天然氣長輸管道泄露原因分析及處理方法

劉曉楠

摘 要：現(xiàn)如今，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)經(jīng)濟水平不斷提高，天然氣已經(jīng)得到了大規(guī)模普及，長輸管道工程項目的數(shù)量不斷增加，但受到多方面因素的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)泄露問題。因此，針對長輸天然氣管道泄漏問題展開探討，在概述了泄露原因后，提出具體的搶修處理技術(shù)，以及泄露檢測技術(shù)，盡可能降低泄露帶來的負面影響。

關(guān)鍵詞：天然氣;長輸管道;泄露原因;處理方法

管道是我國油氣運輸?shù)闹饕绞?，隨著需求的變化，天然氣油氣管道整體長度不斷增長。對于長輸管道來講，管理過程中最常見的問題是泄露，一旦泄露嚴重，那么將造成巨大的安全問題，對生命財產(chǎn)安全將產(chǎn)生巨大的威脅。由此來說，本文著重探究天然氣在傳輸過程中出現(xiàn)的管道泄漏等問題，針對該問題的成因及測定方式進行剖析，提出有效的指導(dǎo)意見。

1 石油天然氣長輸管道泄漏原因概述

1.1 施工原因

管道施工環(huán)節(jié)中由于影響因素較多，如果未能有效把控就會導(dǎo)致質(zhì)量無法滿足預(yù)期要求，出現(xiàn)泄露等問題。從具體因素來看，主要有以下幾個方面：其一，材料選取不規(guī)范，實際進行管件材料的選取工作時，常常會出現(xiàn)以次充好的情況，致使材料性能同方案要求出現(xiàn)嚴重偏差;第二，焊接處理不充分，造成焊縫無法達到設(shè)計標準，出現(xiàn)質(zhì)量問題;第三，管道配套的保護體系未能落實到位。通常會面臨保護不完善、配重不達標等情況。綜合以上影響因素來看，均會對管道質(zhì)量造成嚴重影響，遺留安全隱患。

1.2 焊接技術(shù)

焊接操作如果無法達到設(shè)計需求，就會直接影響到管道質(zhì)量，出現(xiàn)泄露等問題。例如，焊接補口位置一旦質(zhì)量未能達到標準，土壤中腐蝕元素的影響程度就會上升，出現(xiàn)錯邊等缺陷。此外，管道如果長期運行，外部壓力指標會逐步升高，一旦超過臨界范圍，就會發(fā)生破裂等問題。

1.3 陰極保護失效的原因

作為基礎(chǔ)的保護方式，陰極保護體系主要是遵循電化學(xué)腐蝕理論，有效彌補防腐層存在的不足，可以進一步延長管道的生命周期。期望真正發(fā)揮出陰極保護的效用，就應(yīng)當確保管道的絕緣工作落實到位，同時表層防腐漏點處于可控區(qū)間。除此以外，還需要對陰極保護體系進行定期檢修，并對系統(tǒng)性能進行測定。為了確保陰極保護體系可以穩(wěn)定的發(fā)揮作用，就應(yīng)當為系統(tǒng)提供持續(xù)的電能。而一旦電能供給由于某種原因出現(xiàn)中斷，就會導(dǎo)致陰極保護失效。如果無法及時處理，就會加劇管道的腐蝕程度，提升泄露風(fēng)險

2 長輸天然氣管道泄漏處理措施

2.1 換管法

換管處理通常適用于管道出現(xiàn)破損或無法修復(fù)的情況，基本原理如下：第一，需要判定管道實際的破損程度，明確需要切除的范圍;第二，確定焊口位置，焊口通常位于切除位置的1.2m區(qū)間中;第三，預(yù)先備好新管，應(yīng)當保證新管的長度參數(shù)稍大于舊管，便于后期的焊接處理;第四，進行舊管和新管的銜接處理，角度應(yīng)當保證在60-70范圍內(nèi)，同時利用鈣基脂進行端口封堵。最后一步的操作中，鈣基脂添加位置要超過管口400m以上，并且確保材料密封性能達到設(shè)計標準，防止出現(xiàn)熱熔等問題。

2.2 管卡修復(fù)法

解決管道泄漏問題時，不僅可以采用換管處理，還可以借助管卡修復(fù)的方式，該方式大多適用在由于腐蝕時間過長導(dǎo)致的管道破損。實際的處理步驟如下，借助由金屬板條搭建的卡箍進行腐蝕位置的優(yōu)化處理，將卡箍緊固在出現(xiàn)腐蝕問題的位置，由此來解決管道泄漏。但是管道破損程度較高，安裝卡箍后未能解決泄漏，就需要及時換管。

