提升容器本質(zhì)安全的容器內(nèi)防腐管理

陳 勇 喻友均 胡世豪 李 佳 孫越宇 趙 斌

（1. 中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司，新疆 庫爾勒 841000；2. 西安摩爾石油工程實(shí)驗(yàn)室股份有限公司，陜西 西安 710065)

0 引言

容器在石油化工領(lǐng)域起著極其重要的作用，在役容器需承受內(nèi)部介質(zhì)和外部環(huán)境的共同作用，十分容易發(fā)生失效[1,2]。容器的失效會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)停滯、介質(zhì)泄漏，對(duì)設(shè)備、人員和環(huán)境的安全造成巨大的危害。因此對(duì)在役容器采取腐蝕控制管理是十分有必要的。

1 容器概況

沙漠某油田現(xiàn)有壓力容器946臺(tái)，常壓儲(chǔ)罐28臺(tái)，均為碳鋼材質(zhì)。其工作介質(zhì)特性主要表現(xiàn)為高溫（最高90℃）、強(qiáng)腐蝕性（H2S最高濃度28.7×104ppm，平均濃度1.3×104ppm、平均Cl-濃度9×104mg/L、平均礦化度11×104mg/L）、低pH值，現(xiàn)場主要采取“內(nèi)涂層+犧牲陽極”的聯(lián)合防腐措施，這也是當(dāng)前油田最常用、最經(jīng)濟(jì)的內(nèi)防腐方式[3]。因此，容器內(nèi)防腐質(zhì)量好壞直接影響油田設(shè)備的本質(zhì)安全和裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，但是由于油田地處沙漠腹地，受限于自然條件復(fù)雜、社會(huì)依托不足等各種不利條件，檢修施工過程中通常面臨以下五“難”。容器分布廣，檢修組織難；規(guī)律不清楚，計(jì)劃編制難；隊(duì)伍變更快，人員培訓(xùn)難；材料不統(tǒng)一，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)難；檢修費(fèi)用高，成本控制難。

2 容器內(nèi)防腐管理

自2016年以來，油田以“質(zhì)量優(yōu)先，預(yù)防為主”為基本原則，逐步推進(jìn)壓力容器內(nèi)防腐施工精細(xì)化管理。經(jīng)過5年的探索總結(jié)，通過采取建立健全防腐檔案、改進(jìn)容器檢修施工組織模式、建立統(tǒng)一的內(nèi)防腐施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范編制檢修施工指導(dǎo)方案、優(yōu)選防腐材料、穩(wěn)定施工隊(duì)伍、固定作業(yè)人員、強(qiáng)化現(xiàn)場監(jiān)管等一系列措施，現(xiàn)已初步形成了容器內(nèi)防腐“六位一體”的管理策略，經(jīng)過近一輪檢修周期發(fā)現(xiàn)防腐質(zhì)量逐年提升，容器本質(zhì)安全得到有效保障。

2.1 初步形成了了一個(gè)五年周期的管理策略

為摸清容器內(nèi)防腐失效規(guī)律，油田組織搜集自2012年至今的容器檢修記錄，逐步建立健全了406臺(tái)內(nèi)防腐容器檢修檔案，詳細(xì)記錄每臺(tái)容器歷年檢修開罐清淤情況、內(nèi)涂層完好狀況、犧牲陽極消耗情況、母材腐蝕情況及維修記錄等信息，真正做到對(duì)每臺(tái)容器內(nèi)部情況“心中有數(shù)”，準(zhǔn)確制定停產(chǎn)開罐檢修計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢修。年度檢修結(jié)束后召開專業(yè)技術(shù)討論會(huì)，系統(tǒng)分析近5年開罐檢修數(shù)據(jù)，科學(xué)預(yù)判今后5年內(nèi)的開罐需求，形成了單臺(tái)容器“第一年整體重做防腐，打好基礎(chǔ)、第二年檢修不開罐，優(yōu)化工作量、第三第四年局部抽檢，查找問題、第五年全面開罐檢查、分析總結(jié)”的五年周期管理策略，通過不斷強(qiáng)化總結(jié)分析，逐步實(shí)現(xiàn)容器內(nèi)防腐全生命周期的管理目標(biāo)。

