長輸天然氣管道完整性管理與管道腐蝕檢測技術(shù)獲獎科研報告

長輸天然氣管道完整性管理與管道腐蝕檢測技術(shù)獲獎科研報告【摘要】長輸天然氣管道由于輸送距離較長，且輸送過程要經(jīng)過不同的地形地貌，對輸送管道的檢查維護是個考驗，如果管道發(fā)生泄露，會對環(huán)境和人們的生命財產(chǎn)安全造成嚴重的傷害。因此，對輸送管道實施完整性管理和管道腐蝕性檢測，可以排查安全隱患，減少事故的發(fā)生，是保證管道正常運行的重要措施。

【關(guān)鍵詞】長輸天然氣管道;完整性;管道腐蝕

關(guān)于天然氣管道防腐問題的具體成因，一般都可以從電化學腐蝕以及雜散電流腐蝕兩個方面進行研究與分析。一般來說，因天然氣管道埋設地點的土壤條件以及環(huán)境條件存在較大不同，導致管道各部分金相結(jié)構(gòu)存在較大區(qū)別。在這樣的運行條件下，天然氣管道很容易受到周邊不確定因素的影響而出現(xiàn)腐蝕問題。如果不加以及時預防管理，就很容易對天然氣管道安全運行構(gòu)成威脅。針對于此，建議相關(guān)人員應該加強對天然氣管道防腐問題的重視程度，并利用針對性技術(shù)進行預防管理。

1長輸管道完整性管理

管道完整性是指管道處于一個安全可靠的工作狀態(tài)，工作人員可以采取措施避免管道發(fā)生事故。管道設計的壓力、施工、維修等各個環(huán)節(jié)都對管道的完整性存在影響。管道的完整性管理是指管理部門要對使用中的管道進行風險因素的排查，并制定相應的控制方案，將管道可能引發(fā)事故的因素控制在可以接受的范圍內(nèi)。管道的完整性管理，需要工作人員對管道進行定期檢測，進行風險評估并采取相應的措施降低事故發(fā)生的概率。隨著管道使用時間的增加，管道在運行過程中會出現(xiàn)老化、腐蝕、機械損傷等情況，工作人員必須對管道進行檢測，保證管道的完整性。對管道的完整性管理主要包括以下內(nèi)容。

1.1建立健全的長輸管道完整性管理制度

對長輸管道的完整性管理措施進行明確的固定，制定出嚴格的管理規(guī)章制度，建立起成熟健全的長輸管道管理體系，對管道完整性進行長效的安全隱患排查機制，確保管道的風險等級控制在可以接受的程度，對存在安全隱患的管道，采取合理的應對措施，解決天然氣管道的安全風險[1]。

1.2安全隱患分析

對長輸管道系統(tǒng)進行分析，確定該管道完整性的影響因素，對存在隱患的問題采取必要的治理措施，保障管道的完整性。自然災害多發(fā)的區(qū)域，如泥石流等，會對管道造成碰撞或擠壓，造成管道的破裂、穿孔等，影響管道天然氣的正常輸送，所以針對地質(zhì)條件惡劣，自然災害多發(fā)的區(qū)域，要對管道進行保護，制定應急措施解決災害帶來的安全隱患，保證管道安全運行。第三方的施工也會對管道造成破壞，由于施工單位沒有明確天然氣管道的存在，在施工中，對天然氣管道產(chǎn)生破壞，造成泄漏。如果不能及時處理，會造成巨大的安全事故，導致人身傷害甚至死亡。

1.3建立長輸天然氣管道完整性數(shù)據(jù)庫

采用現(xiàn)代化的管理方法，對長輸管道的完整性數(shù)據(jù)進行檢測收集，錄入計算機數(shù)據(jù)庫中，通過數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對管道的運行參數(shù)進行統(tǒng)計分析，得出數(shù)據(jù)報表，為管道的完整性管理提供給依據(jù)，將輸氣管道腐蝕性的資料與成產(chǎn)數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，對完整性進行研究，應用現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)管理方式，提高完整性管理水平。

1.4加強長輸管道的完整性管理

由于長輸天然氣管道建設以后，使用年限較長，所以要加強對施工質(zhì)量的監(jiān)控。在設計階段，要對輸氣站場和輸氣管道位置進行合理安排，保證施工質(zhì)量，加強對管道系統(tǒng)的管理，減少事故發(fā)生的概率。建立長輸管道安全管理措施，對員工加強培訓，強化員工在管道維護中的操作技術(shù)，建立管道管理系統(tǒng)，對管道的運行狀況進行動態(tài)監(jiān)控，對安全風險進行評估，制定應對策略，降低安全問題的發(fā)生概率，確保長輸管道系統(tǒng)的完整性[2]。

