管道泄漏的研究

管道泄漏的研究

摘要:本文主要从以下几个方面对管道泄漏进行详细说明,一:管道泄漏的探测;二:泄漏产生的原因及危害;三：泄露产生的原因;四:管道泄漏抢险与环境恢复技术的创新及应用。

一管道泄漏探测

伴随着政府、企业及社会对燃气管道安全及环保的日益重视，燃气管道的安全巡检，尤其是泄漏检测越来越显得重要。目前国内外的便携式检漏仪都是近距离探头式检测。将探头置于有燃气的环境中，与燃气直接接触。在实际检测中，常遇到管道或设施难以到达，甚至不能到达（例如高速公路、大门紧锁的院落、悬在桥梁下的管道、花圃中、河流上方、高楼外立管、房间里面、或其它很难接近的地点等等）的情况，给燃气管道安全带来隐患。针对这一现象，合肥朗伯光电传感技术有限公司联合中科院研究开发出MLD-15A-SD便携式天然气泄露激光遥感探测仪。

天然气泄漏激光遥感探测仪是基于近红外二极管激光吸收光谱的新型高灵敏度

测量仪器，选择了甲烷分子的强吸收谱线，不受其它气体成分的干扰，其有效检测距离达34 m。测量时，可将激光探测仪指向待测区域，如管道后的反射物、地表等，探测仪接收到通过泄漏气团反射回的激光束来测量反射路径上的甲烷气体的积分吸收

浓度。该仪器的技术目前处于世界一流水平，具有易于携带、使用方便、灵敏度高的优点。

特征：

• 可实现远距离遥测，也可以透过玻璃进行检测，有效检测距离达34m

• 选择甲烷分子孤立的强吸收谱线，不受其它气体成份的干扰

• 极高的探测灵敏度和快速的时间响应（响应时间仅需0.1秒）

• 检测的积分浓度和强度可通过手持柄上的液晶（LCD）显示

• 蜂鸣器和红灯报警

• 背包加手柄式，仅重2.0kg，可便携巡检，也可装在车上进行车载式巡检；

• 可广泛用于各种天然气输送管道泄漏检测、天然气场站环境泄漏检测

二泄漏产生的原因及危害

管道运输是五大运输方式之一（铁路、公路、水运、空运、管道），是石油和天然气产品的主要运输方式，是国家的能源动脉，因此，安全是油气管道的生命。

泄漏是影响油气管道安全的主要因素。管道的腐蚀穿孔、突发性的自然灾害(如地震、滑坡、河流冲刷)以及人为破坏等都会造成管道泄漏乃至破裂，威胁到长输管道的安全运行。按损失程度的不同，泄漏可分为小漏(低于正常流量的3％)、中漏(在正常流量的3％～10％以内)、和大漏(超过正常流量的10％)三种。

产生泄漏的原因可能千差万别。例如，小漏(或称为“砂眼”)通常发生于管道金属被周围介质腐蚀破坏时。埋地管线由于受土壤中电化学过程的作用，金属逐渐受到破坏，导致管壁上出现锈点和蜂窝，逐渐扩展到管道的全部壁厚。在土壤腐蚀的情况下，管壁穿孔速度可达6～7mm/年。发生泄漏的原因还可能是在管道施工过程中管道金属受到损伤，而在试压时又未

能及时发现，这些呈小裂纹状的损伤在管线内外压力的作用下逐渐发展，从而导致出现砂眼或破裂。管线的工作压力过高，产生水击压力波，也可能使管线超压造成金属损伤和破裂。我国有大部分油气管道的运行时间已超过二十年，管道强度和涂层完整性都已进入危险期，整个油田管网已进入事故高发期，据统计，我国油田管道穿孔率为0.66次/(km.a)左右。近年来，由于原油价格上涨，国内不法分子受利益驱动疯狂地在输油管道上打孔盗油，严重干扰了正常的输油生产，给油田造成了巨大的经济损失。例如，胜利油田油气集输公司仅在1999年10月一个月内就发生盗油破坏泄漏点13处，损失原油数千吨，直接经济损失200多万元。虽然采取了加大巡查力度，重奖举报考或发现泄漏及时封堵等措施，但收效甚微。长距离输油管道盗油事件也时有发生，且呈蔓延之势。例如中洛输油管道严重时每年发生盗油泄漏事故达300余起之多，给管道造成了严重的经济损失，同时造成了严重的环境污染。

三管道泄露产生的原因

1由施工质量而引起的漏气事件

由施工质量而引起的漏气事件主要有以下几种：①管材、管件质量不过关，随时间推移密封不严。②管材、管件焊接质量不合格，焊接参数和焊接方法不正确。③管沟开挖深度不够，或回填土中有砾石，受外力碾压损伤管道。因此加强工程建设各个阶段的过程验收显得尤为重要，尤其是PE燃气管道的焊接更是重在过程，需旁站监理。人为破坏主要体现在其他施工单位在未了解地下管网分布的情况下盲目施工甚至违章施工，使燃气管道受到损坏，进而引发突发事故。这个问题在潜江市表现得比较突出，潜江市2005年先后发生的3起燃气泄漏事件的主要原因都是采用挖掘机开挖和夜间、阴雨天违章施工，损坏燃气管道，造成大量漏气。

管道都有使用年限，超龄需要更新或维修，甚至抢修。由于地下土质的酸碱度不一，有的腐蚀性较强。有的管道防腐层做得不好，导致管壁大量穿孔达不到使用年限，经常需要抢修，有时是局部处理有时就需要整体换管。

2PE燃气管道突发泄漏的抢修

将受损管道损伤部位清理干净，将待熔接部位的表面氧化层刮掉，根据情况确定是否需要采取局部停气或降压处理。将修补马鞍牢固安装在刮掉氧化层的管道上，要注意与管道保持垂直, 调好焊接参数(如焊接电压、焊接时间等)，进行焊接。冷却后检漏。紧急情况下，对于较小的漏洞也可采用木楔子临时封堵。待作业坑内的残留气体散掉(浓度在爆炸极限以外)，用抹布除去管壁上的泥土和杂物，然后进行马鞍修补或换管作业。

带气换管方式适合于外径≤110 mm的PE管。有时管道破损严重，采用修补方式无法达到预期效果只好采用夹扁断气进行局部换管。带气换管是对换管管段两端进行夹扁断气处理，对其他管段保持供气，通常需2台夹管器进行断气，靠近阀门时也可省去1台夹管器。聚乙烯是一种热塑性塑料，具有较好的强度和柔韧性，另外在工程实际应用中，夹扁操作是用来抢修或换新管，这种操作的时间一般不长。从聚乙烯材料的应力应变曲线可知，对聚乙烯管道在短期内进行夹扁操作，当应力撤除后，聚乙烯管道基本能恢复原来的形状，对力学性能影响不大。以末端的枝状管道为例，带气换管的操作步骤将普通人员疏散到安全区域。划定警戒区，在警戒区内严禁明火，严禁无关人员人内；作业区内严禁使用非防爆型的机电设备及仪器、仪表，如录像机、对讲机等；根据情形确定是否采取强制通风措施，清除积聚燃气。作业人员穿戴绝缘鞋、绝缘服，开挖工作坑，当特殊地段工作坑深度超过1．5 m时，应设置支撑，为夹管和焊接作业提供空间保证,将夹管器置于距管道损伤处1 m左右处，缓缓夹紧夹管器，待压至限位块后将夹管器锁死。将带气管道末端放散口打开，以避免可能形成的带压熔接。截去含有破损处的管段，测好截去管段的长度。利用一段新管段和两个电熔