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摘要：随着石油工业的发展，管道输送已成为天然气输送的重要方式之一。随着管道施工量的不断增加，长期使用后容易产生老化问题，严重影响了长输管道的安全运行。目前，影响管道正常运行的因素很多。长输天然气管道一旦发生泄漏，将严重影响附近的居民和建筑物。因此，有效地开展天然气长输管道问题的探测与定位是十分必要的。本文首先对长输管道的输气管道泄漏事故危害及分类进行了分析，对产生泄漏的原因进行了详细的探讨，最终提出了长输天然气管道泄漏的处理方法。
关键词：长输天然气管道；原因分析；检测技术；处理方法
引言
天然气长输管道是天然气输送的重要通道，但由于管道材料本身、输送距离长、区域环境复杂、运行管理不善等诸多因素，容易导致天然气长输管道泄漏。从管道缺陷、焊接缺陷、内外腐蚀、第三方施工和外力因素等方面分析了渗漏的原因，并提出了相应的对策。仅从管道腐蚀、环焊缝裂纹和外部因素三个方面分析了管道泄漏的原因，这些因素不够全面，为管道泄漏后处理提供了较好的方法，但没有从预防的角度加以考虑。从施工方案完整性不足、管道设施质量、腐蚀、焊接质量、施工管理和自然因素五个方面分析了渗漏的原因，并提出了相应的对策，但没有考虑到第三方施工引起的渗漏这一最重要因素。为此，对天然气长输管道泄漏的原因进行了全面的总结和分析，并提出了相应的防止天然气长输管道泄漏的对策。
一、长输气管道泄漏事故危害及分类
天然气长输管道在运行过程中，容易出现泄漏事故，对天然气的运气产生了很大的影响，产生泄漏事故的原因很多，主要包括以下几种：来自管道内部和外部的腐蚀、施工过程中存在的缺陷、运输过程中来自外界的干扰、不确定的自然灾害以及施工材料的不足等。首先，对管道泄漏事故进行了分类。事故详情如下：A类事故是由于自然灾害、第三方破坏或施工质量引起的较大裂缝或管道破裂，造成大量天然气泄漏，在抢修的过程中需要采用大规模作业的方式。这种事故主要的表现在长输天然气管道上游出站口以及下游的入口处压力逐渐降低。这种事故具有破坏性，影响不好。必须由专人修理，使用大型堵塞设备、修理设备和抢险测量设备。如：挖掘机、推土机、拖车、专业消防车、起重机、电焊机等。B型事故主要是由人为损坏或腐蚀引起的管道穿孔或微裂纹，造成少量天然气泄漏，可采用压力封堵、焊接修补的方法。运行中的主要性能：上下游站以及入口的压力维持到平衡的状态。在针对事故进行救援的过程中，相关的负责人以及专业工作人员都必须达到现场指挥具体救援工作。科学、专业的设备是处理事故必备的条件，常用的专业设备主要有：小型挖掘机、起重机、专业工程车、小孔堵漏工具等。C型事故主要是由于天然气管道发生弯曲变形，造成的天然气泄漏以及管道开裂，并且设备仍然在这种情况下运行。此类设备由于管道仍然处在运行状态，具有很强的潜在威胁，如果不能将C类事故及时有效的解决，将导致A级或B级事故。由于事故原因不同，可能造成不同程度的损害，所以事故必须立即处理，要求车站人员具备基本的应对措施和维修设备。如可燃气体探测器，泄漏探测器，消防服，正压呼吸器和各种防爆工具。
二、天然气长输管道泄漏的原因
（一）管道母材缺陷是导致天然气长输管道泄漏的最根本原因，也是未来天然气长输管道安全运行的潜在危险。造成管道母体缺陷的原因有四个：一是用于制造管道的材料本身存在缺陷，二是制造工艺和技术不能满足要求，三是所选管道的压力等级不能满足操作要求，四是非法经营的经济利益最小化。
（二）焊接缺陷，特别是环焊缝缺陷也是管道泄漏的原因之一。管道环焊缝存在的缺陷主要表现在三个方面：一是焊接工艺能力不高，焊缝出现气孔、夹渣、未焊透等缺陷；二是在薄膜评定过程中存在评定错误，评定不准确。
（三）管道腐蚀是管道泄漏的第二大原因，主要包括由于内部、外部以及应力对长输天然气管道产生的腐蚀。长输天然气管道的内部腐蚀产生的主要原因是介质，酸性成本是导致长输天然气管道内部产生腐蚀最重要的影响因素。长输天然气管道的外部腐蚀主要是由于水、空气、土壤与管道的接触、防腐层破裂导致的。以及阴极保护不当（如牺牲阳极块消耗或强制电流保护电压不在有效保护范围内）。管道在特定腐蚀介质中发生应力腐蚀。
（四）外力引起的管道泄漏，主要包括地质灾害以及自然灾害两种，例如滑坡、泥石流、地震以及山洪等，都属于不可抗因素。此外，由于管道穿过采空区，地面下沉也是管道泄漏的原因。
