長輸天然氣管道完整性管理與管道腐蝕檢測技術(shù)(1)

王寶利 陳偉 周秀麗

摘要：長輸管道是連接氣田凈化處理廠與城市門站之間的干線輸氣管道，管道完整性管理是對在役運(yùn)行管道實(shí)際情況進(jìn)行定性和定量分析，管道腐蝕檢測是管道完整性評價(jià)的一部分，也是獲取管道相關(guān)信息的最佳手段，通過管道腐蝕檢測可以做到有針對性的處理問題，最大限度地保障管道安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：長輸管道;天然氣;完整性管理;腐蝕檢測技術(shù)

前言：

隨著社會對環(huán)境及公共安全的重視和要求的日益增長，在經(jīng)濟(jì)全球化日益發(fā)展的今天，其影響度也在增大。實(shí)際上在一定條件下，事故隱患存在，但事故可能發(fā)生，也可能不發(fā)生，它具有偶然、隨機(jī)的性質(zhì)。另一方面，隨著生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展及環(huán)境變化，新的不安全因素又會隨時出現(xiàn)，對在役長輸管道實(shí)施完整性管理是提高管理水平、確保安全運(yùn)行的重要措施，是一項(xiàng)防患于未然的科學(xué)方法。

1.長輸天然氣管道完整性管理

管道的完整性管理指的是，管道運(yùn)營商對管道運(yùn)行工作的過程可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別和評價(jià)，采取一定的方法來控制風(fēng)險(xiǎn)，來保持管道的完整性?？梢姽艿劳暾怨芾硎菍ζ茐墓艿劳暾缘囊蛩剡M(jìn)行監(jiān)管。

首先，我國應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國家在管道完整性管理方面的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢，結(jié)合我國天然氣管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)建立起適合我國管道完整性管理的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系，編寫合適的規(guī)范性文件，保障我國完整性管理有合理合法的依據(jù)。

其次，政府應(yīng)將管道完整性管理工作納入到天然氣管道安全生產(chǎn)的監(jiān)督管理法中，規(guī)范完整性管理的相關(guān)內(nèi)容，便于監(jiān)督和執(zhí)法。

再次，我國需要加強(qiáng)管道檢測技術(shù)的研究，針對腐蝕情況、裂紋類型等不同分類的缺陷檢測，要有不同的標(biāo)準(zhǔn)和精度，提高管道檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，還需要提高管道完整性管理技術(shù)的集成化，建立相關(guān)信息、數(shù)據(jù)、技術(shù)之間的聯(lián)系，搭建合適的資源共享平臺，提高管理技術(shù)共享的效果。針對大型數(shù)據(jù)庫，需要規(guī)定統(tǒng)一的編碼格式，操作系統(tǒng)的適應(yīng)性要提高，便于對數(shù)據(jù)的整理分析。安全監(jiān)管模式都需要統(tǒng)一，才更便于建立統(tǒng)一的評價(jià)系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)共享的可靠性。不斷的完善管道檢測、腐蝕分析、智能檢測等數(shù)據(jù)庫，增強(qiáng)對管道和防護(hù)層狀況的動態(tài)管理程度。建立健全管道沿線的地質(zhì)、水文、氣象、人文環(huán)境等信息采集整理工作，完善地質(zhì)信息系統(tǒng)，有效的預(yù)測和分析自然災(zāi)害和異常狀況給管道安全帶來的威脅，并及時的采取補(bǔ)救措施。

2.埋地管道外腐蝕檢測技術(shù)

2.1電流電位檢測法

電流電位檢測法是將飽和硫酸銅作為參比電極，利用數(shù)字萬用表對保護(hù)電位和自然電位進(jìn)行測量的一種方法。該檢測法的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速測量管道陰極保護(hù)電位，操作方便，但無法確定管道防腐層缺陷的位置、大小以及涂層是否剝離等。因此，該檢測法只適用于防腐層狀況較好的陰極保護(hù)檢測。

