【摘要】天然氣目前是繼煤炭與石油之后全球公認(rèn)的第三大能源，正在人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮著很大的作用。我國(guó)許多城市都已安裝天然氣管道輸送天然氣供城市居民日常使用，而目前正在推廣的燃?xì)鈩?dòng)力車(chē)，也是以天然氣代替汽油作為主要?jiǎng)恿θ剂系囊环N應(yīng)用途徑，對(duì)節(jié)能減排具有良好的效果，不僅如此天然氣還在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，因此天然氣管道運(yùn)輸?shù)陌踩詷O為重要。本文中將圍繞天然氣管道泄漏問(wèn)題及其檢測(cè)方法進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】天然氣；管道泄漏；檢測(cè)方法

天然氣在我們的日常生活中并不陌生，現(xiàn)代城市樓房建筑在施工中就要考慮到天然氣管道的鋪設(shè)及孔洞的預(yù)留，天然氣已經(jīng)走進(jìn)了我們的生活中，并且為人們生活帶來(lái)了極大的便利。與傳統(tǒng)煤氣相比，天然氣具有更高的安全性和清潔性，天然氣無(wú)毒、易散發(fā)，比重輕于空氣，不宜積聚成爆炸性氣體，在安全性上具有很大的優(yōu)勢(shì)。但天然氣作為一種可燃?xì)怏w，發(fā)生泄漏時(shí)依然會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)，所以對(duì)于天然氣管道泄漏的防范與檢測(cè)是十分必要的。

一、天然氣管道泄漏的常見(jiàn)形式

在天然氣管道輸送過(guò)程中，常發(fā)生泄漏的部位是管道上的連接部位、焊接部位、流體的轉(zhuǎn)向部位及采用填料密封部位等。

1.連接部位是指為了檢修或更換零部件而在設(shè)備或管道上設(shè)置的可拆卸性構(gòu)件。最常見(jiàn)的連接部位有法蘭連接和螺紋連接。

法蘭泄漏。法蘭密封是天然氣管道輸送中應(yīng)用最廣泛的一種密封結(jié)構(gòu)形式。這種密封形式一般是依靠其連接螺栓所產(chǎn)生的預(yù)緊力，通過(guò)各種固體墊片或液體墊片達(dá)到足夠的工作密封比壓，來(lái)阻止被密封流體介質(zhì)的外泄，屬于強(qiáng)制密封范疇。這種連接形式主要存在三種泄漏形式。①界面泄漏。密封墊片壓緊力不足、法蘭結(jié)合面上的粗糙度不恰當(dāng)、管道溫差變形、機(jī)械振動(dòng)等都會(huì)引起密封墊片與法蘭面之間密合不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。②滲透泄漏。壓力介質(zhì)通過(guò)密封墊片內(nèi)部的微小間隙而產(chǎn)生的一種泄漏形式。③破壞泄漏。破壞泄漏是由于安裝質(zhì)量欠佳而產(chǎn)生密封墊片壓縮過(guò)度或密封比壓不足而發(fā)生的泄漏。

螺紋連接泄漏。螺紋泄漏是由于所使用的纏繞填充材料經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后，出現(xiàn)老化、龜裂、變質(zhì)，塑隆變形和回彈力下降，造成填充材料與絲扣之間密合不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。

2.焊接部位泄漏。主要是由于焊接過(guò)程中的焊接不到位、操作失誤等等一些問(wèn)題導(dǎo)致焊接部位出現(xiàn)氣孔或裂縫等，造成天然氣的泄漏。

3.流體轉(zhuǎn)向部位泄漏。主要是由于流體在管道中高速運(yùn)動(dòng)，在其轉(zhuǎn)向時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)向部位會(huì)造成巨大的沖擊力，可能導(dǎo)致管道的穿孔，造成天然氣泄漏。

二、天然氣管道泄漏的危害

天然氣管道的泄漏不僅危害城市居民的生命安全，而且對(duì)自然環(huán)境的影響也不可小視，并且其巨大的破壞性所造成的損失也是不可小覷的。天然氣管道泄漏對(duì)于管道途徑的各個(gè)區(qū)域都具有一定的危險(xiǎn)性，尤其是天然氣的各個(gè)處理站區(qū)域，均屬于管道泄漏的高危區(qū)域，一旦發(fā)生爆炸，對(duì)于站點(diǎn)的工作人員將是極其危險(xiǎn)的，不僅天然氣爆炸的沖擊會(huì)造成人員傷亡，其對(duì)其他設(shè)備及建筑的破壞也是造成人員傷亡的主要方式。天然氣管道在城市內(nèi)的泄漏對(duì)于城市居民的威脅性也是極大的，城市建筑密集，且各種管道的鋪設(shè)也相互關(guān)聯(lián)，燃?xì)夤艿腊l(fā)生爆炸，除爆炸本身對(duì)居民生財(cái)產(chǎn)安全的危害以外，對(duì)地下其他管線及城市建筑物的破壞，極有可能造成連鎖反應(yīng)，擴(kuò)大傷害的影響，也給城市居民日常的生活帶來(lái)極大不便。天然氣雖然作為一種清潔能源被廣泛使用，但天然氣管道在運(yùn)輸中發(fā)生泄漏引發(fā)的大面積爆炸還可能會(huì)導(dǎo)致部分其他有害氣體被釋放到空氣中，造成空氣的污染以及氣候環(huán)境的破壞。而如果在工業(yè)密集的區(qū)域發(fā)生天然氣管道泄漏引起的爆炸，將可能對(duì)工廠工作人員生命造成危害，對(duì)工業(yè)設(shè)備造成破壞，并且嚴(yán)重影響工業(yè)生產(chǎn)，相對(duì)更加危險(xiǎn)的化工廠收到波及還可能導(dǎo)致化工原料的泄漏，帶來(lái)更大的威脅。因此天然氣管道泄漏的防范與檢測(cè)是天然氣生產(chǎn)與使用中的重中之重。

