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长输天然气管道泄漏原因分析及对策
摘要:现阶段,天然气成为重要的能源之一,长输管道作为最重要的输送渠道之一,经常会受多重因素影响出现泄漏,给人们的日常生活带来不利影响,造成财产损失甚至引发安全事故。因此,必须采取合理措施进行解决。基于此,本文从管道母体、焊缝、管道腐蚀、法兰和螺纹几方面分析管道泄漏原因,并从事前预防和事后处理两大方面提出处理措施,以期为该领域的后续研究提供具有价值的参考。
关键词:长输天然气;管道泄漏;原因分析
前言:在现代社会的发展过程中,天然气成为人们日常生活所依赖的重要能源之一,天然气管道的安全性成为社会重点关注的内容。管道运行涉及到多个方面的内容,通过传感技术、信号检测技术等技术的帮助,来促进其顺利完成气体运输。就目前情况而言,天然气管道经过长时间的使用,受多种因素的影响已经出现不同程度的磨损和损坏,进而导致管道出现泄漏,必须及时采取措施进行处理,保障人民生命财产安全。
1.长输天然气管道泄漏原因
1.1管道母体缺陷
在长输天然气管道泄漏的各种原因之中,管道母体缺陷是重要的关键性因素,因其本身存在的问题导致管道的安全运行受到威胁,主要有四个方面的内容:第一,制造管道时采用的材料不符合质量要求,本身存在一定的问题。第二,管道的制造工艺水平不高,呈现出的效果较差。第三,管道制造完成后,其能够承载的压力无法满足运行需要。
1.2焊缝缺陷
在管道制造过程中,焊缝的质量也影响着管道的实际运行情况,如果在此过程中出现问题也会引起管道泄漏,主要体现在三个方面:第一,焊接人员本身专业能力水平不高,导致焊缝出现气孔或其他问题。第二,焊接完成后没有进行检测,无法确认焊缝质量,第三,在后续评估过程中没有对该工作进行重视,出现错评或者漏评的情况。
1.3管道腐蚀
管道在长时间的使用过程中,会受到多种因素影响出现腐蚀情况,主要分为三种情况,即内腐蚀、外腐蚀和应力腐蚀[1]。第一,内腐蚀主要与介质特性有关[2]。例如,如果介质中存在酸性成分,就会引起腐蚀情况。第二,如果防腐层出现破裂破损情况,导致管道直接接触到土壤,在缺乏阴极保护的情况下就会造成外腐蚀。第三,应力腐蚀主要与特定介质有关,在特定的腐蚀介质中才能够发生[3]。
1.4法兰泄漏
法兰泄露也是管道泄露的重要原因之一,其受多种因素影响,例如在施工阶段安装质量不符合标准;没有严格控制螺栓的松紧程度;管道本身的设计不具备合理性,导致法兰螺栓在运行过程中出现松动引发泄漏;管道受到外力影响发生形变,进而导致法兰泄漏。
1.5螺纹泄漏
天然气厂主要会采用API锥管螺纹进行连接,内外螺纹的咬合程度决定着密封性。受多种因素影响,螺纹之间的咬合程度并不能够百分百紧密贴合,仍然会存在些许缝隙,如果这些缝隙扩大,或者采用的密封材料不合理就会引发泄漏。
2.长输天然气管道泄漏处理措施
2.1事前防范
2.1.1内部检测
内部测量方法主要分为三种,即波测量法、流量平衡法和实时瞬态模型法,波测量方法包括负压波检测方法和声波检测方法[4]。首先,在具体的检测过程中,天然气本身的特性对泄漏检测技术产生一定的限制。因此,负压波检测方法难以将压力数据进行有效传递,无法有效处理长输天然气管道泄漏的问题[5]。而声波检测法较为常用,当管道泄漏时,在压力作用的影响下,天然气会迅速流向泄漏处。在此过程中,气体与管壁之间会因为摩擦产生振动,形成声波,进而在管道上下游传播。在使用声波检测方法时,需要将声波传感器安装在管道两端,有效获取管道中产生的信号,进而对其进行检测和分析研究。利用这种方式进行检测可以有效提高检测的准确率,响应速度快,但针对一些小型泄漏问题进行检测时会存在相应的缺陷,容易产生误报或者漏报,需要加以重视。其次,流量均衡法和实时瞬态模型法也较为常见,但流量均衡法响应速度慢,难以迅速定位泄漏位置,实时瞬态模型法必须安装大量传感器才能确保检测的精准度。综合不同方法的各个方面来说,声波检测方法仍是最佳选择。
