長輸天然氣管道完整性管理與管道腐蝕檢測技術

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行管道實際情況進行定性和定量分析，管道腐蝕檢測是管道完整性評價的一部分，也是獲取管道相關信息的最佳手段，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行。

關鍵詞：長輸管道;天然氣;完整性管理;腐蝕檢測技術

前言：

隨著社會對環境及公共安全的重視和要求的日益增長，在經濟全球化日益發展的今天，其影響度也在增大。實際上在一定條件下，事故隱患存在，但事故可能發生，也可能不發生，它具有偶然、隨機的性質。另一方面，隨著生產技術發展及環境變化，新的不安全因素又會隨時出現，對在役長輸管道實施完整性管理是提高管理水平、確保安全運行的重要措施，是一項防患于未然的科學方法。

1.長輸天然氣管道完整性管理

管道的完整性管理指的是，管道運營商對管道運行工作的過程可能存在的風險進行識別和評價，采取一定的方法來控制風險，來保持管道的完整性。可見管道完整性管理是對破壞管道完整性的因素進行監管。

首先，我國應借鑒發達國家在管道完整性管理方面的經驗和優勢，結合我國天然氣管道運輸的特點建立起適合我國管道完整性管理的標準和技術體系，編寫合適的規范性文件，保障我國完整性管理有合理合法的依據。

其次，政府應將管道完整性管理工作納入到天然氣管道安全生產的監督管理法中，規范完整性管理的相關內容，便于監督和執法。

再次，我國需要加強管道檢測技術的研究，針對腐蝕情況、裂紋類型等不同分類的缺陷檢測，要有不同的標準和精度，提高管道檢測數據的準確性。另外，還需要提高管道完整性管理技術的集成化，建立相關信息、數據、技術之間的聯系，搭建合適的資源共享平臺，提高管理技術共享的效果。針對大型數據庫，需要規定統一的編碼格式，操作系統的適應性要提高，便于對數據的整理分析。安全監管模式都需要統一，才更便于建立統一的評價系統，提高數據共享的可靠性。不斷的完善管道檢測、腐蝕分析、智能檢測等數據庫，增強對管道和防護層狀況的動態管理程度。建立健全管道沿線的地質、水文、氣象、人文環境等信息采集整理工作，完善地質信息系統，有效的預測和分析自然災害和異常狀況給管道安全帶來的威脅，并及時的采取補救措施。

2.埋地管道外腐蝕檢測技術

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，利用數字萬用表對保護電位和自然電位進行測量的一種方法。該檢測法的優點是能夠快速測量管道陰極保護電位，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檢測。

2.2密間隔電位檢測法

密間隔電位檢測法（LIPS）是評價陰極保護系統能否達到有效保護的首選方法之一。與電流電位檢測法相比，用數據采集器代替常規的萬用表。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法的優點是能夠檢測到管道沿線陰極保護電位的分布，從而準確評價整個管道的陰極保護狀況。LIPS法不僅能夠檢測定位可能發生的腐蝕部位，還能得到是否需要修補防腐層破損點的相關信息;缺點是隨著地磁場的運動，城市的發展，會存在部分的雜散電流，這將會影響LIPS檢測結果的準確性，若現場陰極保護無條件斷開，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，在管道周圍產生一個交變磁場。利用此磁場使用帶有天線的探測儀準確探測管道的位置、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，電流經過大地回流到接地點，在缺陷處就會形成一個以缺陷點為中心的交變電場，該交變電場呈指數衰減。該檢測法的優點是不受陰極保護的影響，檢測效率高、速度快。缺點是信號傳輸的距離有限，發射點的位置需要不斷更換，對檢測人員的要求較高。

3.管道內腐蝕監測技術

3.1超聲波檢測法

超聲波檢測法是利用脈沖發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外壁的反射波進行接收.再根據計算結果得到管壁厚度。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。由于檢測數據簡單準確無需校驗，超聲波法可以用來計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缺陷和管道應力腐蝕破裂的檢測。該檢測法的缺點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，如油或水等。

3.2清管檢測法

智能清管器是一種結合錄像觀察儀器利用超聲波、聲發射等原理進行無損探傷的設備。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。該類清管器通常設置有200300個探頭，可以清晰檢測到管道內外的腐蝕狀況以及由機械造成的損傷，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向裂紋，但不能完全檢測又深又細的軸向裂紋。超聲波智能清管器可用于檢測管道的金屬損傷、應力腐蝕開裂、防腐層剝離和機械損傷等缺陷。彈性波儀器設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。

結語：

綜上所述，在長輸天然氣管道完整性管理過程中，要根據完整性評價的結果，進行綜合分析，發現隱患，辨別風險等級、準確判定管道完整性情況，明確制定管道的維修、搶修計劃，從而做到有的放矢，保證管道安全運行。而管道腐蝕檢測是完整性評價必不可少的一項重要工作，是發現問題的必要手段，通過腐蝕檢測可以做到有針對性的處理問題。

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