再制造令廢舊油管重生：訪中國工程院院士徐濱士

○ 文／本刊記者 于 洋

徐濱士

維修工程、表面工程和再制造工程專家。1954年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學?，F(xiàn)任裝備再制造技術(shù)國防科技重點實驗室名譽主任，波蘭科學院外籍院士，全軍裝備維修表面工程研究中心主任。

長期從事維修工程、表面工程和再制造工程研究，是我國表面工程學科和再制造工程學科的倡導者和開拓者之一。多次獲得國家級科技獎項，出版專著20余部，制定國家標準10余項，發(fā)表學術(shù)論文千余篇，獲國家發(fā)明專利60余項。1995年當選中國工程院院士。

近幾年，因輸油管道泄漏而不斷發(fā)生的事故一再出現(xiàn)在公眾視野。油管不僅對社會民生具有重大影響，而且是石油石化行業(yè)能夠正常生產(chǎn)運行輸送的“血管”。

但事實是，因常年受腐蝕和偏磨，輸油管道內(nèi)壁和接頭螺紋很容易報廢，造成油井不出油、水井注不進等問題。除油管本身損失外，對油田產(chǎn)量造成較大影響，高額的修井作業(yè)費用也成為企業(yè)一大成本支出。

如何在定期維護的基礎上，降低更換油管成本成為一大難題?！爸袊僦圃熘浮薄?3歲的中國工程院院士、波蘭科學院外籍院士徐濱士提出的再制造廢舊油管理念可延長石油管道使用壽命，令廢舊油管具有“自我修復”能力成為可能。

為此，記者對徐濱士進行了專訪，進一步了解了再制造如何令中國的油管重獲新生，并在此基礎上為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)運行成本。

何為再制造

中國石油石化：徐院士您好！您是否能先介紹一下再制造的概念？

徐濱士：再制造是一種對廢舊產(chǎn)品實施高技術(shù)修復和改造的產(chǎn)業(yè)。它針對的是損壞或?qū)髲U的產(chǎn)品及零部件，采用一系列相關(guān)的先進制造技術(shù)，使再制造產(chǎn)品質(zhì)量達到或超過新品的質(zhì)量和性能。我國再制造技術(shù)始于坦克配件的修復，并在此基礎上，確立了我國再制造新品標準不低于舊品的再制造理念。

我國整個再制造體系可以用“兩型社會，五、六、七、八”來總結(jié)，“兩型社會”是指對資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的探索，“五、六、七、八”也就是再制造的成本只是新品的50%、同時節(jié)能60%、節(jié)材70%、對環(huán)境不良影響降低80%。再制造是一種既循環(huán)又經(jīng)濟的戰(zhàn)略型新型產(chǎn)業(yè)。

中國石油石化：據(jù)您了解，目前中國廢舊油管的情況是怎樣的？

徐濱士：油管是石油行業(yè)的消耗品，每口油氣水井都需要消耗幾千米的油管，每年石油行業(yè)都要采購大量的新油管，報廢大量的舊油管。廢舊油管在油田堆積如山。中石油在國內(nèi)的主要15個油田有井下油管近4.4億米，約合400多萬噸；中石化國內(nèi)12個主要油田有井下油管逾2.2億米，約合200多萬噸。

油管使用壽命最長可達20年，最短幾個月就會報廢，按照平均壽命10年計算，每年僅國內(nèi)油田的廢舊油管數(shù)量就達到70多萬噸。同時，這些廢舊油管目前并沒有科學的處理方法，大部分廢舊油管都堆放在料場，造成極大的浪費。雖然有很小一部分廢舊油管回流市場但是價值已大大降低。

廢舊油管也可再制造

中國石油石化：目前，我國對廢舊石油管道的再制造主要采取什么方法？

徐濱士：經(jīng)過我們研究發(fā)現(xiàn)，油管的磨損大多發(fā)生在油管表面，因此如何修復油管表面磨損是延長油管使用壽命、修復油管磨損通過再制造運用的主要方面。

在表面工程理論和再制造理論的支持下，利用自蔓延高溫合成原理對廢舊油管進行再制造。在經(jīng)過預處理的廢舊油管內(nèi)部復合一層鋼玉陶瓷層，反應過程中生成的液態(tài)金屬在離心力的作用下填充在廢舊油管腐蝕或磨損的缺陷處，恢復油管的幾何尺寸，經(jīng)過標準的API生產(chǎn)線將其再制造為金屬陶瓷復合油管。這與傳統(tǒng)的舊油管修復技術(shù)有著本質(zhì)上的不同。