2.3 其他修復(fù)法

從目前的發(fā)展來看，技術(shù)水平快速提升，越來越多的涂料出現(xiàn)在市場之中，更好的解決了管道泄漏問題。當前主流的涂料為無溶劑雙組分環(huán)氧模式，該涂料成本投入較低且操作方便，但在使用過程中需要把控好外部條件：①操作環(huán)境中的溫度參數(shù)需要小于露點溫度3℃;②進行涂敷加熱處理時，溫度最大值不得超過60℃;③保證現(xiàn)場環(huán)境中不存在污染雜質(zhì)。針對某天然氣管道在發(fā)生泄漏問題后完成的修復(fù)處理進行分析，當補口位置的預(yù)處理操作結(jié)束以后，方可進入到后續(xù)的處理環(huán)節(jié)。由于涂敷操作是修復(fù)過程中最為核心的操作步驟，在實際涂敷之前應(yīng)當確保管道外表面不存在任何雜質(zhì)和污染源，同時要在去除密封膜后的10min內(nèi)完成涂敷處理且保證漆面厚度滿足要求。除此以外，還應(yīng)當針對修復(fù)的實際效用進行測定，以此來保證優(yōu)化處理符合預(yù)期目標，防止出現(xiàn)二次泄露的風(fēng)險。

2.4 內(nèi)部檢測方式

對于內(nèi)部測量來說，主要包括以下幾種方法波測量、流量平衡以及實時瞬態(tài)模型。其中波測量模式還能夠細化為負壓波和聲波兩種類型。由于天然氣具有的獨特性，致使實際的泄漏檢測存在諸多限制。其中負壓檢測模式在壓力指標傳輸時可能存在誤差，導(dǎo)致無法有效解決長距離天然氣的泄漏問題。目前聲波檢測是主流的方式之一，一旦管道存在泄漏問題，天然氣就會在壓力的作用下匯聚到泄露位置。整體來看，氣體在運動過程中會和管道高速摩擦，從而引起振動并通過聲波完成擴散。聲波檢測本質(zhì)上就是在管道兩側(cè)加裝傳感設(shè)備，實時監(jiān)測聲波信號，便于后續(xù)的分析處理。對于聲波檢測來說，不管是檢測效率還是檢測精度，均有良好表現(xiàn)。從實際管道來看，某些小型泄漏也需要引起重視，防止出現(xiàn)瞞報或誤報的問題。流量平衡和實時瞬態(tài)模型在管道檢測時也發(fā)揮出重要作用，但前者檢測效率較低，且無法準確判定泄漏位置。而后者在使用過程中又需要加裝額外的傳感設(shè)備，雖然準確率較高，但加大了成本投入。綜合檢測效率和檢測精度來看，聲波檢測仍然是最優(yōu)選擇。

2.5 外部檢測方式

外部檢測主要包含有以下幾種模式：巡查、光纖溫度測定等。對比來看，光纖溫度測定具有更好的檢測效果，同時精確度更高。但從實際應(yīng)用來說，還難以大規(guī)模開展，主要是因為成本投入較大且檢測系統(tǒng)維護難度較高。在泄漏問題尚不嚴重的情況下，光纖測定的數(shù)據(jù)同實際偏差較大。不僅如此，有些裝設(shè)光纖的天然氣管道系統(tǒng)并非是服務(wù)于泄漏檢測，所以難以真正發(fā)揮出檢測作用。由于光纖溫度測定需要在待測管道周圍合理設(shè)置三個光纖位置，由此來滿足檢測的精確度要求，便于防范事故。巡視檢測基本上是通過人工檢查管道的運行工況，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，信息系統(tǒng)化進程逐步加快，巡視檢測中融入了更為先進的設(shè)備，進一步優(yōu)化檢測效率。例如，某些區(qū)域在檢測過程中借助無人機和信息系統(tǒng)搭建起完備的智能人機巡視體系，通過無人機有效測定山區(qū)、海洋等特殊位置的管道工況，更好的排查可能存在的風(fēng)險隱患，并進行模擬定位。技術(shù)人員根據(jù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)參考，及時修復(fù)系統(tǒng)缺陷，防止事故擴大化，保證管道的壽命周期。

2.6 人工巡檢

人工巡檢作為日常檢測中最基本的方式，需要派遣專業(yè)技術(shù)能力達標且工作經(jīng)驗豐富的人員完成，配合輔助設(shè)備測定管道工況，通常需要測定管道中的油氣指標、土壤參數(shù)、污染程度以及氣味等，綜合各項指標來判定是否出現(xiàn)泄漏并選定泄漏區(qū)域，人工巡檢結(jié)果的可靠性較高，能夠準確劃出問題區(qū)域，在差異化的地質(zhì)因素和環(huán)境條件中均能發(fā)揮出應(yīng)有作用。但不可否認，該方法檢測效率較，無法滿足實時需求，甚至?xí)嬖谡`判、漏判問題。此外，檢測過程中會受到外部條件的影響。由此來說，應(yīng)當結(jié)合具體情況選取最佳方式。

3 結(jié)語

總的來說，天然氣管道在運行過程中要把控好泄漏問題，做好相應(yīng)的檢測維護工作，避免造成難以彌補的虧損。本文主要針對可能造成管道泄漏的因素進行探究，給出對應(yīng)的檢測方式，期望更好的完成管道測定，為管道運行奠定穩(wěn)固基礎(chǔ)。

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