石油天然气长输管道的泄漏原因及检测方法探析

2020-11-26岳晓朋

商品与质量 2020年38期

岳晓朋

中管辰化石油工程有限公司湖北武汉 430200

1 石油天然气长输管道泄漏的原因

1.1 焊缝缺陷

焊缝缺陷尤其是环焊缝缺陷是造成管道泄漏的一个主要原因。管道环焊缝缺陷表现在以下三个方面：一是焊工技术能力不高，焊缝出现气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹、凹坑、咬边、焊瘤等情况；二是未对焊缝进行100%无损检测，出现漏检情况；三是评片过程中出现错评或者漏评[1]。

1.2 管道腐蚀

腐蚀是造成管道泄漏的第二大主要原因，主要包括管道内腐蚀、外腐蚀和应力腐蚀三种情况。造成管道内腐蚀的原因主要与介质特性有关，比如介质中的酸性组分是造成内腐蚀的最主要因素。造成管道外腐蚀的原因主要是由于防腐层破损，管道直接与土壤中的空气、水分等接触，且由于阴极保护不当（比如牺牲阳极块消耗完毕或者强制电流保护电位不在有效保护范围内）。管道应力腐蚀是在特定的腐蚀介质中发生的。另外，管道的局部腐蚀带来的后果也是很严重的，如管道受杂散电流干扰造成电化学腐蚀等。

1.3 外力因素

外力因素导致的管道泄漏主要是指不可抗力（包括自然灾害地质灾害）如山洪、地震、泥石流、滑坡等引发的管道泄漏。另外，由于管道经过采空区，地陷也是引起管道泄漏的原因。

1.4 管道施工管理问题

由于施工队伍不严格按照施工工序施工（比如没有进行电火花检测等）、存在野蛮施工（比如在吊装管道的过程中及下管的过程中破坏防腐层）、焊缝处防腐处理不到位等施工管理问题都为管道泄漏埋下隐患。

2 石油天然气长输管道泄漏检测常用方法

2.1 直接检测方法

2.1.1 人工巡检

人工巡检是常用的泄漏检测方法，通常是由专业能力过硬、经验丰富的技术人才进行负责，借助相关仪器对管道进行巡检，主要检测内容有油气浓度、土壤、油污、声音、燃烧火焰、气味等等，从而对是否存在泄漏以及具体的泄漏位置进行判断。人工巡检方法具有较高识别率、可靠简单、位置判断准确、有效应付各种地质条件以及实际情况（例如，施工情况、地貌变化情况）、及时采取对应处置方案等等优势，但是整体效率比较低，尤其是及时性比较不足，容易出现漏判的情况，同时受到外界因素影响较大，例如，天气等等。因此，需要基于实际情况选择适用的方法。

2.1.2 示踪剂检测

该检测方法是将钠–24、钠–24、溴–82 等放射性物质添加到管道之中，然后通过管道外部的示踪剂在管道上附着的实际情况进行检测，从而对具体的泄漏情况以及位置进行判断。示踪剂检测方法灵活性较强，尤其是可以精准识别出一些微小的泄漏点，但是该方法操作周期比较长，而且对环境污染较大，加之成本比较高，所以通常使用频率较低。

2.1.3 电缆检测方法

该方法主要适用于原油、成品油这一类液态油气管道检测，在油气管道检测中，该方法有一个比较突出的优点，即能够对一些微小泄露进行检测，特别是定位是比较准确的，但缺点也很明显。例如，电缆制作工艺复杂，施工成本、材料成本等均比较高；通常电缆是一次性的，倘若某一个地方出现了泄漏，那么意味着必须更换这一段电缆；电缆检测的维护工作量很大。因此，目前该方法还需深入研究，倘若能够避免不足，应该适合全面推广[2]。

2.2 间接检测方法

2.2.1 物质或体积平衡方法

该方法主要适用于对进出管道流体质量以及体积进行检测，再将两者进行比较，通过判断其是否一致，从而明确是否存在油气泄露。物质或者体积平衡方法的原理简单，操作也便捷；但是无法精准检测管道实际运行的状况，而且稳定性比较差。

2.2.2 负压波检测方法

通常来讲，倘若输油管道局部出现泄漏情况，那么会因为管道内外压力差较大的原因，将会在泄漏位置瞬间形成相对低压，而且该低压会以“波”的形式朝着管道的上下游进行传播，也就是我们常说的“负压波”。因此，通过对负压波的检测，具体对负压波的上下游具体时间进行分析，从而将泄漏点确定下来。

3 预防天然气长输管道泄漏的对策

3.1 焊缝缺陷方面

聘用专业资质高的工程队伍施工，而且焊接人员专业技术过硬，甚至可采用先进的自动焊接技术，避免人为行为造成焊缝缺陷问题。同时要加强对焊缝100%的无损检测。另外，最重要的是要保留X射线底片，以备复评，防止建设时期出现错评、漏评及弄虚作假，发现缺陷以后及时对焊缝进行修复检测评价。

3.2 管道腐蚀方面

对于内腐蚀，要定期清管，清除掉管内低洼处的水分等残留物，同时要做好气质监测，及时与上游沟通，尤其要将介质中的酸性组分过滤掉，确保气质符合运输要求。对于外腐蚀，要按规定进行法定检测，对检测出的防腐层破损点及时进行修复，并且要采取适当的阴极保护，在运行过程中，定期采集阴极保护参数，确保强制电流保护电位在有效保护范围内，或者要定期更换阳极块。对于应力腐蚀，要采取相对措施，避免形成应力腐蚀的特殊环境。