長輸天然氣管道泄漏原因分析及處理方法

李 臻

（廣西廣投天然氣管網(wǎng)有限公司，廣西南寧 530001）

天然氣是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和居民日常生產(chǎn)生活中必不可少的資源，而長輸天然氣管道作為運(yùn)輸?shù)闹匾~帶，也要得到重視。作為最安全的運(yùn)輸媒介，一旦管道本身出現(xiàn)問題，出現(xiàn)天然氣泄漏，不僅造成資源浪費(fèi)，對國家經(jīng)濟(jì)和居民日常生活造成負(fù)面影響，嚴(yán)重情況下，還會導(dǎo)致爆炸的出現(xiàn)，必須要及時處理。

1 長輸天然氣管道泄漏的主要原因

中國國土遼闊，人員居住地區(qū)分散，長輸天然氣管道的建設(shè)本身難度較高，不僅要面對不同的地勢環(huán)境，還有可能受到地下腐蝕，極容易出現(xiàn)泄漏情況。

1.1 腐蝕問題

外界自然環(huán)境，如斷崖、黃土塬、沙漠、水塘以及沼澤地等特殊地區(qū)，腐蝕性較大，作為金屬制品的長輸天然氣管道，在接受長時間的侵蝕，管道壁日益變薄，甚至?xí)霈F(xiàn)大面積變形，最終導(dǎo)致泄漏問題發(fā)生。整體上講，給天然氣使用帶來極大的不便。

1.2 人為因素

除去管道本身問題，外界因素也是影響長輸天然氣管道泄漏的因素之一，比如，管道掩埋位置不合理，管道位置過深或者過淺，或者在管道施工過程中，管道被損壞等外界人為因素導(dǎo)致的泄漏問題。還有一些不法分子蓄意破壞管道，導(dǎo)致管道無法正常使用。

1.3 焊接技術(shù)

除了上述兩個方面之外，焊縫技術(shù)如果存在缺陷，那么也會導(dǎo)致管道泄漏問題的出現(xiàn)。比如，管道焊接補(bǔ)口如果存在質(zhì)量問題，就會給地下土壤中的一些腐蝕性元素提供機(jī)會，出現(xiàn)溶蝕和錯邊問題。長此以往，管道受到的壓力也會逐漸增加，達(dá)到臨界值后，輕則管道表面出現(xiàn)裂縫，重則管道破裂。

2 長輸天然氣管道泄漏處理措施

長輸天然氣管道泄漏問題處理措施可以分為兩個方面，一個泄漏后的處理措施，一個是泄漏檢測措施，前者屬于事后控制，后者屬于事前控制。在實(shí)際長輸天然氣管道管理工作過程中盡可能地采用混合處理方式，以期最大程度降低泄漏帶來的負(fù)面影響。

2.1 泄漏后的處理措施

2.1.1 換管法

換管法常用于普通管道損壞或者極端嚴(yán)重的管道損壞問題，具體的工作原理如下，首先確定舊管的受損情況，確定具體的切除長度；其次在待切除位置兩端外側(cè)1.2m范圍內(nèi)，找到焊口，在焊口位置進(jìn)行切割；再次，準(zhǔn)備好新管，需要注意的是，新管長度要略長于舊管，以為后續(xù)焊接奠定基礎(chǔ)；最后，將新管道以60°～70°角度和原有管道進(jìn)行對口銜接，并且用鈣基脂封堵兩端的管口。在最后這個環(huán)節(jié)中，必須要在距管口400mm的位置上，推入鈣基脂，以保證材料的密封性，避免其受熱熔化。

2.1.2 管卡修復(fù)法

除了換管法之外，在處理泄漏問題的過程中還可以采用管卡修復(fù)法，這一方法常見于因?yàn)樵馐荛L期腐蝕而損壞的長輸天然氣管道。具體的工作原理為，利用由金屬板條組成的卡箍來修復(fù)腐蝕點(diǎn)，通過將卡箍固定在管線腐蝕泄漏位置上，以達(dá)到控制泄漏的目的，如果損壞非常嚴(yán)重，卡箍無法控制泄漏問題，那么就要采用換管法進(jìn)行維修。

2.1.3 其他修復(fù)法

除了上述兩種方式之外，現(xiàn)如今，工藝科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，出現(xiàn)了很多新的涂料材料，在處理管道泄漏問題上能夠發(fā)揮奇效。目前最為常見的為無溶劑雙組分環(huán)氧涂料工藝，這種工藝施工較為便捷、施工成本較低，但對外界環(huán)境有著一定的要求。

（1）現(xiàn)場環(huán)境溫度要低于露點(diǎn)溫度3℃；

（2）涂敷加熱環(huán)節(jié)最高溫度為60℃；

（3）現(xiàn)場環(huán)境也要在規(guī)定范圍內(nèi)，空氣中不能含有氯化物或其他污染物。以某輸天然氣管道泄漏處理工程為例，在完成補(bǔ)口段的表面預(yù)處理后，就可以展開進(jìn)一步處理。作為修復(fù)處理過程中最為主要的環(huán)節(jié)之一，涂敷處理前必須要保證管道表面沒有任何雜質(zhì)和問題，在去掉氣體處理密封膜后的10min內(nèi)完成這一工藝，保證漆及面漆厚度≥700μm。在此基礎(chǔ)上，對該工藝的處理效果進(jìn)行檢測檢驗(yàn)，確保處理效果，避免發(fā)生二次泄漏問題。

