长输天然气管道完整性管理与管道腐蚀检测技术

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年2月第5期   作者:刘福来
[导读] 在长输管道完整性的管理过程中,对管道内外壁的腐蚀情况进行测定,
        刘福来
        13022519851021****  新疆 库尔勒
        摘要:在长输管道完整性的管理过程中,对管道内外壁的腐蚀情况进行测定,预估风险,制定管道的维修计划,保证天然气长距离输送的安全性。
        关键词:长输天然气管道;长输天然气管道;管道腐蚀检测技术
        1天然气管道输送过程中管道腐蚀的分析
        1.1管道腐蚀的成因
        ①土壤腐蚀和管道腐蚀。在天然气管道的腐蚀影响因素中,土壤是一种关键因素,由于土壤属于液、固和气三相的多孔性胶质体,空隙中存在着一定的水和气,由于水中含有一定的盐分,也就使得土壤的离子导电性非常突出。天然气管道在输送天然气的过程中,不同区域土壤条件不同,且管道每一部分的金相结构也存在着巨大的差异,也就产生了电化学电流,这一腐蚀电流对于管道存在着严重的腐蚀,易引发管道的土壤腐蚀。一些天然气管道为长输埋地管道,这类管道在施工时往往都会进行防腐层设计,以通过防腐层来有效避免管道的土壤腐蚀,但是,在实际的施工过程中,一些不当的操作行为可能会导致防腐层被破坏,难以起到隔离作用。
        ②大气腐蚀和细菌腐蚀。外部环境因素同样可能会引起管道腐蚀,首先,大气中有一定含量的水蒸气,而管道表面多以金属材质为主,在外界环境作用下,水蒸气或在金属表面凝结,形成水膜,此水膜可以溶解空气中的气体和杂质,在此溶解过程中,水膜相当于电解液,此反应过程会引起管道的化学腐蚀[2]。其次,气候条件同样会造成天然气管道的腐蚀,如果管道所经过区域长期处于晴朗天气,那么管道的运行环境相对较好,而在阴雨天气下,管道处于潮湿环境下,空气湿度较高,发生管道腐蚀的几率将相对较高,腐蚀的速率也非常快。最后,细菌同样会导致管道腐蚀,比如,硫酸盐还原菌、铁细菌、氧化菌等都会加大管道腐蚀威胁。
        1.2管道腐蚀的形态
        ①点蚀。点蚀是管道腐蚀的一种形态,在管道中属于局部腐蚀现象,多呈现出点状、针状和小孔状。各类管道工程中,由于管道多输送的是气体和液体类物质,当出现了点蚀情况以后,将会给管道造成极大的安全威胁,且由于点蚀的特征,往往很难被人们发现。天然气资源在管道输送过程中出现“冒、跑、滴、漏”的现象,可能是由点蚀现象所引起的,将会诱发严重的事故。在天然气管道工程中,为了避免出现此类的腐蚀情况,往往会在管道防腐处理之前,着重对管道金属表面、焊缝边的尖角、毛刺等加以有效处理。
        ②均匀腐蚀。均匀腐蚀同样是天然气管道腐蚀的重要表现,其主要表现为表面的大面积、均匀腐蚀,在一些全部暴露的金属管道中较为常见,一般是由于管道金属表面和腐蚀介质直接接触所引起的。
        ③丝状腐蚀。在管道保护膜下方位置处,极易发生丝状腐蚀,这一种腐蚀是与其他腐蚀所不同的,如果要在天然气管道中有效预防此类腐蚀现象,就需要做好管道的防腐层设计和处理。
2长输管道完整性管理
        2.1建立健全的长输管道完整性管理制度
        对长输管道的完整性管理措施进行明确的固定,制定出严格的管理规章制度,建立起成熟健全的长输管道管理体系,对管道完整性进行长效的安全隐患排查机制,确保管道的风险等级控制在可以接受的程度,对存在安全隐患的管道,采取合理的应对措施,解决天然气管道的安全风险。
        2.2安全隐患分析
        对长输管道系统进行分析,确定该管道完整性的影响因素,对存在隐患的问题采取必要的治理措施,保障管道的完整性。自然灾害多发的区域,如泥石流等,会对管道造成碰撞或挤压,造成管道的破裂、穿孔等,影响管道天然气的正常输送,所以针对地质条件恶劣,自然灾害多发的区域,要对管道进行保护,制定应急措施解决灾害带来的安全隐患,保证管道安全运行。第三方的施工也会对管道造成破坏,由于施工单位没有明确天然气管道的存在,在施工中,对天然气管道产生破坏,造成泄漏。如果不能及时处理,会造成巨大的安全事故,导致人身伤害甚至死亡。


        2.3建立长输天然气管道完整性数据库
