长庆油田分公司第一采气厂第四净化厂
摘要：随着经济的发展和大气污染防治措施的深入实施，我国对天然气资源的需求量呈现爆发式的增长，天然气的开采和管道建设步伐也在持续加速中。预计在未来10-20年，我国天然气管道将进入老龄化阶段，管道事故也会随着时问的推移频繁发生。其中天然气管道设备泄露问题成为一个关注的焦点。本文就天然气管道设备泄露堵漏技术进行探讨。
关键词：天然气管道；泄露；堵漏技术
天然气输送具有密封性和连续性的特点。干线天然气管道在实际工作的过程中，经常有泄漏和易爆的问题。在不能对其进行重点处理的情况下，出现能源浪费的现象，也在很大程度上对环境造成污染。在进行漏点处理的时候，就应该从其处理形式和方法出发，同时加大对漏点的检测。
一、天然气长输管道泄漏原因
（1）腐蚀
长输天然气管道都是由金属制成的，经过长久与空气和天然气的接触，必然会出现被腐蚀的现象。长时间的腐蚀是摧毁管道的主要原因，经过腐蚀后的长输天然气管道会变得越来越薄，甚至出现大面积的变形，这样就会出现直接泄漏，对天然气的使用带来极大的不便。
（2）外界因素的破坏
除去长输天然气管道本身的缺陷外，还有一些外界因素也会导致管道的损坏。比如在施工的过程中管道掩埋的过浅或者是过深，及管道自身的质量问题，都会影响管道的使用。另外还有不法的分子蓄意地破坏长输天然气管道的情况，从而导致管道出现泄露，出现不能够正常使用的问题。
（3）环向焊接缺陷
由于管道是采取环向的焊接，这种焊接技术有着自身的缺陷，在使用的过程中非常容易出现溶蚀和错边，一旦管道投入使用，自身就会受到来自外界的压力，而当这些压力达到一定程度的时候，就出现了裂纹，导致天然气泄漏的出现。
二、天然气管道泄漏堵漏的技术
（一）带压堵漏的方法
运用机械堵漏。第一，运用支撑的形式。从管道外部出现，对支撑架进行设计。运用工具和密封垫堵住泄漏的地方。这样的形式主要是针对那些较大的管道，但是，在其中运用的材料和机械都是复杂的。第二，顶压法。这种方法主要是在管道上进行螺杆固定，间接的堵住设备。该方法往往是运用那些漏点比较小的位置，把机械模具和材料能够结合在一起。第三，卡箍法。在泄漏的地方运用卡箍密封垫。第四，运用焊接的形式进行堵漏。在焊接的形式下，能够对设备的泄漏点进行处理，技术方案要趋于完善，也要计安全措施更加稳定。
（二）焊接堵漏的具体形式
带压焊接主要是处于不是正常工作的情况下实行特别的焊接技能。这和正常的焊接形式存在一定的距离。在实际进行操作的过程中，焊接工作人员应该遵循安全防护措施，力求焊机工作更加合理。
（1）锤击捻压焊的形式。这主要是运用在低压容器和压力管道的裂缝中，也是进行气孔的焊接。在进行焊接的过程中，要运用小直径的焊条。在具体操作的时候，就应该运用电弧的热力，对漏点的周边进行加热。在熄弧之后，就运用锤子等把泄漏的位置进行挤压和锤捻。
（2）铆焊法。在裂纹比较宽或者气孔的直径比较大的时候，进行捻压中就会出现比较大的难度。同时，通过与母材材质相同的材料制作成圆柱，防止出现较大的外泄压力，随之提升焊接的速度。在裂纹的俄周边出现不规则的时候，还可以运用硬质薄木片进行焊接。在进行焊接的时候，要注意进行一次堵塞，进行较快的焊接，随之开展下一步工作。
（3）顶流焊接法。通常，有些焊接往往是在腐蚀和磨损的层面所产生的。这样，就应该在泄漏的地方进行外延焊接。从具体的腐蚀情况出发，实行一周的焊接。在此背景下，进行逐渐推进，保证泄漏的面积会渐渐缩小，最终运用铆接的形式，运用比较小的直径。在较大的焊接处进行电流封层。
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（三）天然气管道泄漏的抢修技术
