長輸天然氣管道泄漏原因分析及處理方法

程曉慧

云南省天然氣有限公司 云南昆明 650000

1 石油天然氣管道泄漏的主要原因

1.1 管道質量問題

管道材料、施工質量及焊接技術是影響管道質量的關鍵因素，也是管道損傷泄漏的主要因素。目前管道質量不合格問題主要集中在多個方面：

管道材料不合格，部分施工企業(yè)不關注管道質量問題，甚至在施工過程中使用質量不好的材料。這些質量不好的材料混在工程中，必然會對工程質量的整體提高產生負面影響。此外，一些建設單位自身管理機制不嚴格的情況下，一線施工人員專業(yè)技術水平不符合實際工作標準，管道焊接質量下降，甚至存在暴力施工問題，這勢必給油氣管道工程運營和發(fā)展帶來嚴重的安全風險。

1.2 管道腐蝕問題

石油天然氣長距離輸送管道泄漏的主要原因之一是管道腐蝕，這占管道事故的一半左右。影響管道腐蝕的原因分為兩個。首先，油氣長距離輸水管道輸送的介質品種不能滿足基本施工要求。其中雜質成分多，在運行過程中受到氧化作用的影響，一定會對管道內部造成腐蝕。其次，土壤環(huán)境中土壤的酸堿度和含水量、密度等直接或間接被管道腐蝕，嚴重影響管道運行質量的提高[1]。

1.3 焊接技術問題

除上述兩個方面外，如果焊接工藝有缺陷，還可能發(fā)生管道泄漏。例如，如果管道焊接接頭存在質量問題，會給地下土壤中的一些腐蝕性元素提供機會，導致腐蝕和錯位。從長遠來看，管道的壓力會逐漸增大。達到臨界值后，管道表面會出現(xiàn)裂紋，嚴重時會發(fā)生斷裂。

2 石油天然氣長輸管道的泄漏檢測方法

2.1 人工巡檢法

這種泄漏法由熟練技術人員親自觀察，利用便攜式專門設備或訓練有素的動物對管道進行巡邏，檢查管道泄漏處的土壤、油、油氣濃度、聲音、火焰燃燒、氣味等可觀測到的現(xiàn)象，并收集周圍人員報告的信息，以便準確判斷管道泄漏情況和泄漏位置。人工檢測方法具有簡單、可靠、識別率高、能準確識別泄漏位置等優(yōu)點。人工巡邏還可及時發(fā)現(xiàn)外部工程、地形變化等高風險地區(qū)，提前采取處置方案，防患于未然。人工巡查的缺點是巡查周期時限不高，效率低，沼澤、湖泊、沙漠等不利地區(qū)，以及臺風、暴雨、降雪等不利天氣，都會給巡查帶來困難。

2.2 示蹤劑檢漏法

該檢測方法主要是將相關放射性物質應用于管道，檢測管道外部示蹤劑的附著情況，準確判斷泄漏位置。該方法的主要優(yōu)點是檢測靈敏度高，可以判斷小泄漏點。但是，這種工作方式的運行周期相對較長，工作中容易出現(xiàn)環(huán)境污染問題，因此需要在這項工作中投入較高的經濟費用，因此，目前檢查中的應用頻率大幅下降。

2.3 負壓波泄漏檢測法

當油氣管道局部泄漏時，管道內外的高壓差異導致泄漏點瞬間形成相對低壓，這種低壓以波動的形式傳播到管道上下游。這波就是負壓波?？梢酝ㄟ^探測負壓波來檢測泄漏，分析負壓波到達上下游監(jiān)測儀器的時間來找到泄漏點。利用小波變換提取壓力信號的突變信息，結合物料平衡檢測等方法，將負壓波檢測方法應用于管道泄漏檢測，實現(xiàn)快速準確的定位[2]。

3 長輸天然氣管道泄漏的處理方法

3.1 換管法

換管法常用于普通管道損壞或者極端嚴重的管道損壞問題，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1.2m 范圍內，找到焊口，在焊口位置進行切割；再次，準備好新管，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；最后，將新管道以60°-70°角度和原有管道進行對口銜接，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，推入鈣基質，以保證材料的密封性，避免其受熱熔化。

3.2 管卡修復法

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法，這一方法常見于因為遭受長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腐蝕點，通過將卡箍固定在管線腐蝕泄漏位置上，以達到控制泄漏的目的，如果損壞非常嚴重，卡箍無法控制泄漏問題，那么就要采用換管法進行維修[3]。

3.3 其他修復法

除了上述兩種方式之外，現(xiàn)如今，工藝科學技術不斷發(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。

現(xiàn)場環(huán)境溫度要低于露點溫度3℃；

涂敷加熱環(huán)節(jié)最高溫度為60℃；

現(xiàn)場環(huán)境也要在規(guī)定范圍內，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，在完成補口段的表面預處理后，就可以展開進一步處理。作為修復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和問題，在去掉氣體處理密封膜后的10min 內完成這一工藝，保證漆及面漆厚度≥700μm。在此基礎上，對該工藝的處理效果進行檢測檢驗，確保處理效果，避免發(fā)生二次泄漏問題。

4 結語

綜上所述，長輸天然氣管道泄漏一直是國家天然氣建設工程的重點問題，在實際處理過程中，應根據(jù)不同的泄漏現(xiàn)象選擇不同的處理技術。對天然氣長距離輸水管道泄漏的原因進行綜合分析，提出適當?shù)念A防措施，確保天然氣長距離輸水管道的順暢運行。避免因天然氣長輸管道泄漏給人民群眾、企業(yè)、政府、社會等各個方面帶來危害，對維護人身財產安全具有重要意義。