2管道腐蝕監(jiān)測技術(shù)

就目前的技術(shù)來說，使用鋼制管道對天然氣進行輸送被認為是最安全放心的手段，但是隨著時間的推移，管道會出現(xiàn)腐蝕穿孔等缺陷，造成安全隱患。所以對管道進行腐蝕監(jiān)測是保證輸送安全的重要手段。管道腐蝕可以分為內(nèi)外腐蝕兩種，管道內(nèi)腐蝕是指管道內(nèi)傳輸介質(zhì)的腐蝕性雜質(zhì)對管道進行腐蝕，使管道產(chǎn)生坑蝕、鼓泡等，對管體內(nèi)部產(chǎn)生破壞。管道外腐蝕主要是指管外防腐層剝落，造成管道與土壤接觸，土壤中的酸堿等對管道形成腐蝕。

2.1管道內(nèi)腐蝕檢測技術(shù)

管道內(nèi)腐蝕監(jiān)測技術(shù)是清管器的無損檢測設備，對管內(nèi)信息進行采集分析，通過對管體的逐級掃描，對管內(nèi)腐蝕產(chǎn)生的缺陷進行檢測。管道內(nèi)腐蝕檢測技術(shù)主要有以下幾種;

（1）漏磁法智能清管器

漏磁法智能清管器是當前應用時間較長、技術(shù)較為成熟的檢測設備，它可以檢測出由管道內(nèi)外的腐蝕引起的管道壁的厚度變化和管壁的凹痕情況;

（2）渦流檢測技術(shù)

渦流檢測技術(shù)是利用電磁感應的原理，通過對管道壁內(nèi)感生渦流的變化進行測定，評估定管壁的性能和有無腐蝕產(chǎn)生的缺陷;

（3）超聲波裂紋檢測儀

超聲波裂紋檢測儀是通過超聲波對管道壁內(nèi)的因腐蝕產(chǎn)生的裂紋、氣孔等進行檢測和定位，對風險進行評估和診斷。

2.2管道外腐蝕檢測技術(shù)

國內(nèi)外對于管道外腐蝕檢測的技術(shù)方法很多，根據(jù)信號源的區(qū)別，可以分為直流和交流兩種，當下對于防腐層腐蝕狀況的檢測主要是通過對管道上方地面進行測量或者防腐層性能的測試完成，下面介紹兩種常用的方法。

（1）多頻管中電流法

多頻管中電流法是以管中電流測試法為基礎，對埋地管道防護層的漏電情況進行檢測的技術(shù)，可以判斷管道的埋深和防腐蝕層整體的安全狀況，方便管道使用部門提供維護和維修;

（2）皮爾遜檢測法

皮爾遜檢測法是在管道與大地之間施加交流信號，通過交流電壓的梯度測定管道防腐層的破損，對管道外的防腐層進行定位。

（3）陰極保護技術(shù)的應用

所謂的陰極保護技術(shù)主要是指向被保護的鋼質(zhì)管道內(nèi)通入一定量的直流電流，促使管道表面產(chǎn)生陰極極化效應，通過產(chǎn)生該效應減少或者消除原鋼質(zhì)管道存在的腐蝕問題。在此過程中，陰極保護技術(shù)會利用原電池產(chǎn)生的電極電位差，合理控制腐蝕電流，降低或者阻止管道腐蝕問題的出現(xiàn)。結(jié)合當前陰極保護技術(shù)的應用情況來看，以犧牲陽極陰極保護與外加電流陰極保護為首的技術(shù)手段基本上可以視為陰極保護技術(shù)體系的重要內(nèi)容。

1.犧牲陽極陰極保護技術(shù)

犧牲陽極陰極保護技術(shù)主要是指將電位為負的金屬與需要被保護的金屬進行合理連接。并在連接之后將其放置在同一電解質(zhì)當中，促使金屬與被保護金屬管道上面的電子進行轉(zhuǎn)移，確保被保護金屬管道始終處于相同電位的狀態(tài)當中。結(jié)合當前應用反饋情況來看，犧牲陽極陰極保護技術(shù)已經(jīng)得到小型金屬以及低土壤電阻率環(huán)境體系中的良好應用[2]。

2.外加電流陰極保護技術(shù)

電流陰極保護技術(shù)主要是指操作人員可以直接利用外加直流電源以及輔助陽極等設施，確保電流可以按照一定走向順序，從土壤中流入到被保護金屬管道當中。此時，被