        采用现代化的管理方法,对长输管道的完整性数据进行检测收集,录入计算机数据库中,通过数据管理系统对管道的运行参数进行统计分析,得出数据报表,为管道的完整性管理提供给依据,将输气管道腐蚀性的资料与成产数据库相结合,对完整性进行研究,应用现代化的数据管理方式,提高完整性管理水平。
        2.4加强长输管道的完整性管理
        由于长输天然气管道建设以后,使用年限较长,所以要加强对施工质量的监控。在设计阶段,要对输气站场和输气管道位置进行合理安排,保证施工质量,加强对管道系统的管理,减少事故发生的概率。建立长输管道安全管理措施,对员工加强培训,强化员工在管道维护中的操作技术,建立管道管理系统,对管道的运行状况进行动态监控,对安全风险进行评估,制定应对策略,降低安全问题的发生概率,确保长输管道系统的完整性。
3管道腐蚀监测技术
        就目前的技术来说,使用钢制管道对天然气进行输送被认为是最安全放心的手段,但是随着时间的推移,管道会出现腐蚀穿孔等缺陷,造成安全隐患。所以对管道进行腐蚀监测是保证输送安全的重要手段。管道腐蚀可以分为内外腐蚀两种,管道内腐蚀是指管道内传输介质的腐蚀性杂质对管道进行腐蚀,使管道产生坑蚀、鼓泡等,对管体内部产生破坏。管道外腐蚀主要是指管外防腐层剥落,造成管道与土壤接触,土壤中的酸碱等对管道形成腐蚀。
        3.1管道内腐蚀检测技术
        管道内腐蚀监测技术是清管器的无损检测设备,对管内信息进行采集分析,通过对管体的逐级扫描,对管内腐蚀产生的缺陷进行检测。管道内腐蚀检测技术主要有以下几种;
        (1)漏磁法智能清管器
        漏磁法智能清管器是当前应用时间较长、技术较为成熟的检测设备,它可以检测出由管道内外的腐蚀引起的管道壁的厚度变化和管壁的凹痕情况;
        (2)涡流检测技术
        涡流检测技术是利用电磁感应的原理,通过对管道壁内感生涡流的变化进行测定,评估定管壁的性能和有无腐蚀产生的缺陷;
        (3)超声波裂纹检测仪
        超声波裂纹检测仪是通过超声波对管道壁内的因腐蚀产生的裂纹、气孔等进行检测和定位,对风险进行评估和诊断。
        3.2管道外腐蚀检测技术
        国内外对于管道外腐蚀检测的技术方法很多,根据信号源的区别,可以分为直流和交流两种,当下对于防腐层腐蚀状况的检测主要是通过对管道上方地面进行测量或者防腐层性能的测试完成,下面介绍两种常用的方法。
        (1)多频管中电流法
        多频管中电流法是以管中电流测试法为基础,对埋地管道防护层的漏电情况进行检测的技术,可以判断管道的埋深和防腐蚀层整体的安全状况,方便管道使用部门提供维护和维修;
        (2)皮尔逊检测法
        皮尔逊检测法是在管道与大地之间施加交流信号,通过交流电压的梯度测定管道防腐层的破损,对管道外的防腐层进行定位。
结束语
        天然气在经过开采处理,会通过矿场管道被运输到净化厂内,经过净化处理后,通过长输天然气管道被输送到城市中的管理企业中,应用于企业或者居民生活。从生产到使用过程中,天然气都在密闭管道中运输,长输管道是连接气体净化处理厂与城市之间的输气管道,由于输送距离较长,输送过程要经过不同的地形地貌,对输送管道的检查维护是个考验,如果管道发生泄露,会对环境和人们的生命财产安全造成严重的伤害。对输送管道进行完整性管理和管道腐蚀性检测,可以排查安全隐患,减少事故的发生,是保证管道正常运行的重要措施。
参考文献
[1]杭徐佳.浅谈天然气管道安全运行问题及保障措施[J].低温与特气,2020,38(04):47-49.
[2]李亚菲,吴有更,张巍威,李彬彬.长输天然气管道焊缝异常缺陷修复方法探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(16):5-6+8.
[3]唐超,慕强,孔超.长输天然气管道伴行光缆完整性管理探索[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(10):72-73.
[4]吴建松.天然气长输管道安全管理存在问题及对策分析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(10):78-79.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: