天然氣長輸管線搶修技術

董旺

摘 要：隨著天然氣大量應用，運輸正在成為天然氣公司關注的一個問題。長輸管道運輸由于其自身的安全性，正在成為天然氣運輸的主要形式，在長輸管道施工方面只有不斷提高其技術，不斷規范各項規章制度，才能提高施工和管理能力增強自身的競爭力。天然氣管道壓力較大，中壓可達到1.6-4.0MPa，高壓可達到4.0-10.0MPa，如果發生管道泄漏，對周邊人民生命財產造成嚴重的損害。因此，我們需要考慮如何做好天然氣長輸管道的搶修工作。

關鍵詞：長輸管道;泄露;天然氣;搶修技術

1 管道泄露的原因分析及搶修方法

1.1 管道泄露的原因分析

1.1.1 防腐絕緣層裂化，腐蝕穿孔。長輸天然氣管道在長期運行過程中防腐層會因老化出現裂化，最后形成了脫蝕。腐蝕的主要形式為點蝕，存在不均勻的銹斑及腐蝕坑，防腐層裂化主要表現為腐爛，即從防腐層表面直至鋼管表面持續腐爛，管道長時間浸泡在鹽堿沼澤中會產生腐蝕導致穿孔。外力作用也會加速腐蝕裂化，提高腐蝕穿孔的速度。

1.1.2 環形裂縫開裂。環形裂縫主要表現為鋼管焊接時未焊透以及溶蝕錯邊等缺陷，長期運行過程中輸氣管道受到外力在斷面上所產生的應力作用，使原來的缺陷逐漸擴展到臨界值最終造成裂紋的失穩擴展而導致焊縫出現斷裂。

1.1.3 人為因素。長輸天然氣管道因為距離較長，隨時可能由第三方人員機械施工、不法分子故意破壞管道等原因造成管道破裂。

1.1.4 自然災害的破壞。管道埋設位置復雜，地形多變，由于地震、洪水、滑坡等自然災害可造成管道懸空、變形和斷裂等事故。

1.2 天然氣長輸管道泄漏傳統定位檢測

目前己有多種檢測管道泄漏的方法，其中根據測量分析的媒介不同可分為直接檢測法與間接檢測法。

1.2.1 直接檢測法。直接用測量設備對管道周圍的介質的情況進行測量，從而判斷有無管道泄漏情況的發生。最常用的測量設備有火焰電離檢測器和可燃氣體監測器。

1.2.2 間接檢測法。根據管道泄漏后引起的管道流量、壓力等其他參數方面變化進行泄漏檢測以及泄漏位置的判斷。

①體積、質量平衡法

體積、質量平衡法是利用已有的測量儀器，如流量計、溫度計、壓力表對管道進行泄漏檢測，觀察后并判斷是否存在輕微的泄漏。

②壓力梯度法

通常壓力分布呈斜直線，根據漏點前后直線斜率的變化，判斷泄漏點位置。此法需要在管道上進行多個壓力檢測點的檢測。

1.3 泄漏后的搶修

對于泄漏的原因，通過對搶修前的工作準備、風險分析，搶修過程中的使用方法，管道試壓、檢測、防腐等方面，提供完整的搶修作業計劃。

1.3.1 存在的危害及風險評估

對整個泄漏搶修過程物資準備、勘查現場、方案制定、搶修作業、管道檢測防腐、場地恢復等，每一個環節進行風險識別，制定有效的控制措施，從而將風險降到最低。

1.3.2 搶修準備

①場地警戒。根據管道泄漏氣體擴散的情況，搶險人員在事故現場建立警示標識，劃定警戒的范圍。對周邊的人員及時進行疏散，避免擴大損失。消防人員將消防設備放在安全位置，并且根據現場實際，利用設備查明管道泄露原因，進行風險分析，搶險現場人員盡快制定搶修方案。

②管道泄壓及放空。管道發生泄漏后，應立即關閉上、下游站場或閥室的截斷閥，對于泄漏管道內的氣體進行放空，降低管道內壓力。如要對部分泄漏的管道進行更換，需要放空管道內的氣體，并用氮氣進行置換，保證動火作業的安全可靠性。

③作業坑開挖。如果需要對管道進行更換，開挖作業深度應距管底1米以上，保證換管作業。

1.3.3 現場搶修

①更換原有管道。如果管道受到大面積人為或自然原因造成的破壞，可以采用動火方式更換原有管道，根據原管破損長度決定更換長度，利用爬管機切除管道。切除后，按略長于舊管原管兩端管徑和壁厚確定坡口角度并與原管對口，焊接前，保證管端兩側40mm范圍無熔渣，將管道進行對口點焊，點焊長度應為管壁厚的2-3倍。固定焊接的焊縫加強高度為2-3mm，如果多層焊接，焊道的起點應錯開20mm，且應逐層焊接。

②補強修復法。當管道發生略小變形或發現管道本體存在腐蝕缺陷時，可利用套袖法進行補強，選擇與原管線材質相同的鋼管制作成套袖，長度約為管徑的1.5-2倍，將管道防腐層剝離后，利用吊車將套袖安裝在管線上。

③管卡修復法。當外力作用致使管道大量泄漏時可采取管卡法進行臨時性修復，將泄露管道的防腐層剝除，管道表面處理清理干凈，通過卡具將泄露管道的介質引流到安全區域，通過卡具密封部分管線泄漏的介質進行隔離，再進行計劃換管作業。

④頂針堵漏法。該法適用于管線由于材料缺陷或點腐蝕引起細小穿孔，細小穿孔原則：小于1.0mm的孔壓力小于10MPa，壁厚大于10mm，將管卡裝到竹道漏氣處，將椎體頂絲放粉在砂眼或漏點上，上緊內絲杠，使挑體絲頂住泄漏點，達到堵漏目的，確認無介質泄漏后，沿椎體絲圓周與管道焊接，拆除鏈條卡具，去除多余的椎體，焊接補強板。

1.3.4 防腐和回填

管道泄露恢復后，要對焊口進行無損檢測，經檢測合格后，對管道進行防腐，防腐層可比原管道材料較加強，針對焊接處的防腐層應特殊處理，采用加強型。

對防腐層檢測合格后，回填管道。回填管道30cm以上應用細土進行回填，并且夯實，管道上方埋設警示帶，在用原土回填管道埋深到達標準要求。

2 結論

近年來，隨著我國經濟的飛速發展，對天然氣能源的需求與日俱增，能源工業成為支撐經濟穩步發展的頂梁柱，國家不斷加強對能源行業的監管力度，作為即將從事燃氣行業，面對輸氣管道，成為一名技術員，只有認識涉及輸氣管道的各個方面認真做好設備操作和安全管理的各個要素，才能保證安全正常穩定生產。本論文就是要進一步加強輸氣人員對輸氣管道事故的認識和發生事故后的處理措施，以及對輸氣人員的安全教育，本著“安全第一，預防為主”的原則，讓輸氣人員認識到天然氣管道事故的嚴重性，從而使員工更加謹慎的操作，以及提高員工遇事鎮定、從容指揮、積極救援的職業精神。