天气管道泄漏及应急处置措施研究

天气管道泄漏及应急处置措施研究

娄启震

聊城金捷燃气有限公司 山东聊城 252000

摘要：当前，城市化快速发展，随着城市化水平的提高，市政设施不断完善，地下燃气管道的长度也在高速增长，城市地下管线建设和管理不完善、不规范，与城市建设整体水平较高存在差距。在分析和整理地下天然气管道事故危害的基础上，结合作者十多年的地下管道施工现场经验，详细分析了直埋和非开挖天然气管道泄漏的主要原因，并从政策法规、规范和智能管理等方面提出了基于智能管网的事故预防的可行性建议，为天然气管道的安全运行提供保障。

关键词：长输天然气；管道泄漏；原因分析；处理方法

引言

天然气长输管道作为重要的运输环节，也应引起重视。作为最安全的运输介质，一旦管道本身出现问题，发生天然气泄漏，不仅会造成资源浪费，还会对国民经济和居民日常生活产生负面影响。严重的还会导致爆炸，必须及时处理。

1 城市天然气管道泄漏事故所带来的危害

天然气管道一旦发生泄漏，将造成许多危害。1） 它将影响居民的日常生活：天然气作为城市居民的主要热源，一旦发生泄漏，必然会影响居民的生活。2） 可能发生人身伤亡事故：当空气中天然气含量达到10%以上时，会对人体造成伤害，造成呼吸困难、昏迷甚至生命损失。3） 可能发生安全事故：在空气中，一旦天然气管道发生泄漏，浓度达到5%以上，遇明火将引发爆炸、火灾等恶性事件，给人民生命财产、社会经济等带来不可估量的损失。4） 关系国计民生的问题：天然气管道一旦发生泄漏，势必影响到国计民生部门或重要线路，造成交通和电力中断，间接引发的社会问题将凸显。

2 天然气长输管道泄漏的原因

2.1 管道母体缺陷

管道基体缺陷将对天然气长输管道的安全运行带来潜在的危害，是造成管道泄漏的最根本原因。造成管道基体缺陷的原因主要有四个方面：一是管道材料本身存在问题；二是制造工艺和工艺不能满足要求；三是所选管道压力等级不能满足运行要求；四是不法商家以次充好牟取经济利益。

2.2 焊缝缺陷

焊缝缺陷尤其是环焊缝缺陷也是造成管道泄漏的一个原因。管道环焊缝缺陷表现在以下3个方面：一是焊工技术能力不高，焊缝出现气孔、夹渣、未焊透等情况；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后者漏评。

3 长输天然气管道泄漏处理措施

3.1 泄漏后的处理措施

3.1.1 换管法

具体工作原理如下：首先，确定旧管损坏情况，确定具体切割长度；其次，在待切割部位两端外1.2m范围内，找到焊缝，在焊缝处切割；第三，新管的长度应比旧管稍长，为后续焊接打下基础；最后，新管子被60根管子取代了°~ 70° 角与原管匹配，两端管口用钙基润滑脂密封。最后一步，必须在距管口400mm处推入钙基润滑脂，以保证材料的密封性，避免加热时熔化。

3.1.2 管卡修复法

除了换管法之外，在处理泄漏问题的过程中还可以采用管卡修复法，这一方法常见于因为遭受长期腐蚀而损坏的长输天然气管道。具体的工作原理为，利用由金属板条组成的卡箍来修复腐蚀点，通过将卡箍固定在管线腐蚀泄漏位置上，以达到控制泄漏的目的，如果损坏非常严重，卡箍无法控制泄漏问题，那么就要采用换管法进行维修。

