長(zhǎng)輸天然氣管道完整性管理與管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)

李愛平

摘要：所謂的管道完整性主要指的是針對(duì)目前在用的管道實(shí)際運(yùn)行狀況從定量以及定性角度進(jìn)行全面分析，在具體的管道完整性評(píng)價(jià)過程中管道腐蝕檢測(cè)是一個(gè)重要的組成部分，是全面獲取管道實(shí)際運(yùn)行信息的有效手段，充分利用管道檢測(cè)手段能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種管道問題進(jìn)行有針對(duì)性的處理，從而最大程度保障管道實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管道;完整性管理;腐蝕檢測(cè)

引言

天然氣經(jīng)過開采之后需要通過集輸管道集中輸送后在凈化廠進(jìn)行深度處理，長(zhǎng)輸管道在運(yùn)輸天然氣的過程中是將天然氣置于密閉的環(huán)境下進(jìn)行輸送，這樣就形成了一個(gè)密閉的輸氣系統(tǒng)。長(zhǎng)輸管道通常情況下分布范圍比較廣，而且在其建設(shè)過程中所面臨的地域類型也比較復(fù)雜，發(fā)生事故后會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染事故，甚至造成人員傷亡事故，因此，必須要進(jìn)一步提升長(zhǎng)輸管道完整性管理的整體水平，才能充分保障長(zhǎng)輸管道實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1 管道完整性管理

所謂的管道完整性管理主要指的是在管道長(zhǎng)期處于安全可靠的可控運(yùn)行工況下時(shí)，相關(guān)的管理人員通過采取多種手段對(duì)管道事故的發(fā)生進(jìn)行有效預(yù)防。管道完整性在很大程度上與管道設(shè)計(jì)壓力、施工作業(yè)、運(yùn)營維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)都緊密聯(lián)系。針對(duì)在役管道完整性進(jìn)行管理的過程中必須要求相關(guān)的管理單位針對(duì)管道運(yùn)行過程中所面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行有效識(shí)別，并在此基礎(chǔ)上制定出合理的控制措施。針對(duì)一些可能導(dǎo)致管道出現(xiàn)失效等風(fēng)險(xiǎn)的因素進(jìn)行有效檢測(cè)，對(duì)管道適應(yīng)性進(jìn)行合理評(píng)估，針對(duì)識(shí)別過程中出現(xiàn)的不利因素進(jìn)行進(jìn)一步改善，實(shí)現(xiàn)管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理水平的進(jìn)一步提升，讓管道能夠始終處在可接受的風(fēng)險(xiǎn)范圍內(nèi)運(yùn)行。針對(duì)管道的完整性管理是一個(gè)循序漸進(jìn)、持續(xù)的監(jiān)控管理過程，需要通過一定的周期針對(duì)管道進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并采取風(fēng)險(xiǎn)控制措施，讓管道的事故風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制，保證管道實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、合理、安全運(yùn)行。天然氣長(zhǎng)輸管道在實(shí)際運(yùn)行過程中由于會(huì)受到腐蝕、老化、疲勞、自然災(zāi)害以及機(jī)械損傷等各種因素影響從而引起失效，因此必須要針對(duì)管道進(jìn)行持續(xù)性的風(fēng)險(xiǎn)分析、檢測(cè)、完整性評(píng)價(jià)和合理的運(yùn)維管理[1]。針對(duì)管道的完整性管理主要指的是對(duì)管道所有的完整性因素實(shí)施系統(tǒng)性的管理，其主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。

（1）?????? 建立起完善的管道完整性管理機(jī)構(gòu)，并制定出合理工作計(jì)劃以及相關(guān)的程序文件。

（2）?????? 針對(duì)管道進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)引發(fā)管道安全事故的發(fā)生可能性以及具體后果進(jìn)行全面了解，并有針對(duì)性制定出相應(yīng)預(yù)防以及應(yīng)急處理措施;

（3）?????? 針對(duì)管道要實(shí)施定期的完整性檢測(cè)以及評(píng)價(jià)，對(duì)管道可能出現(xiàn)安全事故的部位以及具體產(chǎn)生安全事故的原因進(jìn)行深入分析;

（4）?????? 采取合理的修復(fù)措施，并通過相應(yīng)辦法讓管道失效的威脅得到有效控制;

（5）?????? 針對(duì)管道的完整性管理實(shí)際效果進(jìn)行全面的檢查和衡量，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)管道完整性評(píng)價(jià)周期進(jìn)行進(jìn)一步確定;

（6）?????? 針對(duì)相關(guān)的管道完整性管理人員不斷強(qiáng)化培訓(xùn)教育工作，全面提升相關(guān)管理人員以及操作人員的綜合素質(zhì)。

2 管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)

2.1 鋼制管道內(nèi)腐蝕檢測(cè)技術(shù)

