徐 劍，劉 雷，裴東雙，陶建濤，陳圓圓

(1.中國石油天然氣股份有限公司遼河石化分公司，遼寧 盤錦 124024;2.北京海頓新科技術股份有限公司天津分公司，天津 300074)

腐蝕是影響設備或裝置可靠性及使用壽命的關鍵因素，隨著中國石油煉化企業(yè)加工原油的劣質化趨勢日益嚴重，煉油設備的腐蝕問題越來越突出[1-2]，對防腐技術和腐蝕監(jiān)測、檢測技術的需求也日趨迫切。對各種腐蝕監(jiān)測、檢測數據以及設備基礎資料、工況介質信息、腐蝕失效案例等腐蝕相關信息進行系統管理和綜合分析是做好防腐工作的基礎，但由于數據量過于龐大而復雜，這也一直是防腐工作的難點。為改善目前煉化企業(yè)腐蝕監(jiān)測數據分散管理的現狀，提升煉化企業(yè)腐蝕監(jiān)測數據管理水平，煉化企業(yè)迫切需要建立腐蝕管理系統來實現數據集中、統一和規(guī)范化管理。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，通過應用信息化管理系統來實現對腐蝕相關數據的集中管理，更重要的是能為防腐工作者們提供一個研究、應用的工具，這對于煉化企業(yè)防腐工作的發(fā)展具有重要的意義。

目前，國內外開發(fā)的腐蝕相關軟件的種類很多，但側重點各不相同。國外在這方面的研究起步較早，如應用于分餾塔頂冷凝系統的NH4Cl模型、應用于預測硫-環(huán)烷酸腐蝕的SULTAN模型等專業(yè)分析軟件，以及RCS和Honeywell等公司開發(fā)的綜合性腐蝕監(jiān)測數據管理軟件。雖然國外的腐蝕相關軟件在腐蝕防護工作中取得了一定成效，但由于在應用基礎和轉化等方面存在的問題，在國內煉化企業(yè)推廣尚存在一定難度;國內有關單位近年來也相繼開發(fā)了一些腐蝕數據管理系統，但由于起步較晚，數據庫的采集整理還不夠完善，對數據的分析也不夠理想，在腐蝕數據管理和綜合分析等方面還存在很多需要改進之處，因此在煉化企業(yè)也還未得到廣泛的推廣應用。

針對目前的研究現狀，開發(fā)了腐蝕安全管理系統。該系統通過多種方式采集腐蝕相關數據，對收集到的數據進行整理并建立數據庫，實現了數據的集中管理。利用國內外先進的技術和標準進行數據的專業(yè)化制訂綜合分析，量化了裝置的腐蝕狀態(tài)和腐蝕趨勢，為設備的檢維修計劃提供支持。

1 腐蝕安全管理系統的結構和功能

腐蝕安全管理軟件采用完全獨立于軟硬件平臺的J2EE技術，考慮到企業(yè)發(fā)展和系統擴展的需要，該系統采用多層體系結構，可以滿足用戶個性化需求以及系統安全性等方面的需要。同時，系統可在Windows和Linux等多種操作系統平臺下運行，并支持流行的 Oracle，Sybase，SQL Server和DB2等多種大型關系數據庫。

1.1 腐蝕安全管理系統的架構

腐蝕安全管理系統由數據庫、專業(yè)模塊和綜合分析模塊3部分組成，腐蝕安全管理系統的整體架構圖如圖1所示。

圖1 腐蝕安全管理系統的整體架構示意Fig.1 Overall architecture diagram of corrosion safety management system

1.1.1 數據庫

數據庫中主要用于存儲工藝、設備的腐蝕相關數據、信息和資料以及腐蝕監(jiān)測和檢測數據，為腐蝕綜合分析提供基礎支持。數據庫分為設備基礎信息、工況介質信息、案例庫和知識庫4部分，數據的主要來源為腐蝕在線監(jiān)測數據的采集和存儲、現場檢測數據的手工錄入以及通過外部接口從MES等其他系統獲取數據。

