台灣中油公司煉製研究所材料研究發展概況
台灣中油公司供應全台灣消費者的所用油氣已超過六十年歲月，由於煉製過程包含高溫高壓及很多腐蝕因子的考驗，自民國七十年代藉由與工研院材料所的中油計劃跨入材料研究的領域，為的是讓生產過程更安全，生產成本更低廉。民國八十一年起基於研究生根及研發自主的理念，在公司長官的支持下，於煉製研究所成立材料研究部門，成員包括材料、化學、應力分析及腐蝕背景專才，讓台灣中油公司正式進入材料研究的新里程碑，經過十幾年的經驗成長及努力，材料研究與公司實際需求緊密結合，在材料保固、管線監控、腐蝕研究及節能研究各方面都有一定的研究成果，本所研究的最大特色在於與實際需求結合，讓操作現場可以直接應用所有的研究成果，使材料保固有效的提升，茲分別就各研究領域說明。
在材料保固方面，本所針對整個工場進行整體安全規劃和評估，將相關風險性評估(RBI、FTA、FMEA) 的觀念和技術導入煉油、石化、天然氣等工場及油庫中，對設備和管線潛在的危害風險進行解析，並依此規劃工場設備和管線檢查以及腐蝕劣化管控重點，工場操作和大修過程中藉由應用先進檢測技術（AE、IR、RTP、RFET、phase array、UT、PMI…等）、材料診斷技術及適用性評估(FFS) 對設備進行偵測(圖一)，並對所發生的腐蝕劣化問題進行原因診斷和問題改善並研擬最適化檢修和銲補方案；已實際應用至三十座以上工場大修檢查及延長開放工作上，達到設備和管線損傷預知的目的，有效避免因洩漏所引起之工安環保問題以及降低非計劃性停爐和延宕大修時程所導致的經濟性損失，另外針對閥件洩漏引起的製程氣體排放問題，本所亦開發閥件音洩(AE) 洩漏檢測技術，經工場定期的閥件普查，早期發現早期處理，除減少洩漏損失外，也有效降低工場操作成本(圖二)。
圖一：適用性評估球型槽腐蝕減薄安全分析。
圖二：工場音洩普查-減少產品的排放，每年可減少數千萬元的浪費。
在管線監控方面，中油公司的輸油、輸氣管線超過五千公里，為了確保管線操作安全，本所除建立陰極防蝕技術，透過外加電流或犧牲陽極的方式，使每一條管線都得到適當的保護外，公司亦曾不惜成本評估引進智慧型PIG (smart PIG) 檢查技術，為的就是希望能及早發現問題，以確保管線安全；近年來宵小猖獗，為了盜油無所不用其極，嚴重影響公眾安全，本所也針對需要建立管線全面監測技術，一旦發現訊號異常，隨即會同巡管同仁及警方查緝，不僅有效防止財產損失，更因此減少可能的工安事件保護公眾安全。
在腐蝕防治方面，本所從材料破損的分析診斷開始，慢慢累積經驗到整廠的腐蝕防制，透過腐蝕機理的研討，運用線上腐蝕率量測系統(on-line corrosion rate measurement system)及線上酸鹼值(pH)量測系統(圖三)，即時掌握系統的腐蝕現況。近幾年，更開發蒸餾工場的解乳化劑、脫鹽後中和胺、抗污劑、塔頂防蝕劑及塔頂中和胺相關藥劑，以產品為導向，結合不同的腐蝕監控技術，掌握工場的腐蝕行為。另外也開發冷卻水塔處理藥劑，包括腐蝕抑制劑、結垢抑制劑，微生物處理劑等等，讓公司的水塔處理品質進一步獲得確保。公司目前所有的蒸餾工場及三十多個冷卻水塔處理藥劑均由本所提供藥劑及技術支援，實際的處理結果顯示，不僅有效降低處理成本，也能有效延長設備的使用壽命。
圖三：蒸餾工場塔頂線上酸鹼值(pH)量測系統。
為更進一步加強對本公司所有設備的腐蝕防治，本所於民國八十五年即開始規劃研發各種可應用於公司內部各單位所需之特殊塗料配方及施工規範，至今已成功研發五十餘種塗料配方並技術移轉至煉製事業部高雄煉油廠製漆所生產應用，包括有醇酸樹脂塗料、矽利康樹脂塗料、環氧樹脂塗料、乙烯酯塗料、醇酸樹脂烤漆、PU塗料等。塗料需事先進行耐UV試驗、耐鹽霧或耐酸霧試驗以確保品質，目前公司已超過九成單位使用。本所協助建立公司塗裝施工規範，該塗裝系統係考量塗裝環境及塗裝目的工程設計。依據環境不同的危害，選擇適合的塗料組成及塗層多寡，例如儲槽外壁/管線油漆主要危害為UV光、沿海鹽霧及工業區的酸性物質，儲槽外緣防蝕塗裝在預防槽底部與基座間長期積水對最下層壁板或底板之銹蝕等等因素。本所並協助各單位進行設備管線防蝕塗裝時的材料選用、塗裝程序與塗裝進行中的監工檢查，以及塗裝後定期開放檢查的作業標準，並追蹤儲槽外部是否有顯著損傷、變形、腐蝕，以及儲槽底部環狀外緣之防蝕塗覆是否完整，藉此瞭解公司各相關單位油漆用料、油漆保固情形，以及塗料用於設備防蝕的成效(圖四)。
圖四：煙囪高溫塗覆。
在節能減碳方面，本所引進國外航太科技高輻射率塗覆材料(圖五)，應用至煉油廠及石化廠的加熱爐內襯，使爐內再輻射給爐管的熱能，由45提升到92%以上，反射到煙氣的熱能則從55降低為8%，創造的能耗節省成效約在2~5%之間，以每小時10百萬仟卡熱負荷的加熱爐，每提升熱效率1%，全年約可創造效益280萬元。公司近幾年也運用各種耐高溫陶瓷棉、布、線、膠等類產品到煉油廠及石化廠的高溫設備，經過幾個操作週期(Turn around) 證明其可行性，且成果卓著，例如加熱爐內襯更新(圖六)、去瓶頸設計、防堵爐外冷空氣透過隙縫滲入爐內的阻絕裝置等，各項節能改善措施，獲得的成效，已協助大林廠、桃園廠及林園石化廠等，獲經濟部遴選為年度節約能源績優廠商。另外，本所也自行開發爐管清潔藥劑及工具，在工場大修停爐期間，用來清洗對流區釘頭管和鰭片管上的積垢(圖七)，這幾年來，實際應用於中油蒸餾工場的加熱爐及鍋爐，發現開爐後煙道溫度可明顯下降攝氏20~50度，創造1~3％節能減碳的效益。
圖五：高輻射塗料。
圖六：加熱爐內襯保溫材料。
圖七：加熱爐及鍋爐對流區爐管清洗。
台灣中油公司在台灣生根發展，達成穩定供油的任務並帶動石化相關工業的發展，除對其多年來在材料發展的努力及貢獻表達誠摯敬意外，本所也將在既有基礎上，戮力研究各種材料保固、腐蝕與檢測技術的提升、並持續做好資源節約，讓節能減碳不只是口號，而是中油公司永遠的企業表徵，協助公司永續經營並成為一個安全、乾淨、具競爭力的國際能源公司。