液化石油气及天然气软管一站式检验检测技术应用研究

液化石油气及天然气软管一站式检验检测技术应用研究

梁毓博

广东省特种设备检测研究院云浮检测院,广东 云浮 527300

摘要：天然气因其杂质含量低、分子结构小、废气清洁，是一种受欢迎的清洁气体燃料。这是运输天然气最有效、最可靠、最安全的方式。它已成为天然气物流的主要形式和国民经济发展的重要“生命线”。然而，天然气管道不可避免地会受到老化、磨损和腐蚀的影响，并因施工和管理不当而损坏，从而可能导致天然气管道泄漏。不仅造成天然气资源的损失，而且高能、高压、易燃易爆的天然气管道泄漏还可能造成严重的安全事故。天然气泄漏可能带来不可估量的危害，这对天然气管道的管理和保护提出了很高的要求。因此，有必要了解天然气管道泄漏的原因，掌握天然气管道泄漏的检测方法和处理技术，采取积极有效的安全管理措施，充分保障天然气运输的安全稳定。

关键词：液化石油气(LPG)；天然气(LNG)；软管一站式；检验检测技术

引言：随着我国社会经济的快速发展，天然气的使用量越来越大，这对天然气管道运输和储存的安全性提出了更高的要求。装卸使用的软管是容易被忽视的薄弱环节，由于软管失效而导致的重大安全事故时有发生。为了解决现时燃气装卸软管检验检测的技术难题，项目搭建液化石油气(LPG)及天然气(LNG)软管一站式检验检测技术服务平台，研发新型的装卸软管检测设备，制订装卸软管检验检测技术服务的相关标准，推广装卸软管检测技术，提高输送管道检验检测的安全性及效率，保障燃气输送最后一公里安全。

1天然气管道泄漏原因

城市燃气管网一般埋设在城市道路下，多采取直埋方式，综合多方面因素，主要有以下几方面原因导致管道泄漏：

燃气管道腐蚀穿孔，其主要表现形式有：

①外壁防腐由于施工质量或外来破坏等原因形成破损点后，与土壤接触形成化学和电化学腐蚀。

②阴极保护失效。

③长期置于潮湿及腐蚀性介质中。

④内壁因传输介质的腐蚀成分造成腐蚀。

(2)违章操作

违章操作导致泄漏事故在燃气管网的运行中占很大的比例。主要表现为：

①新投运管网或管网检修时置换不到位，流速未控制恰当，从而引起爆燃或振动，事后未能有效整修留下隐患。

②没有竣工验收或停用的管线盲目投运或交接不清。

③用户使用不当，如私自改接管线，用气阀门不及时关闭等。

(3)设施老化或维护不及时

设施老化或维护不及时造成泄漏事故，如调压器失灵，导致上级管网和下级管网直通，损坏管网和用气设施，燃气大量泄漏，燃气表炸裂，胶管脱落，接头漏气等。

(4)施工不当

①施工时密封圈选用不当，安装不准确；焊缝焊接缺陷未能及时查明或补修。

②其他单位的野蛮施工给燃气管道造成外部伤害。

③违章占压造成地形的塌陷，从而导致管道的断裂或开裂。

④其它设施如供电线、电讯线等与管道间距不够，造成管道损伤。

(5)自然灾害

自然灾害及其他原因造成管道悬空、变形、断裂、设施损坏以及由于气候的变化造成设施应力突变，从而产生泄漏。

2液化石油气(LPG)及天然气(LNG)软管一站式检验检测装置设计

根据搭建液化石油气(LPG)及天然气(LNG)软管一站式检验检测技的需要，研发新型的LPG和LNG装卸检验管道的检测设备以满足现时液化石油气及天然气燃气软管的需要。该装置能实现LPG及LNG燃气装卸软管一次装夹后可完成耐压及气密性试验、长度伸长率测量、电阻测量等检验检测工作。同时，通过数字技术，把检验检测所需数据实时传输到终端设备，绘制试验曲线、记录检测数据等，方便检验检测人员人通过相关数据，评估输送软管的安全状况。改善现时是LPG及LNG罐车、储存容器、长输管道以及船舶等燃气装卸的最后一公里输送管道检验检测状况，解决现时LPG及LNG燃气输送软管检不快、工作步骤繁琐等问题，提高燃气输送软管检验检测的效率及安全性。

