  疫情期间,她们每天只能通过线上交流论证各项防腐措施,设计的新型非金属材料防腐技术,在塔河超稠油区块解决了80摄氏度高温下输送难的问题,在顺北解决了柔性管沙漠环境风沙吹动易断脱问题,在塔河注水注气井解决了管柱结垢的“垢下溃疡”问题。

  2013年,“11·22”黄岛输油管道爆炸事故发生后,西北油田组建管道占压及腐蚀隐患专项排查小组,制订腐蚀隐患治理三年攻坚计划,决心“猛药去疴”排除腐蚀隐患。

  到2016年,她们完成油田5000多千米油气管线的主动治理,实施了以HTPO内穿插、风送挤涂为主工艺的治理工程,防腐攻坚战取得全面胜利,2013~2023年穿孔刺漏以15%以上的降幅持续下降,保证了油田增油上产。

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