埋地天然氣管道泄漏影響因素及保護(hù)措施

牛永喜

摘 要：針對埋地天然氣管道泄漏保護(hù)問題，本次研究結(jié)合我國埋地天然氣管道的運行現(xiàn)狀，首先對埋地天然氣管道泄漏問題的影響因素進(jìn)行深入分析，在此基礎(chǔ)上，提出埋地天然氣管道的保護(hù)措施，為保障天然氣管道的安全運行奠定基礎(chǔ)。研究表明：埋地天然氣管道泄漏問題主要受到四方面因素的影響，分別是地面沉降、地裂縫、天氣因素以及土壤腐蝕，因此，相關(guān)企業(yè)需要從加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害檢測、加強(qiáng)管道巡查、完善防澇體系以及加強(qiáng)管道防腐工作四方面入手，分別采取多項有效措施，保障埋地天然氣管道可以始終處于安全運行狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：埋地天然氣管道;泄漏;影響因素;土壤腐蝕;保護(hù)措施

0 前言

對于埋地天然氣管道而言，受到各種影響的影響，非常容易出現(xiàn)管道泄漏問題，在管道泄漏問題出現(xiàn)以后，不但會產(chǎn)生大量的資源浪費，而且還可能會引發(fā)其他類型的風(fēng)險問題，因此，針對天然氣管道的泄漏問題采取必要的保護(hù)措施十分重要[1]。盡管國內(nèi)外學(xué)者對天然氣管道的泄漏問題進(jìn)行了大量的研究，但是研究成果主要集中在如何進(jìn)行泄漏檢測方面，對泄漏問題影響因素的研究相對較少，針對此問題，本次研究對埋地天然氣管道泄漏的影響因素進(jìn)行全面分析，在此基礎(chǔ)上，提出必要的保護(hù)措施，為保障埋地天然氣管道的安全運行奠定基礎(chǔ)。

1 埋地天然氣管道泄漏影響因素

1.1 地面沉降

地面沉降問題主要可以分為兩種類型，分別是人為因素所引發(fā)的地面沉降以及自然因素所引發(fā)的地面沉降，對于我國埋地天然氣管道所處的大多數(shù)區(qū)域而言，由于人為因素所引發(fā)的地面沉降問題較為嚴(yán)重，例如人類大規(guī)模的開采地下水或者進(jìn)行地層礦物質(zhì)開采，會在地層產(chǎn)生采空區(qū)，進(jìn)而引發(fā)地面沉降問題，當(dāng)然，在我國的部分區(qū)域也有可能會因為地質(zhì)活動，進(jìn)而引發(fā)地面沉降問題，所謂的地質(zhì)活動主要包括地殼運動以及海平面上升等，一般情況下，在出現(xiàn)地面沉降問題以后，管道會出現(xiàn)一定的變形，其變形量與沉降量、土壤強(qiáng)度、管道強(qiáng)度以及管道壓力都具有一定的聯(lián)系，當(dāng)管道變形相對較為嚴(yán)重時，就會引發(fā)管道泄漏問題[2]。

1.2 地裂縫

所謂的地裂縫主要指的是由于自然因素或者人為因素使得土體產(chǎn)生一定寬度裂縫的地表破壞現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)地裂縫問題以后，可能會引發(fā)埋地天然氣管道爆管問題，產(chǎn)生天然氣泄漏風(fēng)險，一般情況下，當(dāng)出現(xiàn)的地裂縫相對較小時，會使得天然氣管道出現(xiàn)一定的裂縫，同時，在管道與其他設(shè)備的連接部位，可能會出現(xiàn)連接松動問題，只有在地裂縫相對較大時，才會給管道施加較大的力，進(jìn)而引發(fā)管道爆管問題，且管道與地裂縫之間的距離越近，出現(xiàn)爆管的可能性越大。在我國某區(qū)域內(nèi)，曾出現(xiàn)過六次地裂縫問題，都給埋地天然氣管道產(chǎn)生了嚴(yán)重的破壞，一般情況下，人為因素所引發(fā)的地裂縫寬度以及范圍都相對較小，而自然因素所引發(fā)的地裂縫寬度以及范圍都相對較大。

1.3 天氣因素

這里所討論的天氣因素主要指的是降雨，在我國的部分區(qū)域，在夏季條件下的降雨較為嚴(yán)重，非常容易出現(xiàn)內(nèi)澇問題，尤其是在我國靠近河流的區(qū)域，大量的河網(wǎng)縱橫，內(nèi)澇問題時常發(fā)生，進(jìn)而會對天然氣管道產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，管道出現(xiàn)泄漏問題的概率也會大大增加。首先，如果某一個區(qū)域內(nèi)澇問題較為嚴(yán)重，首先可能會引發(fā)各種類型的地質(zhì)災(zāi)害，例如滑坡泥石流等，這些類型的地質(zhì)災(zāi)害會對天然氣管道產(chǎn)生直接性的破壞，引發(fā)管道斷裂或者變形，進(jìn)而出現(xiàn)埋地天然氣管道泄漏問題;其次，受到雨水因素的影響，會使得埋地天然氣管道金屬腐蝕速率增加，當(dāng)管道金屬腐蝕較為嚴(yán)重時，就會出現(xiàn)天然氣泄漏風(fēng)險。