3.1.3 其他修复法

除了上述两种方式之外，现如今，工艺科学技术不断发展，出现了很多新的涂料材料，在处理管道泄漏问题上能够发挥奇效。目前最为常见的为无溶剂双组分环氧涂料工艺，这种工艺施工较为便捷、施工成本较低，但对外界环境有着一定的要求。（1）现场环境温度要低于露点温度3℃；（2）涂敷加热环节最高温度为60℃；（3）现场环境也要在规定范围内，空气中不能含有氯化物或其他污染物。以某输天然气管道泄漏处理工程为例，在完成补口段的表面预处理后，就可以展开进一步处理。作为修复处理过程中最为主要的环节之一，涂敷处理前必须要保证管道表面没有任何杂质和问题，在去掉气体处理密封膜后的10min内完成这一工艺，保证漆及面漆厚度≥700μm。在此基础上，对该工艺的处理效果进行检测检验，确保处理效果，避免发生二次泄漏问题。

3.2 泄漏前的处理措施

在内外检测过程中，可以从实际需要出发，采用内外结合的方法，保证管道检测的稳定有效。目前，大部分检测工作都集中在泄漏量大的问题上。一些缓慢、长期的渗漏无法及时发现，因此今后有必要进一步加强对渗漏治理技术的研究和分析。作为天然气运输中最安全的运输介质，一旦发生事故，后果极其严重。积极改进检测技术，及时预测事故后果，对今后生产发展具有重要意义。上述两项措施虽然能在第一时间处理泄漏，降低泄漏风险，但仍有一定影响。通过渗漏的预处理措施尽量避免这一问题是最佳选择。常见的泄漏预处理方法可分为内部检测和外部检测两个方面。

3.2.1 内部检测方式

内部测量方法包括波浪测量法、流量平衡法和实时瞬态模型（rttm）法。波的测量方法又可分为负压波法和声波检测法。但由于天然气本身的特点，对泄漏检测技术有一定的制约。因此，负压波不能有效地传递压力数据，不能应用于天然气长输管道泄漏的处理。声学检测方法是最常用的一种。当管道发生泄漏时，天然气在内压的作用下会迅速冲到泄漏处。在这个过程中，气体与管壁之间形成高速摩擦，产生振动，最后以声波的形式传播到管道的上下游。声探测方法是在管道两端安装声传感器，从而实现对声信号的采集，并进行进一步的分析和研究。这种检测方法，不仅准确率高，而且反应速度快。一些小渗漏存在一些问题，必须引起重视。容易产生虚警或漏警。流量平衡法和实时瞬态模型（rttm）法也是目前常用的检测方法，但前者响应速度慢，不具备定位泄漏位置的能力，而后者需要安装大量的传感器来保证检测精度，降低误报率。但是，从响应时间的角度来看，声学检测方法更好。

3.2.2 外部检测方式

外部检测方法包括外部检测和光纤温度检测。相对而言，后者应用效果更好，定位更准确，但在实际应用中仍存在一些问题。如检测成本高，施工维护过程复杂，不能应用于已埋地未敷设光纤的管道。当泄漏量很小时，利用光纤温度检测技术获取的数据的准确性就无法得到保证。另外，部分长距离天然气管道埋设光纤，不用于检漏，因此光纤本身与管道之间还有一定距离。光纤温度检测技术需要三根光纤均匀分布在管道周围，以保证数据的准确性，实现预警功能。近年来，地理信息系统（GIS）得到了迅速发展，并逐步应用于各种检验工作中，有效地提高了检验工作的效率。如某地天然气管理部门利用无人机和GIS实现了智能人机联合检查，利用无人机完成了部分山区、海底等区域的检查工作。通过GIS的配合，及时发现管道存在的问题，在模拟图上进行定位，并在第一时间安排相关人员进行处理，有效避免了管道问题的进一步恶化，有效延长了使用寿命。

4 结语

通过全面分析造成天然气长输管道泄漏的原因，并针对性的提出相应的预防措施，对于确保天然气长输管道平稳运行，避免因天然气长输管道泄漏给人民群众、企业、政府、社会等各个方面带来危害，维护人身财产安全具有重要意义。

参考文献

[1]肖迪, 魏鹏, 刘硕. 直埋管道泄漏事故分析及应急处理.

[2]吕炜. 成品油管道泄漏应急处置及油泥处理技术[J]. 工程技术(文摘版):00330-00330.

[3]吴宗之, 关磊, 庞云玲,等. 移动式燃气管道泄漏检测装置:, CN203979896U[P]. 2014.