天然气管道泄漏分析及动态处理技术探讨

天然气管道泄漏分析及动态处理技术探讨

胡永飞 ,康敬杰,康敬沅

长庆油田(榆林)油气有限公司，陕西榆林，719000

摘要：天然气管道可能受外部环境、施工质量、维护管理等因素的影响，出现管道泄漏问题。本文分析天然气管道泄漏的主要原因，探讨天然气管道泄漏的检测定位方法和动态处理技术，并针对性提出天然气管道的安全管理措施。

关键词：天然气管道；管道泄漏；管道检测；动态处理技术；安全管理

引言

管道被广泛用于运输天然气、石油和水等易于流动的物质，在其长期连续使用的过程中，伴随着管壁材料腐蚀与老化现象的出现，管道泄漏现象时有发生，造成环境的严重破坏和生命财产的巨大损失；因此，研究管道泄漏检测的理论问题与实现技术，不仅对于输送管线的安全运行与管理具有非常重要的意义，而且具有关乎国计民生的重大社会现实意义。

1天然气管道泄漏的原因分析

1.1施工方面的因素

天然气管道泄漏很大部分原因来自于管道施工阶段的质量问题，包括管道材质不达标、安装铺设出错、质量检测不规范等。首先，管道材质质量至关重要，天然气管道由高中压球阀、聚乙烯等构件和材料组成，对管道材质的质量要求很高，如果采购的管道材料质量不达标，必然会埋下管道泄漏的隐患，任何一个部位出现质量问题都可能造成管道泄漏；其次，管道安装施工质量同样不可忽视，天然气管道安装铺设需要耗用大量的人力物力，对施工人员的专业能力要求很高，如果施工技术选用不当，或是施工人员不规范操作，无法保证管道安装施工质量，也会大大增加管道泄漏的可能性；最后，管道检测是施工质量的把关环节，如果对管道施工的检测工作不到位，导致无法及时和排除发现质量问题，忽视天然气管道安全隐患，对天然气管道的正常、稳定运行十分不利。

1.2设备设施危险有害因素分析

天然气是易燃易爆气体，因此天然气管道的密闭性就极其重要。本文对青宁管道项目沿途管道、阀室、输气站等进行危险有害因素分析，青宁管道输气工程为长输气管道工程，天然气输气距离较长，而输送的天然气有具有一定的危险性。所以在运行管理过程中，可能存在设计不合理，因腐蚀、疲劳等因素，容易造成管线、阀门、仪器仪表等设备设施及连接部位泄漏而引起火灾、爆炸事故。防腐工作不完善，管道发生腐蚀有可能大面积减薄管道壁厚，导致过度变形或工作压力下爆破，也有可能导致管道穿孔地上管线由于气候原因，可能引起管道保护层破坏，造成管道点化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀等。

1.3安全管理不到位

从天然气管道本身来看，天然气实质上就具有较强的挥发属性，如天然气管道中发生泄漏问题，不仅会造成天然气能源的浪费，更在一定程度上威胁到了相关运输人员，对社会及行业造成一定恐慌影响。我国安全管理意识欠缺主要体现在运输人员自身安全意识较为薄弱，储运过程中对车辆温度变化及安全性缺乏重视，继而导致火灾的发生。