2.1.2外部检测
外部检测方式主要分为两种方式,即光纤温度检测和外部巡检。第一,光纤温度检测方法能够呈现更好的应用效果,对于泄漏位置的定位也更加更精准,但是,该方法在实际应用过程中仍存在一些问题。例如,检查成本高,施工维护过程较为繁琐,可操行不强,且不能应用于已埋地但未敷设光纤的管道。如果管道的泄漏量较小时,光纤温度检测技术难以实现百分百精准检测,数据的真实性无法保证。另外,光纤温度检测技术需要将光纤布置在管道周围,以保证获取数据的准确性,确保预警功能能够正常发挥作用。但部分长输天然气管道埋设光纤并不是为了检测泄漏问题,所以光纤本身和输气管道之间存在一定距离,这就难以有效发挥该种技术的作用。第二,外部巡检方法主要依赖于人力,通过人工的方式来检查管道运行情况。近年来,我国科学技术水平不断提高,地理信息系统不断发展,并逐步应用于各类巡检工作之中,有效提高工作效率和质量。例如,可以充分发挥无人机和GPS系统的优势,将人工巡检与智能设备、技术结合起来,对需要巡检的区域进行共同巡视。针对一些环境恶劣或人工难以到达的区域如山脉和海底等,可以利用无人机完成巡视,结合GPS系统的定位功能及时定位出现问题的部位,将其定位在模拟图上,及时分析和派专业人员前往处理,有效防止管道问题进一步恶化。
2.2事后处理
2.2.1换管法
如果长输天然气管道出现正常损坏或者被严重损坏时,就可以采用换管法进行处理。首先,需要对管道受损情况进行详细分析,确定其损伤状态,并明确需要切除的长度。其次,在确定切除位置周围找到焊接接头,在该位置完成切割。再次,需要准备略长于旧管的新管,为后续焊接做好准备。最后,以特定的角度将两个管道进行重新连接,在距离管口两端40㎝处用钙基脂进行封堵,保障管道的密封性。
2.2.2管卡修复法
管卡修复法主要应用于因长期腐蚀而损坏的长天然气管道,利用金属薄片制成的卡箍固定在管道泄漏位置,达到控制泄漏的目的。如果管道本身的损坏程度已经十分严重,那么卡箍就难以有效控制泄漏,需要更换管道来阻止泄漏问题。
2.2.3无溶剂双组分环氧涂料工艺
除换管法和管卡修复法,随着科学技术水平的不断提高,各种新型涂料材料不断出现,能够有效发挥自身作用来解决管道泄漏问题。就目前情况而言,最常见的涂料工艺为无溶剂双组分环氧涂料工艺,可操作性强,成本低廉,但对环境条件要求较高。第一,施工现场的温度不能高于露点温度3摄氏度。第二,在涂敷加热环节,现场温度必须保持在60摄氏度以下。第三,现场空气环境必须保持清洁,不能够含有氯化物和污染物,以保障施工质量。
结论:通过文章的分析和研究可以得知,长输管道作为最重要的输送渠道之一,经常会受多重因素影响出现泄漏,给人们的日常生活带来不利影响,必须采取合理措施进行解决。基于此,本文从事前防范的内部检测和外部检测以及事后处理的换管法、管卡修复法和无溶剂双组分环氧涂料工艺进行分析,通过实施以上措施能够有效减少管道泄漏的问题,保障人们日常用气安全。
参考文献
[1]冯星星,李建芳,原鹏.天然气长输管道泄漏原因及预防措施[J].石化技术,2020,27(06):344-345.
[2]刘玉杰,王楷,马雨廷.长输天然气燃气管道泄漏的主要原因及防范措施[J].化工管理,2020,33(25):107-108.
[3]李臻.长输天然气管道泄漏原因分析及处理方法[J].化工设计通讯,2020,46(07):76-77.
[4]张华.长输天然气管道泄漏检测技术[J].当代化工研究,2020,12(23):75-76.
[5]黄保亮.长输天然气管道泄漏原因分析及对策[J].化工管理,2020,8(23):133-134.
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