長(zhǎng)輸天然氣管道完整性管理與管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)

于魯寧

【摘 要】長(zhǎng)輸天然氣管道由于輸送距離較長(zhǎng)，且輸送過(guò)程要經(jīng)過(guò)不同的地形地貌，對(duì)輸送管道的檢查維護(hù)是個(gè)考驗(yàn)，如果管道發(fā)生泄露，會(huì)對(duì)環(huán)境和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的傷害。因此，對(duì)輸送管道實(shí)施完整性管理和管道腐蝕性檢測(cè)，可以排查安全隱患，減少事故的發(fā)生，是保證管道正常運(yùn)行的重要措施。

【關(guān)鍵詞】長(zhǎng)輸天然氣管道;完整性;管道腐蝕

關(guān)于天然氣管道防腐問(wèn)題的具體成因，一般都可以從電化學(xué)腐蝕以及雜散電流腐蝕兩個(gè)方面進(jìn)行研究與分析。一般來(lái)說(shuō)，因天然氣管道埋設(shè)地點(diǎn)的土壤條件以及環(huán)境條件存在較大不同，導(dǎo)致管道各部分金相結(jié)構(gòu)存在較大區(qū)別。在這樣的運(yùn)行條件下，天然氣管道很容易受到周邊不確定因素的影響而出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題。如果不加以及時(shí)預(yù)防管理，就很容易對(duì)天然氣管道安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。針對(duì)于此，建議相關(guān)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)天然氣管道防腐問(wèn)題的重視程度，并利用針對(duì)性技術(shù)進(jìn)行預(yù)防管理。

1 長(zhǎng)輸管道完整性管理

管道完整性是指管道處于一個(gè)安全可靠的工作狀態(tài)，工作人員可以采取措施避免管道發(fā)生事故。管道設(shè)計(jì)的壓力、施工、維修等各個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)管道的完整性存在影響。管道的完整性管理是指管理部門(mén)要對(duì)使用中的管道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素的排查，并制定相應(yīng)的控制方案，將管道可能引發(fā)事故的因素控制在可以接受的范圍內(nèi)。管道的完整性管理，需要工作人員對(duì)管道進(jìn)行定期檢測(cè)，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并采取相應(yīng)的措施降低事故發(fā)生的概率。隨著管道使用時(shí)間的增加，管道在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)老化、腐蝕、機(jī)械損傷等情況，工作人員必須對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)，保證管道的完整性。對(duì)管道的完整性管理主要包括以下內(nèi)容。

1.1 建立健全的長(zhǎng)輸管道完整性管理制度

對(duì)長(zhǎng)輸管道的完整性管理措施進(jìn)行明確的固定，制定出嚴(yán)格的管理規(guī)章制度，建立起成熟健全的長(zhǎng)輸管道管理體系，對(duì)管道完整性進(jìn)行長(zhǎng)效的安全隱患排查機(jī)制，確保管道的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)控制在可以接受的程度，對(duì)存在安全隱患的管道，采取合理的應(yīng)對(duì)措施，解決天然氣管道的安全風(fēng)險(xiǎn)[1]。

1.2 安全隱患分析

對(duì)長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)進(jìn)行分析，確定該管道完整性的影響因素，對(duì)存在隱患的問(wèn)題采取必要的治理措施，保障管道的完整性。自然災(zāi)害多發(fā)的區(qū)域，如泥石流等，會(huì)對(duì)管道造成碰撞或擠壓，造成管道的破裂、穿孔等，影響管道天然氣的正常輸送，所以針對(duì)地質(zhì)條件惡劣，自然災(zāi)害多發(fā)的區(qū)域，要對(duì)管道進(jìn)行保護(hù)，制定應(yīng)急措施解決災(zāi)害帶來(lái)的安全隱患，保證管道安全運(yùn)行。第三方的施工也會(huì)對(duì)管道造成破壞，由于施工單位沒(méi)有明確天然氣管道的存在，在施工中，對(duì)天然氣管道產(chǎn)生破壞，造成泄漏。如果不能及時(shí)處理，會(huì)造成巨大的安全事故，導(dǎo)致人身傷害甚至死亡。

