天然氣長輸管道泄露原因分析及處理方法

劉曉楠

摘 要：現如今，隨著我國經濟的快速發展，城鄉經濟水平不斷提高，天然氣已經得到了大規模普及，長輸管道工程項目的數量不斷增加，但受到多方面因素的影響，經常會出現泄露問題。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，以及泄露檢測技術，盡可能降低泄露帶來的負面影響。

關鍵詞：天然氣;長輸管道;泄露原因;處理方法

管道是我國油氣運輸的主要方式，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，對生命財產安全將產生巨大的威脅。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

管道施工環節中由于影響因素較多，如果未能有效把控就會導致質量無法滿足預期要求，出現泄露等問題。從具體因素來看，主要有以下幾個方面：其一，材料選取不規范，實際進行管件材料的選取工作時，常常會出現以次充好的情況，致使材料性能同方案要求出現嚴重偏差;第二，焊接處理不充分，造成焊縫無法達到設計標準，出現質量問題;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，均會對管道質量造成嚴重影響，遺留安全隱患。

1.2 焊接技術

焊接操作如果無法達到設計需求，就會直接影響到管道質量，出現泄露等問題。例如，焊接補口位置一旦質量未能達到標準，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，就會發生破裂等問題。

1.3 陰極保護失效的原因

作為基礎的保護方式，陰極保護體系主要是遵循電化學腐蝕理論，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。期望真正發揮出陰極保護的效用，就應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，并對系統性能進行測定。為了確保陰極保護體系可以穩定的發揮作用，就應當為系統提供持續的電能。而一旦電能供給由于某種原因出現中斷，就會導致陰極保護失效。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破損或無法修復的情況，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區間中;第三，預先備好新管，應當保證新管的長度參數稍大于舊管，便于后期的焊接處理;第四，進行舊管和新管的銜接處理，角度應當保證在60-70范圍內，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計標準，防止出現熱熔等問題。

2.2 管卡修復法

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的方式，該方式大多適用在由于腐蝕時間過長導致的管道破損。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化處理，將卡箍緊固在出現腐蝕問題的位置，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 其他修復法

從目前的發展來看，技術水平快速提升，越來越多的涂料出現在市場之中，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操作環境中的溫度參數需要小于露點溫度3℃;②進行涂敷加熱處理時，溫度最大值不得超過60℃;③保證現場環境中不存在污染雜質。針對某天然氣管道在發生泄漏問題后完成的修復處理進行分析，當補口位置的預處理操作結束以后，方可進入到后續的處理環節。由于涂敷操作是修復過程中最為核心的操作步驟，在實際涂敷之前應當確保管道外表面不存在任何雜質和污染源，同時要在去除密封膜后的10min內完成涂敷處理且保證漆面厚度滿足要求。除此以外，還應當針對修復的實際效用進行測定，以此來保證優化處理符合預期目標，防止出現二次泄露的風險。

2.4 內部檢測方式

對于內部測量來說，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。聲波檢測本質上就是在管道兩側加裝傳感設備，實時監測聲波信號，便于后續的分析處理。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。從實際管道來看，某些小型泄漏也需要引起重視，防止出現瞞報或誤報的問題。流量平衡和實時瞬態模型在管道檢測時也發揮出重要作用，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。但從實際應用來說，還難以大規模開展，主要是因為成本投入較大且檢測系統維護難度較高。在泄漏問題尚不嚴重的情況下，光纖測定的數據同實際偏差較大。不僅如此，有些裝設光纖的天然氣管道系統并非是服務于泄漏檢測，所以難以真正發揮出檢測作用。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，隨著科學技術水平的不斷提升，信息系統化進程逐步加快，巡視檢測中融入了更為先進的設備，進一步優化檢測效率。例如，某些區域在檢測過程中借助無人機和信息系統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、海洋等特殊位置的管道工況，更好的排查可能存在的風險隱患，并進行模擬定位。技術人員根據系統提供的數據參考，及時修復系統缺陷，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，需要派遣專業技術能力達標且工作經驗豐富的人員完成，配合輔助設備測定管道工況，通常需要測定管道中的油氣指標、土壤參數、污染程度以及氣味等，綜合各項指標來判定是否出現泄漏并選定泄漏區域，人工巡檢結果的可靠性較高，能夠準確劃出問題區域，在差異化的地質因素和環境條件中均能發揮出應有作用。但不可否認，該方法檢測效率較，無法滿足實時需求，甚至會存在誤判、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，應當結合具體情況選取最佳方式。

3 結語

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，給出對應的檢測方式，期望更好的完成管道測定，為管道運行奠定穩固基礎。

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