（1）换管
一般情况的天然气管道损坏，采取以上两种方法就可以，但是如果管道损坏的比较严重，那么就需要采取换管的办法。在做好所有的安全措施以后，根据旧管的受损情况来决定管道的切除长度，在待切除管的两端外侧1. 2m的范围内，查看有无焊口，然后进行切割。旧管切除以后，按略长于旧管的长度准备好新管。之后用钙基脂封堵原管两端的管口，以免在进行焊接时受到热熔化而失去密封性。
（2）管卡修复法
如果天然气管道是因为长期遭到腐蚀损坏的，那么就需要管卡修复法。卡箍主要是用来修复腐蚀点的。是由金属板条组成的，在使用的时候需要把卡箍紧紧地固定在管线上。这样可以把泄漏点控制住，如果腐蚀的比较严重，那么就需要采取换管的方式来进行维修。不过一般情况下不用换管，只要进行一些修补就可以完成。
三、加强天然气管道泄露检测技术的应用
为了更好地研究输气管道泄漏问题，学者们提出了多种管道泄漏检测技术，用以检测管道泄漏的问题。这些泄漏检测技术大致上可以分为硬件检测与软件检测两种类型，具体的应用还需要根据实际情况选择最为合适的检测技术。
（一）硬件类型检测技术
关于输气管道泄漏的检测，必须要有专业的检测技术进行判断，才能够保证检测结果的准确性，以最快的速度维修，降低经济损失。硬件类型检测技术最具有代表性的是光纤传感检测技术，主要是基于光栅、散射等光纤检测技术。
（1）基于布拉格光栅的泄漏检测技术。该管道泄漏检测技术主要是利用光纤纤芯折射率可周期性变化进行泄漏检测的。环境因素的变化会直接影响有效折射率和光栅距离，这是就会改变反射光谱波长，从波长的变化可以推断出输气管道是否发生泄漏
（2）基于散射的管道泄漏检测技术。输气管道的散射泄漏检测技术包含Raman、Brillouin, Rayleigh等3种散射检测技术，根据这几种散射研发出相应的输气管道泄漏检测设备。Raman、Brillouin散射管道泄漏检测技术实际上是通过检测管道温度来检测管道泄漏情况，Rayleigh散射管道泄漏技术的泄漏检测则是通过反射光纤的改变判断管道泄漏状况。
（3）基于十涉的光纤管道泄漏检测技术。该检测技术主要有Sagnac和Mac h-Zehnder光纤检测技术，Sagnac十涉检测技术的光源信号在分光之后会形成反方向的信号传输每当发生泄漏之后，光纤信号就会产生扰动，光束位置发生改变，这些光束位置发生改变之后，通过光束前后的位差就可以确定出管道的泄漏点，从而检测出输气管道泄漏的地方；Mach-Zehnder光纤检测技术主要是通过2根并排铺设的光纤进行检测工作，其中2根是用来测量，另一条是用来传输数据与信号，2根测量光纤的信号源在发生泄漏之后会产生相位差，光纤的末尾就会现十涉信号，第3根光纤会将十涉信号传输到探测系统内，从而确定天然气传输管道泄漏的位置。
（二）软件类型检测技术
输气管道软件类型检测技术的主要代表是声波检测技术，该检测技术的检测效率非常高，精准度与灵敏度也非常高，具有很大的优势。由于声波泄漏检测技术具有良好的特点，所以能够被广泛的应用在输气管道泄漏检测当中。声波泄漏检测技术与光纤泄漏检测技术相比较，声波检测技术在实际应用的过程中更加具有优势，各方面的性能都相对成熟，在实际输气管道泄漏检测中具有很强的适应性。
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论文作者:张军宁,韩福庆,冯燕林,李海龙,郑强
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
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