中海石油（中国）有限公司自1985年在渤海埕北油田铺设第一条海底管道以来，至2015年底，总长度约6000公里，海底管道作为海上油气集输的大动脉正发挥着日益重要的作用。 随着石油与天然气勘探开发的不断深入，含酸性气体腐蚀介质的油气田被相继发现。在这些油气田的开发过程中，钻井、采油、采气、集输工程使用的金属设备都伴随着酸性气体的腐蚀。然而海洋环境恶劣，作业支持困难、修复难度大且成本高，一旦发生油气泄漏事故会造成严重的经济损失，因此管道输送流体中的腐蚀性因子脱除工作尤为重要。针对海底管道的腐蚀与防护技术，记者采访了中海油（天津）管道工程技术有限公司管道腐蚀与防护中心主任刘杰。

    记者：您是海底管道腐蚀与防护方面的专家，请问您一下，海底管道为什么会被腐蚀？

    刘杰：海底管道的腐蚀按照腐蚀部位可以分为外腐蚀和内腐蚀两种。外腐蚀一般是受到海水的盐度、氯离子、溶解氧、冲刷等多方面作用造成的损伤，一般靠涂敷一层防腐材料、包覆防腐材料、牺牲阳极等方法进行保护。内腐蚀主要是由于管输流体中的腐蚀性因子，如水、硫化氢、二氧化碳等造成的，目前对于管道的内腐蚀还没有有效的控制方法，因此内腐蚀是造成管道腐蚀穿孔的主要因素。

    记者：管输流体中的腐蚀性因子是如何破坏管道的呢？

    刘杰：地下采出油气中不可避免的会含有硫化氢、二氧化碳、水等杂质，硫化氢、二氧化碳都属于酸性气体，当他们溶于水后就会电离出H+离子，H+离子会与管道的主要材质铁（Fe）发生化学作用，生成铁离子或者铁的氧化物，从而破坏了原管道材质的强度，严重时就会造成穿孔。

    记者：那目前海上平台对这些腐蚀性因子采取了什么控制措施？

    刘杰：目前海上平台主要采用天然气脱水的方式来控制管道腐蚀，因为干的硫化氢和二氧化碳是不会产生腐蚀的。与此同时，液态水与天然气中的某些低分子量的烃类或非烃类气体分子结合形成气体水合物，从而减小管路的流通断面积、增加管路压降，严重时将造成水合物堵塞管道，生产被迫中断，因此对水的脱除是非常有必要的。

    记者：目前有效的天然气脱水方法有哪些？

    刘杰：目前来讲，被广泛使用的脱水方法有三甘醇法（TEG法）、膜分离法、分子筛吸附法、超音速分离法等。但这些方法也都有不同的应用领域。膜分离法成本较高，膜也容易堵塞；分子筛法主要应用于天然气的深度脱水，分子筛需要定期进行更换；超音速法适用于单井井口或集气站的天然气脱水，并未大规模使用；TEG法是目前海上平台应用最为广泛的方法，如渤中、锦州、黄岩等多个平台都采用TEG脱水法。

    记者：能给我们简单讲讲三甘醇脱水工艺的简单流程吗？

    刘杰：当然可以。三甘醇脱水工艺简单来讲主要分为两部分，即三甘醇脱水部分和三甘醇再生部分。湿气首先进入三甘醇脱水塔与三甘醇逆流接触，脱水后干气外输，含水三甘醇进入再生系统，经过闪蒸、过滤、再沸、汽提等几个步骤，将三甘醇中的水和杂质脱除，随后返回脱水塔使用，如此循环。该套工艺投资少、能耗低、可连续操作，因此在海上及陆地上都有广泛的应用。

    记者：三甘醇法脱水工艺在运行当中会遇到问题吗？

    刘杰：该装置在长期运行过程中还是存在很多问题的。如设备腐蚀、发泡、三甘醇变质等问题。TEG热降解及氧化降解会产生有机酸，时间长了会腐蚀设备，另外随着一些降解产物和杂质颗粒的进入会造成三甘醇严重发泡，长期运行就导致了天然气的脱水露点不达标。

    记者：针对这些问题目前有没有解决方法呢？

    刘杰：经过我们的自主研发，提出了一套超重力三甘醇脱水新工艺，可以有效提高三甘醇的脱水效率，避免三甘醇的污染、发泡。

    记者：那什么是超重力技术？

    刘杰：超重力技术是新一代的化工分离技术，它用旋转的环状多孔填料床代替垂直静止的塔器，使气-液在旋转填料层中充分接触，在液相的高度分散、表面急速更新和相界面得到强烈的扰动的情况下进行传质、传热，使过程得到强化。和塔式设备相比，体积传质系数高一到三个数量级，设备的体积和重量仅是塔式设备的百分之几，其这一特点非常适合海上平台的使用，因此我们使用超重力机替代原脱水塔作为气液反应器。

    记者：那与传统工艺相比有什么优点呢？

    刘杰：与传统工艺相比，脱水效率更高，露点降能够满足外输需求，且反应器占地面积更小。与传统工艺相比，我们还在三甘醇再生系统中增加了一套陶瓷膜过滤装置，可以有效过滤掉三甘醇中的细小颗粒杂质，有效防止了三甘醇发泡和变质。这项技术已经申请了国家发明专利。

    记者：这项新技术现在有工业化的应用吗？

    刘杰：目前正在渤海一平台使用。该平台三甘醇系统处理天然气露点长期不达标，进行改造，处理能力由原74万方每天提高到164万方每天，要求处理后天然气露点在-5℃。如果扩建脱水塔必需要外扩甲板，这样费用会很高，因此业主采用了我们的改造方案，利用超重力机替代原脱水塔，在处理气量提高一倍多的情况下，超重力机体积还要比原塔设备体积小很多，可以有效利用原平台空间，因此为业主节省了近9000万元的投资，建成国内首套海上超重力三甘醇脱水装置。

    记者：您认为这项技术的发展前景如何？

    刘杰：目前很多海上的三甘醇系统都存在着相类似的问题，因此市场前景非常广阔。