1.1.2 專業(yè)模塊

在數據庫的基礎上，腐蝕安全管理系統針對煉化企業(yè)的防腐工作需求設計了五個專業(yè)模塊，供相關人員對實際工作中的定點測厚、工藝防腐、在線監(jiān)測、腐蝕檢查、腐蝕調查、趨勢預測等方面的數據進行管理和分析。各個模塊對數據的分析側重點不同，使得防腐工作更有針對性。由于在系統中還設計了趨勢預測模塊，用戶可將根據需要應用API581等技術標準對腐蝕監(jiān)測和檢測數據進行核算，進而對腐蝕趨勢進行理論預測。

1.1.3 綜合分析模塊

在專業(yè)模塊的基礎上，將相互獨立的腐蝕監(jiān)測和檢測數據進行有效地整合和綜合分析。按照裝置分系統、系統分單元的原則，通過對單元內監(jiān)測數據的綜合分析，依次給出單元、系統和裝置的腐蝕狀態(tài)和腐蝕趨勢信息，并且運用一定的分析方法量化了裝置腐蝕狀態(tài)和腐蝕趨勢，使得防腐工作針對性加強，有助于防腐工作者開展工作。

1.2 腐蝕安全管理系統的功能特點

腐蝕安全管理系統在具備常規(guī)的腐蝕監(jiān)測、檢測數據管理和瀏覽等功能的基礎上，還具有以下幾個獨特的功能特點:

(1)腐蝕安全管理系統運用先進的3D技術，裝置圖和設備圖采用三維立體圖進行展示(見圖2)，除了為用戶提供裝置現場環(huán)境的空間視覺真實感受，也方便防腐工作者更直觀、更直接地獲得需要的信息。

圖2 中國石油遼河石化公司裝置形貌Fig.2 Unit of liaohe petrochemical company

(2)該系統通過多種方式全面采集數據，整理并存儲各種腐蝕監(jiān)檢測數據及相關信息，建立了完善的數據庫，能實現數據的集中管理，避免由于人員變動等原因造成設備資料缺失等問題，使資料管理更加安全可靠，系統設有查詢、錄入、修改和刪除等功能，查詢調用方便，使系統操作更加簡便和人性化。

(3)腐蝕安全管理系統在數據庫的基礎上實現了模塊化，分為定點測厚、工藝防腐、在線監(jiān)測、腐蝕調查、腐蝕檢查和趨勢預測等專業(yè)模塊，系統中模塊設置合理、功能強大、針對性強，能對各種腐蝕相關數據進行專業(yè)的分析，使用戶能夠方便快速地找到自己需要的信息。綜合分析以專業(yè)模塊為基礎，通過一定的分析方法，對腐蝕相關數據進行分析，從而達到量化裝置腐蝕狀態(tài)和預測裝置腐蝕趨勢的目的，并且根據裝置的需求設定報警值，對重點監(jiān)控部位進行報警，為設備維護提供技術支持。

2 腐蝕安全管理系統的應用實例

腐蝕安全管理系統圍繞遼河石化公司的南蒸餾裝置開發(fā)，經過現場應用和改進完善，取得了較好的應用效果。

中國石油遼河石化公司南常減壓蒸餾裝置建于1987年，2000年10月針對加工高酸遼河稠油進行了系統改造，實現了加工高酸劣質原油5 a長周期運行。南蒸餾裝置的設備腐蝕以高溫硫、環(huán)烷酸腐蝕和低溫部位的HCl+H2S+H2O腐蝕為主，雖然裝置整體選材等級很高，但由于近年來大量摻煉進口的劣質原油，腐蝕情況趨于復雜，個別部位出現了腐蝕加劇的情況。結合中國石油遼河石化公司南蒸餾裝置的實際情況，在現場腐蝕監(jiān)測、檢測工作基礎上，開發(fā)出了腐蝕安全管理系統，對收集到的腐蝕相關數據分別應用不同的專業(yè)模塊有針對性地進行分析，在此基礎上，運用一定的分析方法，對專業(yè)模塊內的數據進行綜合分析，量化了裝置腐蝕狀態(tài)和腐蝕趨勢，為南蒸餾設備維護提供技術支持。

