高含硫天然氣埋地集輸管道的安全管理研究

張磊 王永業

摘要：高含硫天然氣從開采到凈化廠處理需要依靠管道運輸，因此高含硫天然氣集輸管道是高危管道，一旦發生泄漏就會引起安全事故的發生，天然氣企業必須要重視高含硫天然氣集輸管道的安全管理工作。為了確保高含硫天然氣埋地技術管能夠安全使用，需要采取一些管理措施，對集輸管道進行實時監控，可以減少安全事故的發生。

關鍵詞：高含硫天然氣;集輸管道;安全管理

隨著我國天然氣集輸管道的不斷發展，所鋪設的管道越來越密，部分天然氣集輸管道會埋于潮濕的土壤環境中，管道外壁會因為受到土壤中的化學物質的影響產生電化學腐蝕，常規的預防方法是對管道外壁涂抹環氧涂層。目前所采用的預防措施為三層聚乙烯涂層，由于管道輸送的介質種類比較多，對于輸送高含硫的物質時，由于其介質屬性有較高的腐蝕性，需要對管道內壁進行防腐處理，最常用的方法為涂鍍層技術和藥劑防腐技術等。在管道監測方面主要有兩種方法：一種為管道內壁檢測技術，另一種為管道外檢測技術。不同的技術有著不同的優缺點，只有將兩種技術混合使用，才能夠提高天然氣集輸管道的安全性能，從而減少安全事故的發生。

1集輸管道的內部腐蝕控制和檢測

1.1緩蝕劑抑制管道內壁腐蝕

緩蝕劑是利用原子化學鍵的形式給天然氣管道內部形成一種保護膜，這種保護膜的形成主要是利用成膜以及吸附等理論，這種緩蝕劑在使用方面比較簡單，擁有見效快和成本低等特點，所以天然氣企業經常選用這種方式來進行防腐，但是這種緩蝕劑的缺點就是在生產的過程中會對環境造成一定的污染，并且如果使用過量的話會影響天然氣的內部結構，所以一些施工單位應該根據情況來使用這種緩蝕劑。

1.2智能清管監測管道內部腐蝕

智能清管是利用幾何檢測器和漏磁檢測器在管道內按照一定速度進行運行，可以檢測出管道所出現的變形和腐蝕情況，當發現問題以后，可以觸發報警裝置，并且可以根據檢測出的數據進行安全評估，從而判定管道是否可以安全運行。高含硫天然氣集輸管道在首次投用時，需要利用智能清管進行檢測，從而收集管道中的基礎數據，當高含硫天然氣集輸管道運行一年后，再次進行智能清管檢測;根據結果來檢測管道的完整性評價，從而分析管道內部是否出現損壞的情況。

2集輸管道的外部腐蝕控制和檢測

部分高含硫天然氣管道埋于土壤之中，由于管線比較長，經過長時間的天然氣輸送之后會產生電化學腐蝕。為了預防因為電化學腐蝕對天然氣管道造成的影響，必須要采用相應的措施，才可以確保天然氣管道的安全運行。

2.1采用3PE加強級防腐層

對管道外部實施3層PE防腐層技術，能夠有效加強集輸管道外部的抗腐蝕性和抗水氣滲透性，可以將集輸管道和土壤隔開，使用這種方法的原因就是讓管道外部的水氣和化學成分更少的接觸管道，從而減少水氣和管道外壁的接觸，減少對天然氣管道外的腐蝕。再有就是這種涂層本身具有很好的防腐功能，對一些化學成分有著更好抗腐蝕性，所以說這項技術的使用可以進一步增加管道的使用壽命，減少企業的維修成本。

2.2陰極保護系統

陰極保護可以很好的保護天然氣管道，主要是按照一種附加的保護形式來對天然氣管道進行保護。使用這種保護主要是因為經過涂抹防腐層的天然氣管道在安裝過程中出現小面積的破壞和天然氣管道焊接處損傷，陰極保護可以更好的保護天然氣管道防腐性能，并且也不會對地下的建筑物造成影響，施工量比較小而且施工方法也比較簡單。

3集輸管道泄漏監測

3.1氣體云成像泄漏監測系統

氣體云成像泄漏監測系統主要由氣體泄漏探測攝像機和遠程監測控制系統所組成。該監測系統所利用的主要原理就是不同的氣體對于紅外吸收光會有不同的表現特征，高含流天然氣能夠在監測系統中形成獨特的紅外吸收光譜特征。氣體云攝像機能夠有效的捕捉到天然氣泄漏部位，當監測到天然氣泄漏以后，可以生成獨立的氣體云圖像，并且能夠顯示氣體的擴散方向。

通過合理選址對高含硫天然氣集輸管道進行監測，當監測系統檢測到天然氣出現泄漏以后，會對泄漏的天然氣形成一個獨特的氣體云圖像，系統會把氣體云圖像送至遠程監測控制系統觸發報警裝置，當操作人員查看到氣體云圖像后，對氣體泄漏附近的居民進行疏散，并立即開啟管道的應急措施，防止出現大面積的泄漏情況。利用氣體云成像系統能夠及時預防高含流天然氣泄漏所造成的安全事故。

3.2硫化氫點式探測器

由于天然氣集輸管道所穿越的地形比較復雜，雖然對管道安裝了比較先進的氣體云成像泄漏監測系統，但是由于管道在經過一些地形比較復雜的地區時，氣體云成像泄漏監測系統會存在盲區，會忽略到一些檢測不到的管段，因此需要利用到硫化氫點式探測器來彌補氣體云成像泄漏檢測系統的不足，當硫化氫點式探測器檢測到管道發生泄漏以后，能夠及時進行信息反饋，系統控制中心發出報警信號，相關的操作人員能能夠立即采取應對措施，防止天然氣泄漏造成的安全事故。

4結束語

天然氣管道腐蝕的原因有很多，主要包含水氣、二氧化碳含量以及硫化氫等都會對天然氣管道造成影響，企業和管理部門只有加強腐蝕檢測、防腐技術和防腐管理才能避免因為腐蝕而造成天然氣泄漏事故的發生，只有將防腐工作落實到每個工作環節和天然氣管道的生命周期匯總，就可以有效避免管道內腐蝕問題，降低安全事故的發生。

（1）采用緩蝕劑、智能清管、3PE防腐層、陰極保護等措施。可以對天然氣集輸管道進行定期監測，對天然氣集輸管道所存在的缺陷進行及時整改，保證了集輸管道的正常運行，可以有效防止管道出現泄漏事故的情況。

（2）安裝氣體云成像管道檢測系統，可以在很大程度上克服外部自然因素對管道的影響，避免在監測過程中出現錯誤，利用該系統的報警系統能夠提升高含硫天然氣在泄漏時的響應能力，防止安全事故的發生。

（3）硫化氫點式探測器能夠彌補氣體云成像管道檢測系統的不足，對人口密集區的管道進行合理監測，增強管道在泄漏時的檢測能力和相應能力。

參考文獻：

[1]張偉.天然氣長輸管道安全運行與管理措施研究[J].中國科技博覽，2015：387.

[2]劉永猛.天然氣長輸管道的安全管理研究[J].絲路視野，2018

[3]張偉.天然氣長輸管道安全運行與管理措施研究[J].中國科技博覽，2015：387.