腐蚀是个潜伏且通常隐形的大敌,正不断吞噬油气行业的盈亏底线。腐蚀削减利润空间，增加昂贵设备故障或环境灾难的风险。每年，单是在控制直接腐蚀和维修液态石油管道与天然气输送管道方面,油气行业都要花上70亿美元。此外,还要花14亿美元来防护或修复生产与勘探基础设施设备。再者,包括业务中断、环境清理和法律费用等在内的间接成本轻轻松松地就让腐蚀造成的财务影响翻倍。
Battelle公司的科学家目前采用一种全新的双效微珠来抗击腐蚀，在腐蚀一开始就能检测和减轻腐蚀。微珠这种新型腐蚀检测器在腐蚀可为肉眼看到之前，就将腐蚀曝露，然后自动释放具有自我修复功能的化学物质，填充微观腐蚀裂缝。
单从美国185,000英里的液态石油管道、仅320,000英里的天然气输送管道、以及超过200万英里的天然气配送管道来看，油气行业对更高效腐蚀控制和检测技术的需求极大。
微珠可使能更快速、更准确的管道检查，在腐蚀开始时就减缓腐蚀速度或终止腐蚀，从而延长设备的工作寿命。这种智能微珠看似精细的白色粉末，可以与油漆和涂料混合。微珠运用了一种特殊的光，在有腐蚀的地方会发光，所以,即便腐蚀没有通过油漆显现出来,检查员也很容易看到早期的腐蚀。这种尽早的视觉指示让公司能够研究和纠正腐蚀的源头。而且，如果微珠渗入得越深，它还可以在腐蚀开始时就减轻腐蚀的程度。一旦检测到腐蚀，智能微珠会裂开，释放一种专有化学物，修复铁锈和腐蚀引起的微观裂缝。
腐蚀，包括铁锈，都是自然而然地发生，一开始时很细微——对材料(通常是金属)物质结构的改变无法为肉眼看见。造成这类变化的原因可能是金属曝露于水、酸、气体、甚至是微生物产生的化学物(叫做“微生物腐蚀”)时发生的化学反应。随时间推移，这些细微的变化积少成多，会产生很大的影响。腐蚀会弱化材料的物质结构，最终导致被影响的部件发生故障。到腐蚀可为肉眼看见时，修复它造成的损害可能需要高昂的成本。而且，设备部件故障带来的后果，包括业务中断、环境损害和影响人体健康，甚至会要更高的代价。
虽然智能涂料现在已发展了一段时间，但这种微珠是能够集腐蚀检测和修复性能于一体的第一款产品。通常，现有产品有两个分开的微囊：一个微囊含反应性低聚物核，另一个微囊含催化剂。在检测到腐蚀的地方，低聚物微囊裂开;但是，它半修复性能还取决于要在相同位置出现的第二个微囊，来释放催化剂。对于像管道这类现实中的应用而言，这种复杂的修复机制，再加上微囊核内材料的不稳定性问题，使得这种两步式工艺并不那么理想。
通过将腐蚀检测和减轻集于单个微珠，一旦检测到微观腐蚀，具有自我修复功能的化学物可以自动释放。同时，通过消除对独立外部催化剂的需求，微珠还解决了与底剂疗法相关的挑战。
微珠由一个为热固性壳包裹的热塑性核构成。Battelle科学家还需要找到一种兼容(并可溶于)管道和其他基础设施常用的环氧漆树脂油漆和涂料的壳材料。这种热固性壳还需要在施加压力时具有回弹力，但在遇到腐蚀引起的微裂缝时可轻松的裂开。热塑性核需要兼容环氧底漆树脂，通过毛细管作用流动，形成耐腐蚀性材料的薄膜，在合理时间段内变干，以及在封装后性能稳定。
试验表明，浸有微珠的涂料比不含微珠的涂料性能更优越。此外，对微珠自我修复特性进行的试验显示，相对于未经处理的涂料和混有含自愈性装料和催化剂两种分离小珠的涂料，浸有微珠的涂料具有明显更强的腐蚀控制特性。
目前，这项微珠技术尚未商业化，Battelle正积极寻找合作伙伴，以为对特性应用进行现场试验，将微珠技术推向市场。预计该技术会对油气行业带来巨大的影响。届时，可大幅减缓腐蚀的扩散速度，帮助预防跟腐蚀相关的管道故障和设备故障。
世界各地有数百万英里的基础设施，油气行业只要还需要用管道进行输配送工作，就得不断与腐蚀党作斗争。对于广泛分布、又难以触及的管道，减缓腐蚀的扩散速度和争取找寻腐蚀源头和减轻腐蚀的时间将有助于延长技术设施的工作寿命和防止事故性排放。
该技术带来的潜在成本节约，包括直接设备更换与修理、和与设备故障相关的间接成本，可达数十亿美元。
（来源：科技情报组）