2.2 泄漏前的處理措施

在進(jìn)行內(nèi)外部檢測的過程中，可以從實(shí)際需求出發(fā)，采用內(nèi)外結(jié)合的方式，確保管道檢測工作穩(wěn)定有效地進(jìn)行，目前大部分檢測工作都集中大滲漏問題上。一些緩慢、長期的泄漏無法被及時發(fā)現(xiàn)，因此，未來還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對泄漏處理技術(shù)的研究分析。作為天然氣運(yùn)輸中最為安全的運(yùn)輸媒介，一旦發(fā)生事故，后果極為嚴(yán)重，積極提高檢測技術(shù)，及時預(yù)測事故后果，對未來的生產(chǎn)發(fā)展具有重要意義。雖然通過上述兩種措施可以在泄漏的第一時間展開處理，降低泄漏的危險，但依然造成了一定的影響，通過泄漏前處理措施，盡可能避免這一問題的出現(xiàn)，才是最優(yōu)選擇。常見的泄漏前處理方式可以分為兩個方面，分為內(nèi)部檢測和外部檢測。

2.2.1 內(nèi)部檢測方式

內(nèi)部測量方式包括波測量法、流量平衡法、實(shí)時瞬態(tài)模型（RTTM）法，其中波測量法還可以進(jìn)一步分為負(fù)壓波和聲波檢測方法。但是天然氣本身的特性，讓其對泄漏檢測技術(shù)有著一定的約束，因此，負(fù)壓波無法有效傳遞壓力數(shù)據(jù)，無法應(yīng)用于長輸天然氣管道泄漏問題處理上。聲波檢測法是最為常用的一種，當(dāng)管道出現(xiàn)泄漏時，天然氣受到內(nèi)部壓力作用，會迅速涌向泄漏處。在這個過程中，氣體和管壁之間形成高速摩擦，產(chǎn)生振動，最終以聲波的形式向管道上游和下游進(jìn)行傳播。聲波檢測方法就是在管道兩端安裝聲波傳感器，從而實(shí)現(xiàn)聲信號獲取，并且進(jìn)行進(jìn)一步的分析研究。這種檢測方式，不僅準(zhǔn)確性較高，而且反應(yīng)速度較快，在一些小型泄漏上也存在一定的問題，必須要得到重視，容易產(chǎn)生誤報(bào)或者漏報(bào)的問題。流量平衡法和實(shí)時瞬態(tài)模型（RTTM）法也是目前較為常見的檢測法方法，但前者反應(yīng)速度較慢，而且并不具備定位泄漏位置的能力，后者需要安裝大量的傳感器，以此保證準(zhǔn)確性，降低誤報(bào)率，但從反應(yīng)時間來看，聲波檢測方法更優(yōu)。

2.2.2 外部檢測方式

外部檢測方式包括外部巡視、光纖溫度探測，相比較而言，后者的應(yīng)用效果更佳，定位也更為準(zhǔn)確，但光纖溫度探測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用上還存在一定的問題。如檢測成本高、施工維護(hù)過程較為復(fù)雜，無法在已經(jīng)埋設(shè)但沒有鋪設(shè)光纖的管路上應(yīng)用。當(dāng)泄漏量較小，光纖溫度探測技術(shù)業(yè)務(wù)所得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性無法保證。此外，一些埋設(shè)光纖的長輸天然氣管道并不是為了檢測泄漏問題，因此光纖本身和管道還存在一定的距離。而光纖溫度檢測技術(shù)需要三個光纖均勻分布在管道周圍，以保證所得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)事前報(bào)警功能。外部巡視主要是借助人力完成對管道巡邏考察，近幾年來，地理信息系統(tǒng)不斷發(fā)展，并且逐漸應(yīng)用在各種巡視工作中，有效提高了效率。比如，某地區(qū)的天然氣管理部門利用無人機(jī)和地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化人機(jī)共同巡視，利用無人機(jī)完成一些山脈、海底等區(qū)域的巡視工作，配合地理信息系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)管道存在的問題，在模擬圖上的定位，第一時間安排有關(guān)工作人員前往處理，有效避免管道上的問題進(jìn)一步惡化，切實(shí)延長使用壽命。

3 結(jié)束語

綜上所述，長輸天然氣管道泄漏一直都是國家天然氣建設(shè)工程中的重點(diǎn)問題，在實(shí)際處理的過程中，要根據(jù)不同的滲漏現(xiàn)象，選擇不同的處理技術(shù)。如果想要真正提高長輸天然氣管道的整體性能和質(zhì)量，還需要全面落實(shí)預(yù)防措施，定期開展檢測工作，盡早對管道上存在的質(zhì)量問題進(jìn)行處理，切實(shí)提高能源利用率。