三、天然氣管道泄漏的檢測(cè)方法

隨著天然氣的使用越來(lái)越廣泛，針對(duì)天然氣管道泄露的檢測(cè)也在不斷的革新，并且科技成分的融入也不斷加大。目前天然氣管道泄漏檢測(cè)的方法有很多種，大致可以分為基于物理原理檢測(cè)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析檢測(cè)兩類。

1.基于物理原理的檢測(cè)方法也可以成為硬件檢測(cè)法，主要是通過(guò)對(duì)天然氣管道區(qū)域的物理數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)以及硬件監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣泄漏情況的監(jiān)測(cè)。常用方法主要包括直接觀察法、探測(cè)球法、半滲透檢測(cè)管法三種。

直接觀察法較好理解，主要是依靠有經(jīng)驗(yàn)的管道工人或經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的運(yùn)物進(jìn)行管道巡查。通過(guò)對(duì)天然氣管線進(jìn)行準(zhǔn)確的察看或聽(tīng)以此來(lái)判斷天然氣管線是否存在泄漏情況，這種檢測(cè)方法較為直接，但是不能對(duì)管線進(jìn)行準(zhǔn)確的連續(xù)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)泄漏的實(shí)時(shí)性生較差。

探測(cè)球法是近二十年出現(xiàn)的一種基于多項(xiàng)科技領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它的應(yīng)用原理是指將探測(cè)球沿管線內(nèi)進(jìn)行探測(cè)，利用超聲技術(shù)或漏磁技術(shù)對(duì)天然氣管道的各類情況進(jìn)行檢測(cè)和分析，并形成大量數(shù)據(jù)，將這些所得的數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行事后分析，以此來(lái)判斷天然氣管線是否被腐蝕、穿孔等，通過(guò)該方法進(jìn)行檢測(cè)，可以達(dá)到準(zhǔn)確率高的程度，但是該檢測(cè)方法只能是間斷進(jìn)行，在檢測(cè)的過(guò)程中，檢測(cè)球容易發(fā)生堵塞、停運(yùn)等事故，并且這種檢測(cè)方法較高。

半滲透檢測(cè)管法是一種檢測(cè)準(zhǔn)確率相對(duì)較高的方法。這種檢測(cè)方法是基于擴(kuò)散原理為基礎(chǔ)的，主要元件是一根半滲透檢測(cè)管，在檢測(cè)管內(nèi)部含有一定的成分，這種特殊的成分能夠?qū)μ烊粴夂褪偷染哂泻芨叩臐B透率，卻不透水，這樣就使得檢測(cè)的準(zhǔn)確進(jìn)一步增加，一旦檢測(cè)管周?chē)l(fā)生一定的油氣泄漏，這時(shí)所泄漏的油氣就分滲入到檢測(cè)管中，在檢測(cè)管的一端連有抽氣泵，持續(xù)地從管內(nèi)進(jìn)行抽氣，并將所抽取的氣體進(jìn)入烴類檢測(cè)器，如果檢測(cè)到有一定的油氣存在，則說(shuō)明有泄漏事件發(fā)生。

2.計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析檢測(cè)法也可以叫做軟件檢測(cè)法，主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)天然氣管道中采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)其分析結(jié)果檢測(cè)是否有泄漏發(fā)生以及對(duì)泄漏位置進(jìn)行確定，其主要參考分析數(shù)據(jù)包括管道內(nèi)的流量、壓力、溫度等等。其中基于壓力數(shù)據(jù)的檢測(cè)方法有壓力點(diǎn)分析法和壓力梯度法。壓力點(diǎn)分析法主要是通過(guò)在管道上設(shè)置壓力檢測(cè)點(diǎn)，通過(guò)壓力點(diǎn)采集的壓力數(shù)據(jù)變化，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，當(dāng)壓力變化超出范圍時(shí)系統(tǒng)便會(huì)報(bào)警，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行泄漏點(diǎn)的定位。而壓力梯度法同樣是通過(guò)設(shè)置壓力檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，不同的是壓力梯度法主要是通過(guò)壓力數(shù)據(jù)的梯度線的變化，來(lái)檢測(cè)泄漏的發(fā)生以及定位泄漏點(diǎn)。

綜上所述，天然氣管道泄漏的危害極大，對(duì)天然管道泄漏進(jìn)行及時(shí)的科學(xué)的準(zhǔn)確的檢測(cè)及處理，對(duì)于保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，以及天然氣生產(chǎn)企業(yè)的利益有著極為重要的意義。天然氣管道泄漏的檢測(cè)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，必須要在檢測(cè)方法上不斷進(jìn)行創(chuàng)新及完善，以確保天然氣泄漏的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)處理。并且對(duì)于天然氣管道鋪設(shè)及養(yǎng)護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)要加強(qiáng)管理，保證管道鋪設(shè)的質(zhì)量，進(jìn)而保障天然氣輸送的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]李磊.淺談石油天然氣管道安全問(wèn)題[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2013（07）

作者簡(jiǎn)介

王洋：大慶油田天然氣分公司油氣儲(chǔ)運(yùn)一大隊(duì)光明輕烴儲(chǔ)庫(kù)HSE監(jiān)督員。