2.1.1 漏磁法智能清管器

世界上第1臺(tái)漏磁法檢測(cè)儀器是由美國AMF公司研發(fā)出來的，漏磁通法檢測(cè)器也是目前在各個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)最長(zhǎng)應(yīng)用時(shí)間，最具技術(shù)完善性的一種檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備主要是針對(duì)管道出現(xiàn)穿孔故障之前對(duì)其具體產(chǎn)生的原因、外腐蝕引起的管壁變化等狀況進(jìn)行進(jìn)一步確定和描述，與此同時(shí)還能夠針對(duì)管壁上出現(xiàn)的凹陷、褶皺等一些腐蝕缺陷進(jìn)行精確檢測(cè)。

2.1.2 超聲波裂紋檢測(cè)儀

管內(nèi)超聲波檢測(cè)儀主要是通過應(yīng)用與管道壁處于垂直位置的超聲波探頭發(fā)射超聲波脈沖，這樣超聲波脈沖在受到管道壁內(nèi)表面反射之后就能被探頭所接收，這樣就能夠?qū)艿辣诒砻嫔纤a(chǎn)生的缺陷檢測(cè)出來[2]。

2.1.3 蝸流檢測(cè)技術(shù)

蝸流檢測(cè)儀器的內(nèi)部配置了兩個(gè)初級(jí)線圈，在線圈上施加微弱電流之后，就會(huì)在電磁感應(yīng)的作用下使管道的表面產(chǎn)生蝸流，然后利用次級(jí)線圈就能夠進(jìn)行檢測(cè)。如果在管壁上并不存在缺陷，那么初級(jí)線圈上產(chǎn)生的磁通量與次級(jí)線圈磁通量完全相等;由于兩者之間主要采取的是反向連接方式，因此在次級(jí)線圈上面不會(huì)額外的產(chǎn)生電壓。而如果管道壁表面存在缺陷的話，磁通會(huì)出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象，磁力線也會(huì)呈現(xiàn)出扭曲狀態(tài)，在這種情況下會(huì)導(dǎo)致次級(jí)線圈的磁通在失去平衡的狀態(tài)下而產(chǎn)生電壓。充分利用這種電壓的分析方法就能夠?qū)⒐艿辣诘母g情況進(jìn)行全面分析。

2.2 鋼質(zhì)管道外腐蝕檢測(cè)技術(shù)

2.2.1 皮爾遜檢測(cè)法

皮爾遜檢測(cè)法主要是來自美國的學(xué)者Pesrson提出來的一種檢測(cè)方法。這種方法在具體實(shí)施過程中必須要在管道以及大地之間額外的施加一個(gè)1000Hz的交流電信號(hào)，如果管道的防腐層存在破損情況的前提下，交流電就會(huì)從破損位置向大地流動(dòng)，這樣就會(huì)在破損的位置上形成一個(gè)交流電的電壓梯度，，而且隨著防腐層破損點(diǎn)距離的逐步增加，電流密度會(huì)相應(yīng)的減小。檢測(cè)人員通過對(duì)管線上方電壓梯度進(jìn)行檢測(cè)就能夠詳細(xì)的分析出管道壁表面產(chǎn)生的防腐層破壞現(xiàn)象。這種方法具有較高的檢測(cè)效率，但是移動(dòng)的測(cè)量結(jié)果與操作人員本身的專業(yè)技術(shù)水平以及操作經(jīng)驗(yàn)存在很大聯(lián)系[3]。

2.2.2 多頻管中電流法

這種方法在實(shí)際應(yīng)用過程中相對(duì)比較簡(jiǎn)單。在進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候通過設(shè)備中的發(fā)射機(jī)向管道中發(fā)射檢測(cè)信號(hào)，然后在地面上沿著管道延伸方向?qū)艿栏鱾€(gè)測(cè)量點(diǎn)位實(shí)際的電流值進(jìn)行記錄，通過收集相關(guān)的觀測(cè)數(shù)據(jù)之后充分利用處理軟件就能夠最終得出檢測(cè)結(jié)果。通過對(duì)圖形進(jìn)行處理后能夠?qū)⒐艿腊l(fā)生破損的點(diǎn)位直接顯示出來。

3 結(jié)束語

綜上所述，在針對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管道實(shí)施完整性管理的過程中，要充分結(jié)合完整性的相關(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果來實(shí)施全面的、綜合性的評(píng)價(jià)分析，這樣就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道存在的隱患問題，并對(duì)管道的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行精確識(shí)別，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步判斷出管道的完整性狀況，并制定出合理的維修以及搶修計(jì)劃，保障管道實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙志峰.長(zhǎng)輸管道腐蝕防護(hù)系統(tǒng)安全性動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法研究[D].西安科技大學(xué)，2017.

[2]王毅輝.西南油氣田輸氣管道完整性管理方案研究及工程實(shí)踐[D].西南石油大學(xué)，2009.

[3]張華兵.基于失效庫的在役天然氣長(zhǎng)輸管道定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)研究[D].中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2013.