3液化石油气(LPG)及天然气(LNG)软管一站式软管试验方法

3.1耐压试验方法

在完成装卸软管装夹以及密封操作后，选择耐压试验通道，把装卸软管充满洁净水，排除装卸软管内的所有空气，关闭软管阀门，通过试压泵以均匀的升压速率施加压力。升压速度应该是恒定的，对公称内径小于或等于50mm的软管应在30秒至60秒之间达到最终压力。对于公称内径大于50mm而小于或等于250mm的软管，其达到最终压力所需时间应在60秒至240秒之间。对于公称内径大于250mm的软管，达到最终压力所需的时间应由检验单位制定检验方案后决定。

试验过程中，先缓慢升压至装卸软管的公称压力，保压足够时间，检查确认无泄漏后升压至1.5倍的装卸软管的公称压力，保压足够时间（金属软管保压5分钟，橡胶软管保压1分钟）。在保压时间内，压力不下降、无泄漏、无异常变形、无异常响声，即为耐压试验合格。

3.2气密性试验

完成装卸软管装夹后，把软管浸泡入水槽内。水槽内试验用洁净水的氯离子浓度不超过25mg/L；打开试验装置的阀门，将洁净空气缓慢充入装卸软管内。先缓慢升压至试验压力的10%，保压足够时间，对软管和连接部位进行初次检查，如无异常现象，水面无气泡产生，可继续升压至规定试验压力的50%，保压足够时间，再次对软管和连接部位进行检查，如无异常现象，水面无气泡，继续加压至规定的试验压力，然后关闭进气阀门。气密性试验保压10分钟后检查，压力无下降，水面无气泡，无异常现象，即为气密性试验合格。

3.3软管安全性能综合评估

结合耐压以及气密性试验，测量软管两头的电阻值、试验过程中的软管伸长量参数，综合评价软管的安全性能，确保软管的使用安全。

4应用价值

    2019年，承担单位到辖区内的液化石油气站以及周边城市的检验检测机构对项目前期成果的装卸软管试验装置进行推广试验。软管使用单位及检验检测机构肯定了该项目的技术创新成果，并对装卸软管试验装置的技术改进提出了相关的建议。

    2020年，承担单位总结前期研发的经验和使用单位对装卸软管试验装置提出的技术改进建议，与珠海联合珠海安粤科技有限公司合作完成了高压装卸软管检测装置的硬件和软件研发、调试工作，并形成产品。该产品在前期试验机实现软管快速装夹的基础上，追加了软管强度试验、气密性试验、变形测试、电阻率检测、报告管理、软管使用单位信息管理等模板的软件控制系统，集成了软管检测的各项功能。目前已完成了3台装卸软管检测装置的产品生产，推广到了广东省特种设备检测研究院珠海、顺德检测院，并在本单位的安全阀室把该产品投入应用。

    截止2021年5月，承担单位利用项目研发成果技术为70家/次液化石油气及天然气相关企业提供装卸软管和压力管道检验检测服务，有效提高了装卸软管的检验检测效率以及软管缺陷的检测率，保障了软管使用安全。

结束语

  本单位研发的“智能型装卸软管检测装置”，解决了装卸软管检验时存在的工序繁琐、效率低下、损伤软管等问题。该装置配置了强度试验、气密性试验、变形测试、电性能检测等模块，搭建了软管检验检测的一站式服务平台，配套开发的操作分析软件实现软管质量管理数字化，成果创新性强，值得推广应用。

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