1.4 土壤腐蝕

土壤腐蝕是引發(fā)埋地天然氣管道泄漏問題的重要因素，土壤腐蝕作用與土壤含水率、含氧量、含氧量、電阻率、酸堿度以及土壤中微生物含量等都具有一定的聯(lián)系，盡管我國大多數(shù)的埋地天然氣管道都采取了一定的防腐措施，但是絕大多數(shù)防腐措施僅能降低管道金屬的腐蝕速率，并不能完全解決管道的腐蝕問題，同時，隨著埋地天然氣管道運行時間的增加，其防腐措施可能會受到不同程度的破壞，在防腐措施被破壞以后，裸露金屬與被保護(hù)金屬之間會形成原電池，進(jìn)而使得管道出現(xiàn)嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，由此可見，埋地天然氣管道的土壤腐蝕問題主要可以分為兩種類型，分別是化學(xué)腐蝕以及電化學(xué)腐蝕，相對而言，電化學(xué)腐蝕問題對于埋地天然氣管道的安全影響較大[3]。

2 埋地天然氣管道保護(hù)措施

2.1 加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害檢測

針對地面沉降對于埋地天然氣管道泄漏問題的影響問題，相關(guān)企業(yè)首先需要做好地質(zhì)災(zāi)害的檢測工作，及時了解可能會出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，并采取有效的管道保護(hù)措施，以此防止引發(fā)管道泄漏問題。在這一方面，埋地天然氣管道的運營企業(yè)需要加強(qiáng)地面沉降的檢測工作，了解每個區(qū)域地面沉降的速度以及是否會出現(xiàn)地面沉降問題，出現(xiàn)某區(qū)域的地面沉降量相對較大，則需要盡可能提高管道的強(qiáng)度或者采取必要的管道保護(hù)措施;其次，企業(yè)需要與管道所處區(qū)域的地質(zhì)狀況進(jìn)行全面的調(diào)研，了解所處區(qū)域可能會出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害問題，通過大數(shù)據(jù)分析的方式對管道面臨的風(fēng)險問題進(jìn)行全面的評價;最后，管道運營企業(yè)需要與其他企業(yè)和政府部分建立合作關(guān)系，做好地下水的開發(fā)利用工作，防止因地下水開采引發(fā)地面沉降問題。

2.2 加強(qiáng)管道巡查

針對我國某些區(qū)域非常容易出現(xiàn)的地裂縫問題，相關(guān)企業(yè)需要做好管道沿線巡查工作，對管道沿線進(jìn)行周期性的巡查，在出現(xiàn)地裂縫問題以后及時采取措施加強(qiáng)管道保護(hù)，防止因地裂縫的寬度以及面積增加，對埋地天然氣管道產(chǎn)生破壞，這就要求相關(guān)企業(yè)需要制定合理的管道巡查制度，并對巡查人員進(jìn)行合理的培訓(xùn)，使得工作人員的巡查效率以及巡查效果都可以得到一定程度的提升。在另一方面，企業(yè)也需要引進(jìn)埋地天然氣管道的泄漏檢測技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)管道泄漏問題并采取合理的措施防止風(fēng)險問題擴(kuò)大化，目前，常見的埋地天然氣管道泄漏檢測技術(shù)相對較多，不同檢測技術(shù)的成本以及檢測定位的誤差也存在較大的區(qū)別，企業(yè)需要根據(jù)自身的實際情況，對泄漏檢測技術(shù)進(jìn)行對比和選擇。

2.3 完善防澇體系

針對非常容易出現(xiàn)洪澇災(zāi)害的區(qū)域，在建設(shè)管道的過程中，需要做好防澇工作，在管道沿線可以設(shè)置專門的排水溝，在降雨出現(xiàn)以后，可以將地表水及時的排走，防止地表水滲透到管道位置處引發(fā)嚴(yán)重的管道腐蝕問題。其次，對于我國某些滑坡泥石流非常容易出現(xiàn)的區(qū)域，在建設(shè)管道的過程中需要設(shè)置專門的管道保護(hù)設(shè)施，同時，管道材料盡可能選擇高強(qiáng)度的材料，以此降低地質(zhì)風(fēng)險問題對管道產(chǎn)生的破壞作用，這也是防止管道出現(xiàn)泄漏問題的重要措施。

2.4 加強(qiáng)管道防腐工作

針對由于腐蝕問題引發(fā)的管道泄漏風(fēng)險，相關(guān)企業(yè)需要做好防腐工作，目前常見的防腐技術(shù)可以分為兩種類型，分別是設(shè)置防腐層以及陰極保護(hù)，如果管道面臨的外腐蝕問題較為嚴(yán)重，則兩項防腐措施需要聯(lián)合使用，在設(shè)置防腐層的過程中，需要對防腐層的材料進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，盡可能提高外防腐層的使用壽面，在陰極保護(hù)方面，企業(yè)也需要對常見的陰極保護(hù)技術(shù)進(jìn)行合理的選擇。

3 結(jié)論

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，如果埋地天然氣管道出現(xiàn)泄漏問題，不但會造成大量的經(jīng)濟(jì)損失，還可能會引發(fā)其他各種風(fēng)險問題，因此，加強(qiáng)管道保護(hù)工作十分重要。影響埋地天然氣管道泄漏問題的主要因素有地面沉降、地裂縫、天氣因素以及土壤腐蝕等，相關(guān)企業(yè)需要采取加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害檢測、加強(qiáng)管道巡查、完善防澇體系以及加強(qiáng)管道防腐工作四種措施，全面提高我國埋地天然氣管道的安全性，間接推動我國能源領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]方麗萍，梁金祿，莫昌縣，等.多點泄漏對天然氣管道沿線壓力的影響研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2020，16 （02）：104-109.

[2]陸冰，張夢真，李瑩，郭攀，邱漢青.輸氣管道泄漏過程的CFD數(shù)值模擬[J].河南建材，2020（02）：19-22.

[3]朱斌，竺柏康.長輸天然氣管道泄漏原因分析及對策[J].管理觀察，2020（06）：32-34.