摘要：目前，天然气已然成为了人们生产、生活中必不可少的重要能源，而且其作为一种绿色清洁能源，在各个领域都有着广泛的应用前景。然而，在天然气开发过程中会产生硫化氢等含硫气体，这些含硫气体不但有毒而且通常具备极强腐蚀性，对环境与人类健康都有着较大伤害。因此在天然气开发过程中，由于含硫气体而存在较大的安全风险。文章为避免天然气开发过程中的安全风险，针对含硫天然气开发相关的安全防控及时及管理措施进行了详细分析与探讨，希望能够为提高天然气开发质量与安全性提供有效参考。
关键词：安全防控技术；管理措施；含硫天然气
含硫天然气，指的是天然气在开发过程中混入了硫化氢等含硫气体，这些含硫气体对环境与人体都会造成严重伤害，人们吸入一定量的含硫气体会造成呼吸系统细胞受损、死亡。目前，天然气在人们的生活、、工作中已经得到了广泛应用，人口密集地区一旦出现天然气的开发泄露，将严重威胁着人们的生命、财产安全。因此，必须充分了解与掌握含硫天然气开发过程中的安控技术，强化安全管理过程，唯有如此才能最大限度地避免此类安全事故的发生。
1 含硫天然气开发过程中的安全防控技术
含硫气体明显特性就是具备较强的酸性，极易对设备及运输管道造成腐蚀，因此在对含硫天然气进行开发时，关键在于对管道完整性技术的强化，具体涉及运用以下技术：
（一）管道完整性检测技术
在对含硫天然气开发时，管道内发生内腐蚀是破坏管道完整性的关键所在，这也是含硫天然气开发与运输的特殊性所在，给天然气的运输带来了较大安全风险。为解决这一问题涉及到了管道完整性检测技术的应用，该项技术主要包括了管道内腐蚀程度排序、位置预测、敏感区分析以及选择性段落检测等功能，这项技术的应用有助于对管道内的腐蚀情况进行综合分析。含硫天然气运输属于酸性湿气管道运输，利用管道完整性检测及时充分地利用管道腐蚀机理进行腐蚀性分析，通过对酸性腐蚀的速率、面积以及临界积液等分析，基于人工神经网络管道与数据概率对管道敏感区进行有效预测，进而有助于全面了解管道内部的腐蚀情况，针对性的制定预防和解决措施。
（二）材料适用性评价技术
对管道的强度进行分析评价，尤其是失效部位的管道评价对于含硫天然气管道运输质量是极为关键的。其中较为重要的环节则是对管道材料的适用性进行有效评价，其涉及材料的拉伸性能、抗冲击性能、硬度、管材成分以及理化性能等方面的评价。以充分、详细的材料适用性评价为前提，对管道管材断裂问题进行有效控制，尤其是对于硫化物应力造成的管道开裂现象，经过对管材适用性分析，判断是否适用与当前硫化物含量天然气体的运输条件，为管道强度的选择提供有效参考。
（三）剩余寿命预测技术
硫化气体腐蚀与氢开裂是含硫天然气运输管道存在的两大问题，针对这类问题而使用管道剩余寿命预测技术预测管道的使用寿命，其目的并不是在于确定管道安全运行的剩余时间，而是为确定检测、检修周期与制定缺陷修复计划提供有效参考依据。其主要原理就是，通过对氢环境下含裂纹管道断裂情况进行评价，进而对管道氢致开裂现象，尤其是裂纹扩展速率进行模拟与扩散评定，继而计算出缺陷延长的临界时间，进而为解决氢开裂问题提供参考。对于腐蚀情况的预测，则主要包括两种办法，一是通过内检进行数据收集、分析与预测，得出管道的腐蚀情况，另一种则是电化学模型预测法，通过模拟管道运输的化学环境，得出相关数据，作为腐蚀情况预测的参考。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（四）管道缺陷评估技术
