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天然气管道泄漏检测及抢修技术


天然气管道泄漏检测及抢修技术 摘要 管道是陆地上大量且安全输送天然气的重要渠道,但在输送过程中, 由于管道磨损、 腐蚀、老化或外力破坏等原因导致管道发生泄漏而危害生命财产 安全需对其进行抢修。 本文对天然气管道的泄漏检测技术及其抢修技术进行简单 的探讨。 关键词 天然气;管道泄漏;抢修 管道作为连接油气田与用户的纽带,对整个油气田的开发、开采及发展起着 重要的作用。利用管道输送天然气是最安全可靠、效率最高的运输方式,但天然 气管道会因长时间的运行、长距离的输送受到磨损、腐蚀、老化和人为的破坏而 导致管道产生变形、 发生泄露等。天然气的泄露对管道运行带来了严重的安全隐 患,对人类的生命财产安全也带来了不可预知的威胁。因此,准确的对天然气管 道进行泄漏检测尤为重要,及时有效的对管道进行抢修也非常必要。 1 天然气管道泄漏原因 1.1 腐蚀 因为管道的防腐绝缘层在运行的过程中老化而出现裂化, 导致管道直接与空 气、土壤或天然气接触,从而也就形成了腐蚀。腐蚀是造成天然气长输管道事故 的主要因素之一。 腐蚀可能使管道壁厚大面积减薄,从而导致管道过度变形或破 裂,也有可能直接造成管道穿孔或应力腐蚀开裂,引发漏气事故。 1.2 外界因素的破坏 由于外在原因或由第三方的责任事故以及不可抗拒的外力而诱发的管道泄 漏事故是天然气事故的重要原因。外界因素引起事故的发生频率与管道直径、壁 厚和管道埋设深度有着密切的关系。因为管径越小,管道的埋设深度越浅,管壁 厚度也越小, 使管道在第三方施工作业中越容易被破坏。也有一些不法分子为窃 取天然气采用不当手段和机械对管道进行蓄意破坏, 使之在运行中出现隐患及事 故。 1.3 环向焊缝开裂 环形焊缝存在着未焊透、 熔蚀及错边等缺陷,当受到输气压力或其它外力在 断面上产生的应力作用较大时, 当这些缺陷扩展到临界值时就会造成裂纹的失稳 扩展现象,直接导致管道焊缝断裂。 2 常用的管道泄漏检测措施 2.1 质量或体积平衡法 在管道无泄露的情况下,流进与流出的天然气质量、体积一致,而当泄漏的 程度达到一定量的时侯, 泄漏的入口与出口也就会形成比较明显的流量差,当流 量差超出了一定的范围, 就可以判定为泄漏了。这种检测方法可以判定管道是否 泄漏,但是气体的可压缩性以及流量测量的非同步性也容易导致其误报以及漏 报,而且检测的灵敏性以及定位的精度也比较低。由此可以看出,这种方法并不 能够满足实际的需要,需要与其他的方法进行配合使用。 2.2 负压波法 当泄漏发生时, 泄漏处因流体物质损失而引起局部流体密度减小, 产生瞬时 压力降低和速度差,该瞬时的压力下降以声速向泄漏点的上下游传播。当以泄漏 前的压力作为参考标准时, 泄漏时产生的减压波就称为负压波。该波以一定速度 自泄漏点向两端传播, 经若干时间后分别传到上下游的压力传感器, 压力传感器 捕捉到特定的瞬态压力降的波形就可进行泄漏判断,根据上下游压力传感器接收 到此压力信号的时间差和负压波的传播速度就可以定出泄漏点。 基于负压波进行 检测和定位的主要方法有相关分析法、时间序列分析法和小波变换法。 3 管道抢修的准备工作 3.1 立即划定警戒区域 如果出现了天然气泄漏的现象,就应该及时的根据气体扩散的范围、环境、 地形、气象等等情况,在事故现场的 200m~300 m 以外设立好警戒的标志,并且 划定好警戒的区域,监控好事故的现场。与此同时,在划分好的警戒区域里面, 要严禁烟火以及禁止一切的移动通讯、机动车辆、非防爆工具等等的使用。而消 防人员以及消防器材应该及时的到位, 及时的将现场不相关


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