2.2 發(fā)布了一套容器內(nèi)防腐施工標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)手冊

為了有效解決施工隊(duì)伍和作業(yè)人員執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、技能參差不齊的問題，油田參照了16項(xiàng)國家和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合油田實(shí)際編制了《容器內(nèi)防腐指導(dǎo)手冊》和《容器內(nèi)防腐施工方案標(biāo)準(zhǔn)模板》，做到三個(gè)明確，實(shí)現(xiàn)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化：一是明確了施工準(zhǔn)備過程中人員技能、工器具配備、方案編制基本要求；二是明確了容器檢修前的涂料配比、試板制作、試板涂裝和檢測的技術(shù)要求；三是明確了容器開罐、清淤、噴砂除銹、防腐施工、養(yǎng)護(hù)、犧牲陽極安裝、封罐驗(yàn)收等全過程的施工技術(shù)要求。實(shí)現(xiàn)檢修方案標(biāo)準(zhǔn)化、檢修過程標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)場驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)化。

2.3 固化了一批優(yōu)質(zhì)的內(nèi)防腐材料品牌

為有效解決容器內(nèi)防腐涂料品牌雜、廠家多、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)難的問題，自2016年開始，油田全面使用中石油內(nèi)部優(yōu)勢企業(yè)的內(nèi)防腐涂料，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際工況條件，有針對(duì)性的選擇防腐涂料型號(hào)，含硫工況選擇耐酸涂料，高溫環(huán)境選擇耐高溫涂料，嚴(yán)格按照廠家說明書和施工方案進(jìn)行防腐施工；選擇具備油田準(zhǔn)入資質(zhì)廠家的犧牲陽極，到貨后嚴(yán)格驗(yàn)收，同時(shí)委托第三方檢測單位進(jìn)行抽檢，確保犧牲陽極化學(xué)成分、電容等各項(xiàng)指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。5年來，上述防腐材料已累計(jì)用在160臺(tái)設(shè)備上，目前尚未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，為有效提升內(nèi)防腐使用壽命奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 培養(yǎng)了一批穩(wěn)定的內(nèi)防腐施工隊(duì)伍和作業(yè)人員

油田站外容器分散，需要配置足夠的機(jī)具和人員，站內(nèi)容器集中，為兼顧檢修周期和檢修質(zhì)量，需要高效的檢修施工組織，同時(shí)，站內(nèi)外檢修均需要大量技術(shù)過硬的防腐施工人員。油田充分考慮站內(nèi)外不同特點(diǎn)，結(jié)合檢修隊(duì)伍自身優(yōu)勢和經(jīng)驗(yàn)，近6年選擇和3家經(jīng)驗(yàn)豐富、責(zé)任心強(qiáng)的檢修施工隊(duì)伍和1家腐蝕防護(hù)專家隊(duì)伍建立長期穩(wěn)定合作關(guān)系。同時(shí)還針對(duì)檢修施工人員建立了一套規(guī)范的培訓(xùn)考核辦法，扎實(shí)開展人員能力評(píng)估工作，將理論和實(shí)操培訓(xùn)考核相結(jié)合，對(duì)考核合格的人員頒發(fā)防腐施工作業(yè)上崗證，杜絕無證上崗，開工前嚴(yán)格開展試板試驗(yàn)，確保施工工藝參數(shù)滿足要求，自2016年至今先后培養(yǎng)了12名具備4年以上防腐施工經(jīng)驗(yàn)的作業(yè)人員，檢修隊(duì)伍和作業(yè)人員的業(yè)務(wù)能力有效得到保障。

2.5 總結(jié)了一系列有效的內(nèi)防腐施工典型經(jīng)驗(yàn)

