关键词：输油管道；泄漏检测；关键技术
引言
近年来，长输管道、城镇燃气管道等地下管线在线服役时间增加，管道输送具有安全性高、输量大、输送距离长的特点，因而被广泛应用于石油天然气工业中。我国大多数的油田生产现场都位于人烟稀少、自然条件恶劣的偏远地区，要将生产的原油集输到工业发达的地区进行炼制等各种加工工艺，需要经过长距离的管道输送。
1输油管道质量重要性
管道质量取决于多个方面，其中，管道设计施工建设对整体质量的影响相对较大，这种影响将存在于管道运行的各个阶段，直至管道废弃为止，因此，建设质量将会对管道的日常运行产生重要影响。在另一方面，对油气管道的运行情况进行及时的检查也会对管道质量产生影响，及时的检查可以发现管道问题并采取措施进行修补，间接提高管道质量。由于管道的施工建设力度相对较大，部分管道需穿跨河流和道路，这给管道的质量提出了新的要求，一旦管道出现问题，会给河流环境造成极大的影响，同时也会影响道路交通。
2输油管道破损的常见原因
2.1管道腐蚀
管道腐蚀是造成输油管道破损泄漏的主要原因之一，由于土壤中富含各种成分，如空气、水分、各种微生物以及大量的溶解于水中的盐类，这些因素和输油管道接触时必然会引起管道的外壁腐蚀；管道内输送的油井产出液同样含有地层水、硫的氧化物、氯离子等多种腐蚀性介质，它们对管道的内壁也会造成一定的腐蚀。这些腐蚀综合作用，会直接影响输油管道的使用安全。
2.2人为破坏
人为破坏因素也是造成输油管道破损的一项重要原因，有关输油管道泄漏的统计中，人为因素能够占有70%以上。
3油品泄漏扩散模型
泄漏油品地表扩散模型主要用于描述泄漏油品在不同地表状态下的流动扩散情况，确定泄漏油品的扩散范围以及到达指定区域的时间。根据水文地质学的相关理论，影响泄漏油品在地表扩散过程的主要因素包括地形条件、地面粗糙度、表层土壤的微孔结构等。在不同地形条件下泄漏油品的流动行为存在较大差异。与地表水流过程类似，泄漏油品在地表流动扩散的过程中，地形条件主要影响泄漏油品的流动路径，泄漏油品极易在倾斜表面形成油流，而地表粗糙度增大及表层土壤微孔结构较多，则会减小地表扩散面积。
4输油管道检测方法
4.1人体电容法
人体电容法是一种应用较为广泛的腐蚀检测方法，该种方法的现场应用效果相对较好。该种方法在应用过程中也有较大的缺陷，在使用人体电容法对管道进行腐蚀检测的过程中，相关工作人员必须具有很好的操作水平和知识储备，在另一方面，为了保障检测质量，在检测之前必须对检测信号的发射点进行优选，该位置的选择将会对检测质量产生严重影响，这两大缺点的存在严重制约了该技术的发展。
4.2放射行检测技术的应用
放射型界面检测方法主要分为两种，分别是向管道内部喷入适量的放射型示踪剂、将检测器和放射源全部固定于管道上部。如果采用第一种检测方式，两种不同品质的油品间，需要在其界面上部喷射少量的含有放射性物质的有机化合物溶液。检测人员通过加强放射强度的检测，能够准确地判断出混油界面具体位置。待混油到来，油品放射强度不断提髙，混油段中心来到时，其放射强度达到峰值，然后逐渐地降低，混油尾通过之后，放射强度会消失。
4.3气体记号方法
气体记号方法，主要指的是将某一种气体当成示踪物质，将其注入到管内的不同油品界面间，在分输站位置，利用色谱仪进行采样处理，确定示踪气体在油品当中的分布情况，进而确定混油界面。示踪气体要具备较强的电子亲和力，而且容易获取。现阶段，常用的气体为ＳＦ６。
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5在线试验测量
