1余超2王甫2郭雷

　　1.西安長立油氣工程技術(shù)服務(wù)有限公司陜西西安710000;

　　2.中國石油集團石油管工程技術(shù)研究院陜西西安710077;

　　3.北京隆盛泰科石油管科技有限公司北京100101;

　　摘要：石油天然氣運輸?shù)闹匾�方式之一即為管道運輸。目前存在較多影響管道正常運行的因素，若產(chǎn)生天然氣長輸管道泄漏問題，則會嚴(yán)重影響附近人員和建筑物的安全。所以，必須有效開展檢測和定位天然氣長輸管道泄漏問題。

　　關(guān)鍵詞：天然氣管道;泄漏檢測技術(shù)

　　前言

　　長輸管道的設(shè)置應(yīng)該是較為常見的，主要是油氣運輸過程中必不可少的一項，從施工角度分析，長輸管道建設(shè)過程中十分精細，隨著管道運輸規(guī)模的提高，管道的泄漏檢測問題也被人們所重視，長輸管道泄漏會造成嚴(yán)重經(jīng)濟損失，環(huán)境污染，嚴(yán)重也會造成人員的傷亡，所以必須要重視，明確油氣管道在使用過程中會出現(xiàn)的打孔盜油、第三方施工破壞、腐蝕泄漏等問題，所以要更加重視管道泄漏檢測等方面內(nèi)容，要有針對性的進行油氣泄漏檢測，提高工作效率，也進一步完善長輸管道的管理能力。

　　1天然氣管道泄漏原因

　　1.1腐蝕

　　因為管道的防腐絕緣層在運行的過程中老化而出現(xiàn)裂化，導(dǎo)致管道直接與空氣、土壤或天然氣接觸，從而也就形成了腐蝕。腐蝕是造成天然氣長輸管道事故的主要因素之一。腐蝕可能使管道壁厚大面積減薄，從而導(dǎo)致管道過度變形或破裂，也有可能直接造成管道穿孔或應(yīng)力腐蝕開裂，引發(fā)漏氣事故。

　　1.2外界因素的破壞

　　由于外在原因或由第三方的責(zé)任事故以及不可抗拒的外力而誘發(fā)的管道泄漏事故是天然氣事故的重要原因。外界因素引起事故的發(fā)生頻率與管道直徑、壁厚和管道埋設(shè)深度有著密切的關(guān)系。因為管徑越小，管道的埋設(shè)深度越淺，管壁厚度也越小，使管道在第三方施工作業(yè)中越容易被破壞。也有一些不法分子為竊取天然氣采用不當(dāng)手段和機械對管道進行蓄意破壞，使之在運行中出現(xiàn)隱患及事故。

　　1.3環(huán)向焊縫開裂

　　環(huán)形焊縫存在著未焊透、熔蝕及錯邊等缺陷，當(dāng)受到輸氣壓力或其它外力在斷面上產(chǎn)生的應(yīng)力作用較大時，當(dāng)這些缺陷擴展到臨界值時就會造成裂紋的失穩(wěn)擴展現(xiàn)象，直接導(dǎo)致管道焊縫斷裂。

　　2金屬損失檢測技術(shù)

　　漏磁檢測技術(shù)可檢測出腐蝕或擦傷造成的管道金屬損失缺陷，甚至能夠檢測到哪些不足以威脅管道結(jié)構(gòu)完整性的小缺陷，偶爾也可檢測到裂紋缺陷、凹陷和起皺。漏磁檢測技術(shù)應(yīng)用相對比較簡單，對檢測環(huán)境要求不高，具有很高的可信度。檢測被磁化鋼管表面逸出的漏磁，就可判斷缺陷是否存在。磁檢測技術(shù)適用于檢測中小型管道，可以對各種管壁缺陷進行檢驗，檢測時無需耦合劑，也不會發(fā)生漏檢。但漏磁通法只限于材料表面和近表面的檢測，被測的管壁不能太厚，抗干擾能力差，空間分辨力低。另外，小而深的管壁缺陷處的漏磁信號要比形狀平滑但很嚴(yán)重的缺陷處的信號大得多，所以漏磁檢測數(shù)據(jù)往往需要經(jīng)過校驗才能使用。檢測過程中當(dāng)管道所用的材料混有雜質(zhì)時，還會出現(xiàn)虛假數(shù)據(jù)。