2.2密間隔電位檢測法

密間隔電位檢測法（LIPS）是評價(jià)陰極保護(hù)系統(tǒng)能否達(dá)到有效保護(hù)的首選方法之一。與電流電位檢測法相比，用數(shù)據(jù)采集器代替常規(guī)的萬用表。其檢測基本原理是采集器的一端通過電纜與管道測試樁連接，另一端連接參比電極，每隔1-3 m測量并采集埋地管道的管道電位。LIPS法的優(yōu)點(diǎn)是能夠檢測到管道沿線陰極保護(hù)電位的分布，從而準(zhǔn)確評價(jià)整個管道的陰極保護(hù)狀況。LIPS法不僅能夠檢測定位可能發(fā)生的腐蝕部位，還能得到是否需要修補(bǔ)防腐層破損點(diǎn)的相關(guān)信息;缺點(diǎn)是隨著地磁場的運(yùn)動，城市的發(fā)展，會存在部分的雜散電流，這將會影響LIPS檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，若現(xiàn)場陰極保護(hù)無條件斷開，斷電電位也無法測試。

2.3人體大地電容檢測法

人體大地電容檢測法是給待測管道施加一個1 000 Hz左右的交變電流，使其沿管道方向傳播，在管道周圍產(chǎn)生一個交變磁場。利用此磁場使用帶有天線的探測儀準(zhǔn)確探測管道的位置、走向、分支等;若管道外防腐層存在缺陷，則會向土壤泄露電流，電流經(jīng)過大地回流到接地點(diǎn)，在缺陷處就會形成一個以缺陷點(diǎn)為中心的交變電場，該交變電場呈指數(shù)衰減。該檢測法的優(yōu)點(diǎn)是不受陰極保護(hù)的影響，檢測效率高、速度快。缺點(diǎn)是信號傳輸?shù)木嚯x有限，發(fā)射點(diǎn)的位置需要不斷更換，對檢測人員的要求較高。

3.管道內(nèi)腐蝕監(jiān)測技術(shù)

3.1超聲波檢測法

超聲波檢測法是利用脈沖發(fā)射時間間隔來測量管壁受蝕后的厚度。測量過程中，探頭需要依次對管內(nèi)外壁的反射波進(jìn)行接收.再根據(jù)計(jì)算結(jié)果得到管壁厚度。該方法的檢測原理簡單，不易受管道材料和壁厚的影響，且管道的變形和內(nèi)外壁腐蝕均可被檢測出，是管道腐蝕缺陷位置和深度的直接檢測方法。由于檢測數(shù)據(jù)簡單準(zhǔn)確無需校驗(yàn)，超聲波法可以用來計(jì)算管道最大允許輸送壓力，可為管道維修方案和適用期限的確定提供方便。此外，該方法還可用于管壁內(nèi)缺陷和管道應(yīng)力腐蝕破裂的檢測。該檢測法的缺點(diǎn)是超聲波在空氣中衰減很快，檢測時需要有聲波的傳播介質(zhì)，如油或水等。

3.2清管檢測法

智能清管器是一種結(jié)合錄像觀察儀器利用超聲波、聲發(fā)射等原理進(jìn)行無損探傷的設(shè)備。常用的智能清管器有漏磁法智能清管器、超聲波智能清管器等。該類清管器通常設(shè)置有200300個探頭，可以清晰檢測到管道內(nèi)外的腐蝕狀況以及由機(jī)械造成的損傷，并能判定損害的程度和位置。漏磁法智能清管器可用于檢測管道的腐蝕坑、管壁的腐蝕減薄量以及環(huán)向裂紋，但不能完全檢測又深又細(xì)的軸向裂紋。超聲波智能清管器可用于檢測管道的金屬損傷、應(yīng)力腐蝕開裂、防腐層剝離和機(jī)械損傷等缺陷。彈性波儀器設(shè)置有輥輪接觸傳感器，因而不需要禍合劑，可用于氣體管道的檢測。

結(jié)語：

綜上所述，在長輸天然氣管道完整性管理過程中，要根據(jù)完整性評價(jià)的結(jié)果，進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)隱患，辨別風(fēng)險(xiǎn)等級、準(zhǔn)確判定管道完整性情況，明確制定管道的維修、搶修計(jì)劃，從而做到有的放矢，保證管道安全運(yùn)行。而管道腐蝕檢測是完整性評價(jià)必不可少的一項(xiàng)重要工作，是發(fā)現(xiàn)問題的必要手段，通過腐蝕檢測可以做到有針對性的處理問題。

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