2天然气管道泄漏的动态处理技术

2.1带压焊接堵漏技术

管道泄漏后，同样可以考虑通过焊接方式对管道进行重新密封，但天然气管道泄漏介质具有易燃易爆性质，动态环境下进行焊接可能面临较大的风险，需要慎重考虑该技术应用的可行性。带压焊接堵漏技术的优势在于不影响压力、温度等情况下，通过焊接作业熔化金属对泄漏部位进行填补密封，恢复管道的完整性。在实际应用中，需要排空管道中的天然气，用碱水或蒸汽清洗并烘干，保持通风且检测合格后方能进行焊接堵漏作业。而要想实现动态环境下的焊接堵漏，带压焊接可以解决泄漏介质冲跑熔融金属的问题，却无法解决泄漏天然气易燃易爆的问题。为此，可以采用分段逆向焊接法，利用焊缝和焊缝附近金属受到热应力作用使泄漏裂纹在低温区金属压缩应力作用下收严，实现小范围内无泄漏，对收严无泄漏介质的部分进行焊接，采取分段焊接方式完成全部焊接作业，但此种方法仅限于管道泄漏的裂纹，而不适用于气孔等泄漏缺陷的堵漏。还可以采用引流焊接堵漏技术，即将装闸板阀的引流器焊接在管道泄漏部位，将泄漏介质引出施工区域，引流器焊接牢固后关闭闸板阀，起到带压焊接堵漏的作用。该技术的缺点在于风险性较大，工艺较复杂，耗费时间较长，且只适用于金属材料的堵漏，局限性很大。

2.2基于声发射信号的管道泄漏检测方法

此技术是相对较新的技术，按信号类型不同可分为2种，即：从“无泄漏”到“有泄漏”产生的突发型声发射信号；泄漏稳定时产生的连续型声发射信号。模态波在管道这种波导结构中传播会发生频散现象，不同频率不同模态波的传播速度是不同的，因此对于突发型管道泄漏信号，由于其“从无到有”，从而会比较容易地分辨出以不同速度传播的模态波；而对于连续型泄漏信号，则由于其“无头无尾”，很难辨识其中各类模态波，进而影响模态声发射检测技术的应用精度。

3天然气管道泄漏的安全管理措施

3.1严把管道设计与施工质量

首先，在管道设计工作中，要对管道周边环境进行认真勘察分析，结合管道建设需求做好管道设计工作，保证管道设计的科学性与合理性。在此基础上，应建立设计、施工部门之间的顺畅沟通渠道，提高信息共享水平，为管道施工做好前期铺垫。其次，应严格把控管道材料质量。管道制造需要使用质量合格的材料，对管道制造材料进行严格检测，并对制造的管道做好质量验收工作，确保管道规格、性能等均达到建设要求，不存在质量缺陷。针对不同的地理环境和气候条件，应合理选择不同材料管道，针对性提升管道的耐高温或耐腐蚀等性能，更好地满足管道工程所在地区自然环境的要求。再次，管道安装施工过程中，应严格规范施工过程，由专业人员完成管道铺设安装，确保相关人员均经过岗前培训与考核，并对铺设安装作业过程进行严格的监督管理，确保各个工序操作规范得当。最后，做好管道施工质量检测工作，对各个工序进行质量检测后方可进入下道工序，及时发现施工中存在的问题。对于安装不合理的情况，应及时提出指导意见，排除安装质量问题。

3.2建立健全安全管理制度

对于天然气管道系统的管理，建立安全生产责任制，实施责任落实制度，对杜绝安全风险，避免发生安全事故，做出突出贡献的岗位员工予以奖励，而由于人为的违章操作等因素，引发安全事故，造成经济损失的情况，予以处罚，岗位员工提高安全意识，尽心尽力地做好安全工作，提高长输管道的生产管理水平，保证提高生产效率。建立健全各种规章制度，严格执行这些规章制度，并要求岗位员工遵守各项安全操作规程，学习长距离管道输气的知识，解决生产实际问题。

结语

综上所述，天然气管道泄漏后，由于天然气比空气轻，容易扩散和稀释，会威胁到附近居民区居民的身体健康，污染河道和地下水，给人们的正常生活带来不良影响。天然气管道泄漏问题，需要运用检测技术对管道泄漏进行定位，再采取动态处理技术进行管道修复，及时排除管道泄漏故障，保证天然气管道运输的安全与稳定。还需要在天然气管道施工和运行管理方面下功夫，消除管道安装施工阶段的质量隐患，提高管道运行的稳定性和可靠性，最大限度预防天然气管道泄漏问题的发生。

参考文献

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