1.3 建立長(zhǎng)輸天然氣管道完整性數(shù)據(jù)庫(kù)

采用現(xiàn)代化的管理方法，對(duì)長(zhǎng)輸管道的完整性數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)收集，錄入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對(duì)管道的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出數(shù)據(jù)報(bào)表，為管道的完整性管理提供給依據(jù)，將輸氣管道腐蝕性的資料與成產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，對(duì)完整性進(jìn)行研究，應(yīng)用現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)管理方式，提高完整性管理水平。

1.4 加強(qiáng)長(zhǎng)輸管道的完整性管理

由于長(zhǎng)輸天然氣管道建設(shè)以后，使用年限較長(zhǎng)，所以要加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的監(jiān)控。在設(shè)計(jì)階段，要對(duì)輸氣站場(chǎng)和輸氣管道位置進(jìn)行合理安排，保證施工質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)管道系統(tǒng)的管理，減少事故發(fā)生的概率。建立長(zhǎng)輸管道安全管理措施，對(duì)員工加強(qiáng)培訓(xùn)，強(qiáng)化員工在管道維護(hù)中的操作技術(shù)，建立管道管理系統(tǒng)，對(duì)管道的運(yùn)行狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，制定應(yīng)對(duì)策略，降低安全問(wèn)題的發(fā)生概率，確保長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)的完整性[2]。

2 管道腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)

就目前的技術(shù)來(lái)說(shuō)，使用鋼制管道對(duì)天然氣進(jìn)行輸送被認(rèn)為是最安全放心的手段，但是隨著時(shí)間的推移，管道會(huì)出現(xiàn)腐蝕穿孔等缺陷，造成安全隱患。所以對(duì)管道進(jìn)行腐蝕監(jiān)測(cè)是保證輸送安全的重要手段。管道腐蝕可以分為內(nèi)外腐蝕兩種，管道內(nèi)腐蝕是指管道內(nèi)傳輸介質(zhì)的腐蝕性雜質(zhì)對(duì)管道進(jìn)行腐蝕，使管道產(chǎn)生坑蝕、鼓泡等，對(duì)管體內(nèi)部產(chǎn)生破壞。管道外腐蝕主要是指管外防腐層剝落，造成管道與土壤接觸，土壤中的酸堿等對(duì)管道形成腐蝕。

2.1 管道內(nèi)腐蝕檢測(cè)技術(shù)

管道內(nèi)腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)是清管器的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備，對(duì)管內(nèi)信息進(jìn)行采集分析，通過(guò)對(duì)管體的逐級(jí)掃描，對(duì)管內(nèi)腐蝕產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行檢測(cè)。管道內(nèi)腐蝕檢測(cè)技術(shù)主要有以下幾種;

（1）漏磁法智能清管器

漏磁法智能清管器是當(dāng)前應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)、技術(shù)較為成熟的檢測(cè)設(shè)備，它可以檢測(cè)出由管道內(nèi)外的腐蝕引起的管道壁的厚度變化和管壁的凹痕情況;

（2）渦流檢測(cè)技術(shù)

渦流檢測(cè)技術(shù)是利用電磁感應(yīng)的原理，通過(guò)對(duì)管道壁內(nèi)感生渦流的變化進(jìn)行測(cè)定，評(píng)估定管壁的性能和有無(wú)腐蝕產(chǎn)生的缺陷;

（3）超聲波裂紋檢測(cè)儀

超聲波裂紋檢測(cè)儀是通過(guò)超聲波對(duì)管道壁內(nèi)的因腐蝕產(chǎn)生的裂紋、氣孔等進(jìn)行檢測(cè)和定位，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和診斷。