（五）电力、煤炭、水利、发展改革等部门缺乏统一规划，规划建设缺乏统一性，整体性不强，造成施工队伍不熟悉地下管线情况，挖掘、铲平、压实等作业会造成管线泄漏。
（六）由于施工队伍不严格按照施工工艺进行施工（如不进行火花试验等），存在施工野蛮（如在吊装管道和管道防腐层破坏过程中），焊缝防腐处理不到位等施工管理问题，是管道泄漏的隐患。
（七）第三方损害是天然气长输管道泄漏的主要原因，可分为第三方客观损害和第三方主观损害两种情形。第三方施工的客观危害是由于施工方对管道信息的忽视和盲目开挖造成的泄漏。第三人的主观损害是由于违法分子为了经济利益冒险钻孔盗气而造成的泄漏。
（八）防腐绝缘层裂化。在长期使用的防腐保温层中，如果出现老化问题，那么长输天然气管道在表面的防腐层非常容易产生开裂的严重问题。在长输天然气管道的防腐层容易出现服饰坑、不规则的锈斑以及孔蚀等严重问题。防腐层一般存在腐蚀问题，首先出现在防腐层表面，防腐层遭到破坏之后将会导致钢管的渗漏，最终会造成长输管道泄漏。
（九）阴极保护失效。
阴极保护在长输管道运行中起着关键作用。阳极区的电阻会因为阳极区断电或者中断逐渐加大。恒电位器的原始作用难以发挥，工作参数波动大，电压波动以及输出电流也会由于阴极保护实效而产生大幅度的变化，从而使阴极保护的效率进一步降低。电位降低后，阴极将失去原有的功能，长输管道将产生泄漏。
三、天然气长输管道泄漏声波检测与定位研究
（一）泄漏声波检测的原理
然气长输管道泄漏声波检测的主要原理是通过声传感器检测，对阐述长输天然气管道中产生的声音信号以及相关的介质进行科学详细的检测，从检测到的波普中客观的对长输天然气管道已经存在或者可能存在泄漏的信号以及具体位置进行分析。如果天然气长输管道泄漏，那么长输天然气管道内部的压力平衡就会遭到破坏，系统流体的弹性力将会被释放，最终产生冲击性较强的声波，对长输天然气管道造成破坏，严重使长输天然气管道产生裂缝和渗漏。在检测的过程中，泄露点附近的声波频率会显现出交款的范围，其中占较大比例的为高频声波。两个声波传感器在相距一定距离的正式道路上，在管道泄漏后，每时每刻检测到泄漏的声波信号，以确定管道是否泄漏。
（二）相关算法在管道泄漏定位中的应用
相关分析作为一门边缘学科正在兴起，并广泛应用于各种科学分析中。利用该技术可以有效地分析机械振动，找出振动信号的频谱特征，从而防止或减少振动。在电子学中，可以提取有效的微弱信号，通过相关技术滤除噪声，为了正确判断信号，通过先进的科学技术对各种声学参数进行分析，结合自动控制技术进行系统识别，对被控对象的实时动态进行测量。随着近十几年的发展，该技术在长输管道中逐步推广，具有广阔的发展前景。
因此，如何利用相关算法计算管道泄漏点位置是一个值得深入研究的问题。如果没有泄漏，泄漏的声音信号就不会传送到传感器，相关函数（量子场论）输出值接近零。如果发生泄漏，相关函数（量子场论）输出值会显著增加。根据相关函数（量子场论）的最大值找出渗漏点。相关算法在长输天然气管道的渗漏点分析中能够准确捕捉相关的信号，并且可以结合大数据技术来对相关信号之间的关系进行分析，基于相关性进行分析和检测。通过对相关函数（量子场论）的统计计算，可以找出与函数极值相对应的时间延迟，在相关性分析中起着重要作用。因此，两个信号的组合进行相关计算，可以检测和定位管道泄漏。
四、长输天然气管道泄漏事故应对措施
（一）严格按照设计图纸进行天然气工程的设计质量控制
技术人员首先要按照具体施工要求对设计图纸进行详细的检查和具体研究，对于方向和定位要严格把握，对于长输天然气管道的尺寸和细节要详细核查，如果在审核中发现问题，及时报告有关方面，及时调整设计方案，使擅自处置与改动的情况尽量避免发生；要严格对材料的数量和质量进行控制，需要选择与具体项目相适应的技术人员，使技术储备工作能够持续进行。
（二）钢管广泛应用于管道的铺设和连接
当前长输天然气管道在连接和铺设的过程中大规模使用钢管，钢管具有使用方面、密封性强以及耐腐蚀性强等显著的优先。在长输天然气管道连接的具体操作过程中要对管道的尺寸进行准确的把握，并且要严格按照相关规定的方法来进行，从而确保钢管在管道的连接与铺设过程中的优势完全发挥。塑料管的熔合性很强，管子的狭窄部分熔合，当管子横截面较厚时，直接焊接管子，保证管子的密封。
（三）管道焊接质量控制
管道焊接优点明显，但对焊接工艺要求很高。在天然气工程中，焊接过程受到界面不对称等制约的因素，使天数天然气管道的防泄漏工作产生影响。在进行管道焊接的过程中要着重考虑以下几点：