实际运行中的集输管线和光缆会被填埋在土壤中，泄漏的油品有可能会被周围的土壤阻挡或吸收，不能及时作用到下方的传感光缆上，从而影响对泄漏的检测。因此，还需要在实际的集输管线现场铺设光缆，并验证多种布设方式及泄漏流量情况下的泄漏点检测效果。现场测试光缆铺设设计方案如图5所示，采用单芯铠装光缆和双芯光纤填充油膏温度感测光缆进行平行铺设。其中蓝色和绿色分别表示包裹塑料膜和不包裹塑料膜的光缆段。光缆的铺设方式有直铺式、三段往返式和螺旋缠绕式。每一种布设方式均引出一个细管，用于注入热水，模拟管道的泄漏。借助于现场管道的长距离，可以同时对上述多种布设方式的检测效果进行测试。
6输油管道泄露常用技术
6.1机械堵漏
机械堵漏是通过机械力达到堵漏目的的方式，需要采用一定的外加装置与填料等材料，较为常见的机械堵漏方法包括捆扎、卡箍、塞楔、万向顶和螺塞堵漏法等，实际操作中应用十分广泛，操作方法简单，能够起到快速堵漏作用。在具体适用范围上，捆扎堵漏方法主要利用捆扎工具、密封垫片与钢带对泄露部位进行封闭。卡箍堵漏是采用卡箍将密封垫卡死在泄漏处实现堵漏作用，是一种常用的机械堵漏方法。螺塞堵漏法是在泄漏的孔洞里钻孔攻丝，然后上紧螺塞和密封垫进行堵漏，一般适用于体积较厚、孔洞较大位置的堵漏。此外还包括捻缝法，采用冲子挤压泄漏点周围金属发挥堵漏作用，以及在设备外部设置支持架的支撑法、利用韧性大的材料敲入泄漏部位的塞楔法等。
6.2管道泄漏控制技术
油气管道运输自动化控制中包含了多项技术，整体性能得到了全面提升，采用自动化控制的方式，能够降低油气管道运输的成本，并且提升运输效率，对整个油气管道运输工作发展来说具有非常重要的意义。一旦在传输过程中出现紧急情况，则可以通过控制开关阀门的方式进行控制，应对运输工作中出现的紧急情况。阀门还能够对管道内部的压力进行有效控制。管道泄露是油气管道运输中存在的关键问题，因此需要对其进行有效准确的自动化控制，一旦出现泄露，不仅会造成严重的经济损失，甚至会出现人员伤亡的情况，由此可以看出管道泄露控制的重要性。目前可以利用超声波管道泄露检测技术对其进行控制，该技术主要采用超声波，对其中存在的微弱信号进行检测，进而确定管道是否出现泄露的情况。该技术的应用原理主要是利用超声信号的特点，根据间歇混沌特性进行检测，针对管道中微弱的正弦信号进行检测。同时利用锁相的方式，检测其中存在的大频率微弱信号，确定信号的幅值以及相位信息，该技术能够实现实时检测，采用高科技，收集油气管道运输中的数据，并将其存储在其中，在混沌时差的基础上，对油气管道运输内部运输流量进行实时监测的同时，确定管道是否出现泄露的情况。一旦出现突发情况，能够在第一时间确定管道泄露出现的位置，并在第一时间发出相应的警报，帮助管理人员解决问题以及发现问题。
6.3缓蚀剂防腐技术
缓蚀剂防腐技术是一种常见的管道防护手段，能有效降低管道的腐蚀速率。该种方法是在管道及其零部件生产的过程中添加一定量的缓蚀剂，从而使得管道在整个生命周期中的腐蚀速率得到降低，从而延长管道的使用寿命及降低管道的事故率。在添加缓蚀剂的过程中，要对缓蚀剂的量进行准确把握，同时，缓蚀剂的添加工艺也会对管道的质量产生影响。
结束语
综上所述，输油管道破损是一种较为常见的问题，在发生输油管道破损和泄漏时，需要及时采取措施进行抢修工作。其中补焊技术具有操作时间短、应用效果好的优势。进行输油管道补焊时，应严格按照操作规范进行焊接操作，确保一次性完成焊接。
参考文献
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论文作者:刘宇琛,石天雪
论文发表刊物:《科学与技术》2019年20期
论文发表时间:2020/4/17
标签：管道论文; 输油管道论文; 油品论文; 地表论文; 油气论文; 光缆论文; 质量论文; 《科学与技术》2019年20期论文;