針對(duì)以往檢修過程中發(fā)現(xiàn)的局部缺陷，現(xiàn)場通過近5年的實(shí)踐改進(jìn)，形成了一系列內(nèi)防腐施工典型做法。一是制定容器內(nèi)防腐施工12步標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)法，確保檢修人員嚴(yán)格按規(guī)范程序操作，杜絕自選動(dòng)作；二是建立“施工單位自檢+第三方專業(yè)隊(duì)伍監(jiān)檢+用戶驗(yàn)收檢查”的“三檢”制度，確保檢修質(zhì)量步步受控；三是制定人孔密封面保護(hù)“五步法”，有效解決人孔防腐因表面粗糙度不夠?qū)е抡辰恿Σ蛔愕膯栴}和噴砂除銹容易損壞密封面的問題；四是建立犧牲陽極從入場到安裝“五步作業(yè)法”，確保犧牲陽極質(zhì)量合格、安裝規(guī)范、保護(hù)有效。

2.6 建立了一套適應(yīng)油田的“三精”檢修組織模式

油田容器分布點(diǎn)多、線長、面廣，為有效解決站外檢修人員往返距離長，檢修效率低，施工周期長，安全質(zhì)量管控難度大的問題，油田積極探索在本質(zhì)安全和提質(zhì)增效之間的平衡點(diǎn)，經(jīng)反復(fù)研究，提出了站外容器“三精”集中檢修組織模式。精心準(zhǔn)備：兩個(gè)采油氣作業(yè)區(qū)根據(jù)生產(chǎn)情況，提前摸排現(xiàn)場備用容器25臺(tái)，按照容器材質(zhì)、規(guī)格型號(hào)、使用年限、內(nèi)防腐狀況等要素分類建賬，對(duì)容器的安全狀況進(jìn)行總體評(píng)估，確保備用設(shè)備隨時(shí)待命。精密組織：將所有備用容器分別回收至東部和西部集中維修點(diǎn)，篩選同停產(chǎn)檢修計(jì)劃中相同型號(hào)容器，在裝置停產(chǎn)檢修前3個(gè)月組織維修，確保容器內(nèi)防腐得到足夠養(yǎng)護(hù)，停產(chǎn)檢修期間將維修完成的備用容器替換現(xiàn)場待修容器，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢修。精簡投入：通過推進(jìn)集中檢修，科學(xué)優(yōu)化承包商的人員、機(jī)具數(shù)量，最大限度發(fā)揮有限的力量；縮減人員往返現(xiàn)場和駐地的無效工作時(shí)間，檢修效率顯著提高，單臺(tái)設(shè)備檢修周期縮短3天，平均檢修成本降低1.6萬元；現(xiàn)場高危作業(yè)次數(shù)、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和安全管控難度明顯降低，屬地安全監(jiān)護(hù)投入有效精簡。

3 結(jié)語

近年來，隨著管理不斷深入，油田的壓力容器內(nèi)防腐使用情況逐年改善。2013～2019年，平均每年開罐檢修壓力容器150臺(tái)。2013～2017年，平均每年重做內(nèi)防腐50臺(tái)，2018和2019年分別重做防腐29臺(tái)和26臺(tái)，在2017年之前的基礎(chǔ)上大幅下降。經(jīng)過進(jìn)一步優(yōu)化，2020年開罐數(shù)量115臺(tái)，較往年減少35臺(tái)；重做內(nèi)防腐18臺(tái)，在2019年基礎(chǔ)上再減少8臺(tái)，全年節(jié)約容器檢修費(fèi)用100萬元。2021年共開罐檢修容器69臺(tái)，其中64臺(tái)容器涂層完好，僅1臺(tái)需要重做內(nèi)防腐，4臺(tái)需要進(jìn)行局部修復(fù)，容器內(nèi)涂層重做和局部修復(fù)數(shù)量大幅下降，相比2020年減少了12臺(tái)。油田容器內(nèi)防腐管理工作初有成效，容器本質(zhì)安全性明顯提升。