　　3管內(nèi)檢測法

　　管內(nèi)檢測法一般基于磁通、渦流、攝像等通球技術(shù)，該方法在長輸油氣管道中使用較多。其中基于磁通檢測原理的智能爬機在管道工業(yè)中應(yīng)用最為普遍，該裝置在管道內(nèi)靠氣缸伸縮產(chǎn)生蠕動前進，前進過程中隨帶的信號采集系統(tǒng)就會收集天然氣管道內(nèi)壁信息，由于鐵磁性材料與缺陷處介質(zhì)的導(dǎo)磁率不同，理論上當(dāng)管道內(nèi)壁表面完好無缺陷時，其磁力線全部通過由鐵磁材料構(gòu)成的被測物;一旦管道內(nèi)壁存在缺陷，缺陷處的磁阻將變化，從而磁通會在缺陷處發(fā)生畸變。利用相關(guān)軟件對爬機采集的漏磁信號數(shù)據(jù)進行分析處理后，可以得到管內(nèi)壁厚度、腐蝕狀況、粗糙度等信息，當(dāng)然也可判斷管道是否是天然氣泄漏。

　　4人工巡檢法

　　人工巡檢法是目前我國大部分天然氣公司慣用的管道檢測方法，即由天然氣巡線員攜帶手式天然氣體檢漏儀或天然氣檢漏車定期沿管道敷設(shè)位置路面巡視，通過看、聞、測、聽等方式來判斷是否有天然氣泄漏。由于不同種類的天然氣泄漏后，其密度不同、周圍自然環(huán)境不同而導(dǎo)致其流向不同、天然氣濃度不同，同時天然氣管道周圍的污水、垃圾等也會產(chǎn)生沼氣使天然氣體干擾其檢測的準(zhǔn)確度，因此該法檢漏和定位的準(zhǔn)確度與巡檢人員的經(jīng)驗和主觀判斷關(guān)系重大。由于光在信號傳輸、衰減和抗干擾方面有著獨特的優(yōu)越性，檢測元件法中具有代表性的檢測元件是光纖傳感器，其利用光的特性進行泄漏檢測，即在管道施工時將光纖鋪設(shè)于管道外，當(dāng)天然氣泄漏時造成光纖傳輸損耗增加，當(dāng)傳感器接受的光強低于設(shè)定值時，系統(tǒng)就會發(fā)出警報。

　　5自動定位檢測技術(shù)

　　近幾年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和計算機科技普及力度的上升，其在石油天然氣長輸管道泄漏檢測中也發(fā)揮出了重要的作用。應(yīng)用信息技術(shù)而研發(fā)的SCADA系統(tǒng)可以實現(xiàn)石油天然氣長輸管道實時在線檢測，這大大簡化了檢測過程，節(jié)約了人力和物力，實現(xiàn)了檢測的高效化。SCADA系統(tǒng)檢測的原理是通過對系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)收集和分析處理，給檢測提供科學(xué)依據(jù)。國外目前一般都是先根據(jù)石油天然氣長輸管道的實際運行狀況來對管道進行仿真模擬檢測，確定有效的檢測方案后再啟動SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)檢測。我國當(dāng)下也在大力開發(fā)和應(yīng)用這項技術(shù)，相信不久以后就會見到成果。

　　6管道的防腐技術(shù)的基本方法與對策

　　6.1涂層防護技術(shù)

　　先進涂層技術(shù)是一門賦予材料保護的基本的方法，在管道的外表層涂上一些能夠減緩氧化作用的物質(zhì)，能夠保護天然氣的管道薄層，使得管道在使用的過程當(dāng)中更加安全，對于提高零件的使用壽命和可靠性，對于推動高新技術(shù)的發(fā)展，對于節(jié)約材料、節(jié)約能源、保護環(huán)境等具有重要的意義。在西方發(fā)達國家，以熱噴涂為代表的先進長效防護涂層技術(shù)已成為工業(yè)及裝備制造業(yè)的基本工業(yè)技術(shù)。我國防護涂層技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用雖然起步較晚，但也已經(jīng)在高速發(fā)展中。

　　6.2電化學(xué)防護技術(shù)

　　電化學(xué)保護技術(shù)是根據(jù)電化學(xué)原理在金屬設(shè)備上采取措施，例如增設(shè)犧牲陽極或是強制電流使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的技術(shù)。在管道防腐技術(shù)的過程當(dāng)中，電化學(xué)保護能夠分類成很多的方法進行系統(tǒng)的管道的保護，從而達到大家的預(yù)期效果，電化學(xué)技術(shù)是根據(jù)化學(xué)的電流原理進行了具體的分化。

　　6.3排流防護技術(shù)

　　電氣化鐵路、高壓電線等都有可能產(chǎn)生雜散電流，影響管道正常的電流保護，這就需要進行排流。排流保護技術(shù)特別是雜散電流檢測裝備技術(shù)有了很大的提高，應(yīng)用的更加廣泛。在管道的防腐蝕工作的過程當(dāng)中起著不可估量的作用，需要研究者進一步的研究它的使用的方法，要讓排流防護技術(shù)能夠在管道的防腐蝕過程當(dāng)中發(fā)揮最大的作用。

　　參考文獻

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