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

　　2.中國(guó)石油集團(tuán)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(yùn)輸?shù)闹匾�方式之一即為管道運(yùn)輸。目前存在較多影響管道正常運(yùn)行的因素，若產(chǎn)生天然氣長(zhǎng)輸管道泄漏問題，則會(huì)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(cè)和定位天然氣長(zhǎng)輸管道泄漏問題。

　　關(guān)鍵詞：天然氣管道;泄漏檢測(cè)技術(shù)

　　前言

　　長(zhǎng)輸管道的設(shè)置應(yīng)該是較為常見的，主要是油氣運(yùn)輸過程中必不可少的一項(xiàng)，從施工角度分析，長(zhǎng)輸管道建設(shè)過程中十分精細(xì)，隨著管道運(yùn)輸規(guī)模的提高，管道的泄漏檢測(cè)問題也被人們所重視，長(zhǎng)輸管道泄漏會(huì)造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，環(huán)境污染，嚴(yán)重也會(huì)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(huì)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(cè)等方面內(nèi)容，要有針對(duì)性的進(jìn)行油氣泄漏檢測(cè)，提高工作效率，也進(jìn)一步完善長(zhǎng)輸管道的管理能力。

　　1天然氣管道泄漏原因

　　1.1腐蝕

　　因?yàn)楣艿赖姆栏�絕緣層在運(yùn)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(zhǎng)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?yàn)楣軓皆叫�，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(jī)械對(duì)管道進(jìn)行蓄意破壞，使之在運(yùn)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(cuò)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(shí)，當(dāng)這些缺陷擴(kuò)展到臨界值時(shí)就會(huì)造成裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展現(xiàn)象，直接導(dǎo)致管道焊縫斷裂。

　　2金屬損失檢測(cè)技術(shù)

　　漏磁檢測(cè)技術(shù)可檢測(cè)出腐蝕或擦傷造成的管道金屬損失缺陷，甚至能夠檢測(cè)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(cè)到裂紋缺陷、凹陷和起皺。漏磁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用相對(duì)比較簡(jiǎn)單，對(duì)檢測(cè)環(huán)境要求不高，具有很高的可信度。檢測(cè)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(cè)技術(shù)適用于檢測(cè)中小型管道，可以對(duì)各種管壁缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測(cè)時(shí)無需耦合劑，也不會(huì)發(fā)生漏檢。但漏磁通法只限于材料表面和近表面的檢測(cè)，被測(cè)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(hào)要比形狀平滑但很嚴(yán)重的缺陷處的信號(hào)大得多，所以漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)往往需要經(jīng)過校驗(yàn)才能使用。檢測(cè)過程中當(dāng)管道所用的材料混有雜質(zhì)時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)虛假數(shù)據(jù)。

　　3管內(nèi)檢測(cè)法

　　管內(nèi)檢測(cè)法一般基于磁通、渦流、攝像等通球技術(shù)，該方法在長(zhǎng)輸油氣管道中使用較多。其中基于磁通檢測(cè)原理的智能爬機(jī)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(dòng)前進(jìn)，前進(jìn)過程中隨帶的信號(hào)采集系統(tǒng)就會(huì)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(shí)，其磁力線全部通過由鐵磁材料構(gòu)成的被測(cè)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(huì)在缺陷處發(fā)生畸變。利用相關(guān)軟件對(duì)爬機(jī)采集的漏磁信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)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(guó)大部分天然氣公司慣用的管道檢測(cè)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(cè)、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(shí)天然氣管道周圍的污水、垃圾等也會(huì)產(chǎn)生沼氣使天然氣體干擾其檢測(cè)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(yàn)和主觀判斷關(guān)系重大。由于光在信號(hào)傳輸、衰減和抗干擾方面有著獨(dú)特的優(yōu)越性，檢測(cè)元件法中具有代表性的檢測(cè)元件是光纖傳感器，其利用光的特性進(jìn)行泄漏檢測(cè)，即在管道施工時(shí)將光纖鋪設(shè)于管道外，當(dāng)天然氣泄漏時(shí)造成光纖傳輸損耗增加，當(dāng)傳感器接受的光強(qiáng)低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)。

　　5自動(dòng)定位檢測(cè)技術(shù)

　　近幾年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)科技普及力度的上升，其在石油天然氣長(zhǎng)輸管道泄漏檢測(cè)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(shí)現(xiàn)石油天然氣長(zhǎng)輸管道實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，這大大簡(jiǎn)化了檢測(cè)過程，節(jié)約了人力和物力，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)的高效化。SCADA系統(tǒng)檢測(cè)的原理是通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析處理，給檢測(cè)提供科學(xué)依據(jù)。國(guó)外目前一般都是先根據(jù)石油天然氣長(zhǎng)輸管道的實(shí)際運(yùn)行狀況來對(duì)管道進(jìn)行仿真模擬檢測(cè)，確定有效的檢測(cè)方案后再啟動(dòng)SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。我國(guó)當(dāng)下也在大力開發(fā)和應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，相信不久以后就會(huì)見到成果。

　　6管道的防腐技術(shù)的基本方法與對(duì)策

　　6.1涂層防護(hù)技術(shù)

　　先進(jìn)涂層技術(shù)是一門賦予材料保護(hù)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(hù)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(duì)于提高零件的使用壽命和可靠性，對(duì)于推動(dòng)高新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于節(jié)約材料、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境等具有重要的意義。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，以熱噴涂為代表的先進(jìn)長(zhǎng)效防護(hù)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(guó)防護(hù)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(hù)技術(shù)

　　電化學(xué)保護(hù)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(qiáng)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(hù)能夠分類成很多的方法進(jìn)行系統(tǒng)的管道的保護(hù)，從而達(dá)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(jìn)行了具體的分化。

　　6.3排流防護(hù)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(hù)，這就需要進(jìn)行排流。排流保護(hù)技術(shù)特別是雜散電流檢測(cè)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(jìn)一步的研究它的使用的方法，要讓排流防護(hù)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(xiàn)

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