2.2 管道外腐蝕檢測(cè)技術(shù)

國(guó)內(nèi)外對(duì)于管道外腐蝕檢測(cè)的技術(shù)方法很多，根據(jù)信號(hào)源的區(qū)別，可以分為直流和交流兩種，當(dāng)下對(duì)于防腐層腐蝕狀況的檢測(cè)主要是通過(guò)對(duì)管道上方地面進(jìn)行測(cè)量或者防腐層性能的測(cè)試完成，下面介紹兩種常用的方法。

（1）多頻管中電流法

多頻管中電流法是以管中電流測(cè)試法為基礎(chǔ)，對(duì)埋地管道防護(hù)層的漏電情況進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)，可以判斷管道的埋深和防腐蝕層整體的安全狀況，方便管道使用部門(mén)提供維護(hù)和維修;

（2）皮爾遜檢測(cè)法

皮爾遜檢測(cè)法是在管道與大地之間施加交流信號(hào)，通過(guò)交流電壓的梯度測(cè)定管道防腐層的破損，對(duì)管道外的防腐層進(jìn)行定位。

（3）陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

所謂的陰極保護(hù)技術(shù)主要是指向被保護(hù)的鋼質(zhì)管道內(nèi)通入一定量的直流電流，促使管道表面產(chǎn)生陰極極化效應(yīng)，通過(guò)產(chǎn)生該效應(yīng)減少或者消除原鋼質(zhì)管道存在的腐蝕問(wèn)題。在此過(guò)程中，陰極保護(hù)技術(shù)會(huì)利用原電池產(chǎn)生的電極電位差，合理控制腐蝕電流，降低或者阻止管道腐蝕問(wèn)題的出現(xiàn)。結(jié)合當(dāng)前陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況來(lái)看，以犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)與外加電流陰極保護(hù)為首的技術(shù)手段基本上可以視為陰極保護(hù)技術(shù)體系的重要內(nèi)容。

1.犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)技術(shù)

犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)技術(shù)主要是指將電位為負(fù)的金屬與需要被保護(hù)的金屬進(jìn)行合理連接。并在連接之后將其放置在同一電解質(zhì)當(dāng)中，促使金屬與被保護(hù)金屬管道上面的電子進(jìn)行轉(zhuǎn)移，確保被保護(hù)金屬管道始終處于相同電位的狀態(tài)當(dāng)中。結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用反饋情況來(lái)看，犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)技術(shù)已經(jīng)得到小型金屬以及低土壤電阻率環(huán)境體系中的良好應(yīng)用[2]。

2.外加電流陰極保護(hù)技術(shù)

電流陰極保護(hù)技術(shù)主要是指操作人員可以直接利用外加直流電源以及輔助陽(yáng)極等設(shè)施，確保電流可以按照一定走向順序，從土壤中流入到被保護(hù)金屬管道當(dāng)中。此時(shí)，被保護(hù)管道的金屬結(jié)構(gòu)在電位方面要遠(yuǎn)低于其所在的周邊其他環(huán)境。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋情況來(lái)看，電流陰極保護(hù)技術(shù)比較適用于長(zhǎng)距離天然氣管道防腐工作當(dāng)中。

3 結(jié)語(yǔ)

在長(zhǎng)輸管道完整性的管理過(guò)程中，對(duì)管道內(nèi)外壁的腐蝕情況進(jìn)行測(cè)定，預(yù)估風(fēng)險(xiǎn)，制定管道的維修計(jì)劃，保證天然氣長(zhǎng)距離輸送的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李振東.長(zhǎng)輸油氣管道完整性管理信息化實(shí)踐[J].石化技術(shù)，2019，025（001）：252.

[2]劉曉璐.天然氣長(zhǎng)輸管道完整性管理分析[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2019，011（027）：25.

（作者單位：北京燕祉商務(wù)服務(wù)有限公司）