1.长输天然气管道的焊接过程中，时刻都要保证界面的整齐与清洁，当横截面上有污点时会影响焊接分子的熔合，如果简单的用手来擦拭表面，那么就会对长输天然气管道的横切面产生二次污染。在焊接的过程中要对温度进行严格的控制，还需要关注天气情况、雪、温度及大风等。控制焊接压力。压力在管道焊接过程中非常重要，因此必须控制好压力。当焊接压力过高时，如果材料的残留越多，那么焊接的效果就会越差。如果焊接的过程中压力过下，那么焊接工作极有可能失败，即使成功也容易产生渗漏；横向误差小于10%，保证了焊接质量。5.在第二次检测完成后发现加工后的质量问题，确保检测合格后方可投入使用。
（四）做好管道质量控制
1.管道的质量控制中，管道质量的控制与监督是必不可少的重要环节，具有相同的根本目标，就是保证长输天然气工作的整体质量。在此过程中要对各部分的比例控制，根据科学数据，避免出现经验性的单一决策。实践过程混合料的搭配使用已经受到了认可，并且还需要进行相关实验，对实验的结果以及设计的要求都很好，设计的过程中要对混合料的配比进行规制，同时满足经济性要求。
（五）落实管道精准宣传
1.提高目标受众的准确性，加强土地所有者必须通过以下几方面进行安全管理：管道、信息官、大机械手、村长、市长、管道当局、土地、规划、安全监督，2.落实管道精准的宣传内容主要包括管道保护的奖惩机制、可能会对管道的安全造成影响的因素分析、管道安装与检修的具体位置以及管道运行的基本现状。宣传地点的准确位置包括进入村内、前往沿线学校或人口稠密地区、当地政府部门、沿线地面或村庄等。宣传方法包括口头解释、印制单张、联络卡、制作宣传品等。通过我们的准确宣传，让对管道保护知识的宣传听得更清楚，看得更清楚，记得更牢。
（六）夯实管道管理的基础工作
在长输天然气管道的管理基础工作中，主要包括：管道记录的填写、日常的巡查与检查、管道日常检修和考察需要重视的问题等。这些基础工作可以在日常工作中逐步巩固，比如在巡逻线上，发现三根缺桩等，相关人员需要直接进行更换，从而减少不必要的损失。
（七）建立健全管理体制
1.建立健全管理制度，在综合考虑项目情况的基础上，对原有制度进行调整，在实施过程中保证各项目的重要性和准确性，全面监督和控制行为，充分发挥制度的作用，确保项目的顺利进行。2、自觉培养人员的责任感，实行岗位责任制，对个人素质负责，当发现长输天然气管道渗漏的时候能够及时准确的找到相关负责人，根据长输天然气的实际泄漏情况来制定补救计划。监督和控制原材料和工艺的质量，注重原材料的质量控制和监督，从采购环节中选择信誉好、产品质量好的供应商，在材料入库环节进行质量抽样，严禁不合格原材料入库。重点加强制度建设，基层管理和落实各项措施，形成科学、健全、合理的运行、监督和考核机制。详细的《燃气供应应急预案》，使应急工作职责明确，分工明确，步骤详细，具有较强的实际操作性。不时举行实战演练。5.将被动救援转变为主动预防。制定巡逻计划，加强重点区域巡逻次数，对巡逻队进行抽查。通过各种方法和手段，查明管道运行中的风险，发现、监测和报告隐患，保证管网运行的安全，确保生产企业的安全，保障公众和自身的安全。具体而言，检查周期应根据管道材料、工作压力、腐蚀等级、连接形式、使用寿命和周围环境（如人口密度、道路状况、季节变化等）来确定。遇到下列情况之一时，应加强巡逻，及时发现异常情况报告，防范风险：长输天然气设备以及管道如果运行时间不长等；周边的居民以及建筑物过多；人口密集地区的管道和设备等4.地震、大洪水等自然条件异常的时期。道路回填后的地面沉降：如有货车驶过建筑地盘的行人路或草地，管道工人在进行管网检查时，要对深坑、路面裂缝、长输天然气管道是否存在潜在风险.6.埋地管道；7.可能与现有管道相交的地下设施，如下水道、水管。
结论
天然气已经广泛应用于人们的生活中，长输天然气管道在天然气运输中起到了至关重要的作用。长输天然气管道在工作的过程中与水、空气长时间接触，管道的泄漏情况越来越严重，因此如何防止天然气长期泄漏已成为一个关键问题。不仅要从管道本身找到问题，而且要从天然气的特性找到解决办法。经过深入调查，作者从多个方面进行了分析，并提出了一些建议，希望能对天然气长输管道的泄漏问题有所帮助。随着现代社会的发展，长输天然气管道泄漏的定位以及检测技术越来越受到重视。由此可见，加强对长输天然气管道泄漏原因分析及处理方法的研究非常具有现实意义。
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