自蔓延過程是將氧化鐵粉與鋁粉按比例混合，通過高速旋轉(zhuǎn)、點燃，生成物分層凝固，相當于一個保護層包裹在管壁內(nèi)側(cè)，加強了管道抗腐蝕的能力，形成再制造金屬陶瓷內(nèi)襯符合油管。

目前，這項技術(shù)成果已經(jīng)在今年5月通過了中國腐蝕與防護學會的鑒定，在863高技術(shù)項目研究的基礎上，突破了長度和直線度這兩個制約陶瓷內(nèi)襯復合鋼管發(fā)展和適用的世界性難題，成功將該技術(shù)應用到油管的修復上。

中國石油石化：這種自蔓延技術(shù)較傳統(tǒng)的廢舊油管修復技術(shù)有什么優(yōu)勢？再制造后的廢舊油管性能怎么樣？

徐濱士：傳統(tǒng)的油管修復工藝一般包括：分選—清洗—校直—探傷—車螺紋—換接箍—試壓—通徑。從工藝路線圖上看，傳統(tǒng)油管修復過程僅僅就是單純的舊油管分選過程，油管腐蝕、磨損造成的幾何缺陷根本沒有得到修復。在初選、探傷、試壓、通徑環(huán)節(jié)中都面臨著產(chǎn)品報廢，有可能導致前面所有工序消耗的人力、物力、財力的浪費。根據(jù)我國倡導的再制造標準不低于新品的理念，經(jīng)過再制造的油管，在耐磨損、防蠟、防垢的性能上均有較大提升。

再制造為油田造福利

中國石油石化：再制造概念在國內(nèi)已發(fā)展了十余年。您認為，再制造技術(shù)會為廢舊油管帶來什么？

徐濱士：廢舊油管再制造可以解決前面提到的廢舊油管處置問題，從循環(huán)經(jīng)濟角度而言，還可以有效降低由于管道腐蝕泄漏造成的污染事故，并通過節(jié)能減排降低環(huán)境污染風險。同時，再制造技術(shù)也為企業(yè)帶來低成本運營。再制造1噸廢舊油管，可令生產(chǎn)企業(yè)盈利1000元；對油田企業(yè)來說則盤活了報廢資產(chǎn)，再制造油管的壽命是普通新油管5倍以上，1噸廢舊油管可間接節(jié)省油管費用53000元，意味著少煉5噸鋼，節(jié)約標準煤4.3噸，節(jié)水27.5噸，減排二氧化碳10噸。

中國石油石化：目前這個技術(shù)在我國的應用情況如何？

徐濱士：2007年，該項技術(shù)已經(jīng)廣泛參與到吉林油田、長慶油田、大慶油田、勝利油田、延長油田的廢舊油管再制造項目中，取得了不錯的效果。以吉林油田為例，將9505噸廢舊油管再制造成7967噸金屬陶瓷復合油管，在7個采油廠300多口油水井中應用3年多未發(fā)現(xiàn)腐蝕、磨損、結(jié)垢，使用壽命是新油管的5倍以上。按N80油管0.76萬元/噸計算，7967噸再制造油管長期使用可為油田節(jié)省投資24220萬元。

中國石油石化：在石油石化行業(yè)中，還有哪些環(huán)節(jié)可以開發(fā)使用再制造技術(shù)？

徐濱士：廢舊采油設備中含有大量寶貴資源和有害物質(zhì)，“用之為寶、棄之為害”。目前，該類產(chǎn)品的回收利用率低、拆解分類技術(shù)含量低、再制造技術(shù)使用率低。國內(nèi)缺乏相關(guān)的再制造企業(yè)，從而導致材料、資源的大量浪費和環(huán)境的嚴重污染。

● 從2007年開始，廢舊油管再制造技術(shù)就已經(jīng)廣泛參與到吉林油田、長慶油田、大慶油田、勝利油田和延長油田的相關(guān)項目中，取得了不錯的效果。 攝影/許川林 張玉震

開展石油裝備再制造潛力巨大、勢在必行，以石油輸油管路、抽油管、柱塞、減速機為代表的機械裝備均可開展再制造。

例如，采用納米電刷鍍技術(shù)對柱塞表面進行再制造修復，采用等離子熔覆技術(shù)對減速機箱體進行再制造修復，利用激光熔覆技術(shù)對減速機齒輪箱進行再制造修復，利用自蔓延技術(shù)對油管內(nèi)壁進行再制造修復。