管道存在缺陷这是难以避免的，而对于缺陷给管道完整性造成的不良影响进行综合的判断极为重要，此时则须应用管道缺陷评估技术。这项技术的应用主要是对管道再检测评估的间隔时间进行确定，以及确定管道缺陷修复的范围与操作难以程度，进而为制定修复方案提供参考。涉及评价的管道缺陷主要包括机械损伤，如沟槽、凹陷情况；几何缺陷，如焊缝错边、噘嘴等；体积型缺陷，如腐蚀情况等；以及平面型缺陷，包括未焊透、裂纹等。
（五）场站检测与评价技术
对于含硫天然气开发的场站埋地管道而言，其主要特征为分支交叉纵多与错综复杂。因此，采用传统的管道检测方法是难以达到目前对于管道检测的要求及相关标准。虽然不少天然气开发项目多次对场站实施了改建，已然难以准确地掌握地下管道的走向与分布情况，利用超声波技术也存在相当大的局限性。其主要问题表现为大多是按以往经验选择检测点，没有真正、准确地对管道腐蚀的敏感的进行预测，加上对与埋地管道的检测距离十分有限，更是难以获得准确数据。基于以上问题，目前主要存在三种解决技术：一则是基于强制电流回路法进行的场站管道检测与评价技术；二则是基于土壤腐蚀性程度与及表面防腐层破损点的受腐蚀情况采用的管道外敏感点预测与评价技术；三则是基于多项流场模拟而形成的管道内腐蚀预测与评价技术。基于以上预测技术，结合超声扫描技术、超声导波检测手段等，促进了管道检测的针对性、全面性、科学性的提升。
2 含硫天然气的管理措施
要实现对含硫天然气开发安全的强化管理，第一步就是要构建完善的HSE监督机制，提升监督管理制度的完善程度，并切实认真地落实相关的监督管理运行机制。相关的具体管理措施应充分包含以下方面：
（一）充分重视并做好对原材料进场的监督管理工作
对于每一类进场使用的原材料都需要经过相关的实验验证，比如焊材、钢管等材料在使用前必须经过抗硫化物应力开裂与抗氢开裂能力验证，验证合格后方能投入使用。
（二）提高焊缝内在质量监督与控制力度
对于管道焊接工艺的评定，重点应落在抗硫性能检验与作用力型实验方面，将焊接工艺的选择、焊接预热、层间温度控制以及焊后处理等关键环节作为重点的监督因素，确保焊接质量。
（三）充分做好无损检测质量监督工作
对焊缝质量与应用的金属材料成分进行抽检分析，其过程涉及里氏温度计。可记录型数字超声波探伤仪，光谱分析仪等仪器的使用，因此为确保检测质量，必须熟练掌握对这仪器设备的使用与维护，才能保障无损检测质量的监督效果。此外，还应注意利用射线对底片进行检测，便于进行针对性的核查。
（四）制定检查式表单
含硫天然气开发项目应更趋向规范化与细致化才能有效的确保开发过程的安全性，因此有必要把含硫天然气开发的质量监督流程、检测器具使用方法、抽查方式流程、检查周期以及抽查频率等，制成标准化的检查式表单，进而使得检查内容显得更加的明确、有序，是顺利推进各县检查与监督工作的重要保障。此外，管理人员还要对相关的天然气开发规范进行详细了解，在开发过程中运用先进、科学的管理办法进行有限管理，充分确保各项安全防控技术与操作流程符合标准要求。
参考文献：
[1]付建华，林冬，银小兵，等.含硫天然气开发安全防控技术与管理措施[D].天然气工业，2014，34（10）：108-115.
[2]罗瑞振.高含硫天然气田试产过程安全措施探讨[D].安全、健康和环境，2015，15（2）：13-16.
[3]许述剑柴永新刘小辉于艳秋张晓刚.高含硫天然气净化厂腐蚀与安全维护系统研发[J].石油与天然气化工，2017（04）.
论文作者:杨晓华,高峰,孙燕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
标签：管道论文; 天然气论文; 含硫论文; 技术论文; 缺陷论文; 评价论文; 情况论文; 《防护工程》2018年第35期论文;