2.1 數據庫信息采集

腐蝕安全管理系統數據庫通過對南蒸餾裝置12個在線探針數據的實時采集、現場定點測厚等數據的手工錄入和生產工藝數據(MES和LIMIS)等各個系統數據接口的導入等手段全面收集腐蝕相關數據，同時還包括南蒸餾塔、爐、管線等設備基礎信息，原油及各側線介質信息等工藝信息，以及煉化企業(yè)近幾年的腐蝕案例和與腐蝕相關的資料信息。

2.2 腐蝕相關數據集中管理

腐蝕安全管理系統通過對南蒸餾裝置的腐蝕相關數據進行分門別類收集整理，建立了數據庫，以建立數據接口和手動錄入等方式，將南蒸餾裝置的所有腐蝕監(jiān)測、檢測數據全部納入數據庫進行集中管理。南蒸餾裝置的腐蝕監(jiān)測、檢測數據包括全裝置601個定點測厚監(jiān)測點的歷次檢測數據、通過12個腐蝕在線監(jiān)測探針獲得的工藝介質實時腐蝕速率監(jiān)測數據等，同時還系統收集了現場腐蝕掛片試驗、腐蝕調查、停工腐蝕檢查等腐蝕監(jiān)測、檢測數據。另外，數據庫還系統收集了設備基礎資料、工況介質信息，建立了腐蝕案例庫和知識庫。數據庫的建立實現了對腐蝕相關數據的集中管理，通過腐蝕數據的不斷積累，數據量增加，該系統能實現歷史數據的對比瀏覽，切實發(fā)揮數據的作用，為腐蝕分析提供數據支持。

2.3 數據分析

在數據庫的基礎上，結合南蒸餾裝置設備的實際腐蝕情況，應用專業(yè)模塊對收集到的腐蝕監(jiān)測、檢測數據進行了專業(yè)分析。如定點測厚模塊，通過對南蒸餾裝置601個測點的歷次定點測厚數據進行系統分析，共排查出腐蝕較為嚴重的重點監(jiān)控部位22處。另外，在專業(yè)模塊基礎上，對腐蝕相關數據進行綜合分析，將南蒸餾裝置分為19個系統和若干單元，通過對單元內監(jiān)測位置數據的綜合分析，依次給出單元、系統和裝置的腐蝕狀態(tài)和腐蝕趨勢的分析，量化了裝置的腐蝕狀態(tài)和腐蝕趨勢，發(fā)現腐蝕隱患、確定重點腐蝕部位，為南蒸餾裝置的設備維護工作提供了技術支持。

3 結論

腐蝕安全管理系統的開發(fā)緊密結合煉化企業(yè)實際生產需要，充分借鑒了國內外的相關技術標準和防腐經驗，建立了完善的數據庫，實現了腐蝕相關數據的集中管理，在此基礎上實現了裝置腐蝕狀態(tài)和腐蝕趨勢的量化分析。目前腐蝕安全管理系統已在中國石油遼河石化公司南蒸餾裝置上成功應用，并取得了比較理想的應用效果，對南蒸餾裝置的設備維護工作起到了重要作用。隨著數據庫的逐步完善和系統功能的不斷開發(fā)，腐蝕安全管理系統在煉化企業(yè)的防腐工作中將發(fā)揮更大的作用。

[1]中國石油化工設備管理協會設備防腐專業(yè)組.石油化工裝置設備腐蝕與防護手冊[M]北京:中國石化出版社，2001:88-89.

[2]趙敏，康強利，周三平，等.腐蝕數據庫管理及評價系統的設計與開發(fā)[J].石油化工腐蝕與防護，2006，23(6):7.