长输天然气管道完整性管理与管道腐蚀检测技术

李爱平

摘要：所谓的管道完整性主要指的是针对目前在用的管道实际运行状况从定量以及定性角度进行全面分析，在具体的管道完整性评价过程中管道腐蚀检测是一个重要的组成部分，是全面获取管道实际运行信息的有效手段，充分利用管道检测手段能够实现对各种管道问题进行有针对性的处理，从而最大程度保障管道实现安全、稳定运行。

关键词：长输管道;完整性管理;腐蚀检测

引言

天然气经过开采之后需要通过集输管道集中输送后在净化厂进行深度处理，长输管道在运输天然气的过程中是将天然气置于密闭的环境下进行输送，这样就形成了一个密闭的输气系统。长输管道通常情况下分布范围比较广，而且在其建设过程中所面临的地域类型也比较复杂，发生事故后会造成严重的环境污染事故，甚至造成人员伤亡事故，因此，必须要进一步提升长输管道完整性管理的整体水平，才能充分保障长输管道实现安全、稳定运行。

1 管道完整性管理

所谓的管道完整性管理主要指的是在管道长期处于安全可靠的可控运行工况下时，相关的管理人员通过采取多种手段对管道事故的发生进行有效预防。管道完整性在很大程度上与管道设计压力、施工作业、运营维护等各个环节都紧密联系。针对在役管道完整性进行管理的过程中必须要求相关的管理单位针对管道运行过程中所面临的风险因素进行有效识别，并在此基础上制定出合理的控制措施。针对一些可能导致管道出现失效等风险的因素進行有效检测，对管道适应性进行合理评估，针对识别过程中出现的不利因素进行进一步改善，实现管道运行风险管理水平的进一步提升，让管道能够始终处在可接受的风险范围内运行。针对管道的完整性管理是一个循序渐进、持续的监控管理过程，需要通过一定的周期针对管道进行进一步检测、风险评估，并采取风险控制措施，让管道的事故风险得到有效控制，保证管道实现经济、合理、安全运行。天然气长输管道在实际运行过程中由于会受到腐蚀、老化、疲劳、自然灾害以及机械损伤等各种因素影响从而引起失效，因此必须要针对管道进行持续性的风险分析、检测、完整性评价和合理的运维管理[1]。针对管道的完整性管理主要指的是对管道所有的完整性因素实施系统性的管理，其主要有以下几个方面的内容。

（1）       建立起完善的管道完整性管理机构，并制定出合理工作计划以及相关的程序文件。

（2）       针对管道进行全面的风险分析，对引发管道安全事故的发生可能性以及具体后果进行全面了解，并有针对性制定出相应预防以及应急处理措施;

（3）       针对管道要实施定期的完整性检测以及评价，对管道可能出现安全事故的部位以及具体产生安全事故的原因进行深入分析;

（4）       采取合理的修复措施，并通过相应办法让管道失效的威胁得到有效控制;

（5）       针对管道的完整性管理实际效果进行全面的检查和衡量，并在此基础上，对管道完整性评价周期进行进一步确定;

（6）       针对相关的管道完整性管理人员不断强化培训教育工作，全面提升相关管理人员以及操作人员的综合素质。

2 管道腐蚀检测技术

2.1 钢制管道内腐蚀检测技术

2.1.1 漏磁法智能清管器

世界上第1台漏磁法检测仪器是由美国AMF公司研发出来的，漏磁通法检测器也是目前在各个领域实现最长应用时间，最具技术完善性的一种检测设备，该设备主要是针对管道出现穿孔故障之前对其具体产生的原因、外腐蚀引起的管壁变化等状况进行进一步确定和描述，与此同时还能够针对管壁上出现的凹陷、褶皱等一些腐蚀缺陷进行精确检测。

2.1.2 超声波裂纹检测仪

管内超声波检测仪主要是通过应用与管道壁处于垂直位置的超声波探头发射超声波脉冲，这样超声波脉冲在受到管道壁内表面反射之后就能被探头所接收，这样就能够对管道壁表面上所产生的缺陷检测出来[2]。

2.1.3 蜗流检测技术

蜗流检测仪器的内部配置了两个初级线圈，在线圈上施加微弱电流之后，就会在电磁感应的作用下使管道的表面产生蜗流，然后利用次级线圈就能够进行检测。如果在管壁上并不存在缺陷，那么初级线圈上产生的磁通量与次级线圈磁通量完全相等;由于两者之间主要采取的是反向连接方式，因此在次级线圈上面不会额外的产生电压。而如果管道壁表面存在缺陷的话，磁通会出现紊乱现象，磁力线也会呈现出扭曲状态，在这种情况下会导致次级线圈的磁通在失去平衡的状态下而产生电压。充分利用这种电压的分析方法就能够将管道壁的腐蚀情况进行全面分析。

2.2 钢质管道外腐蚀检测技术

2.2.1 皮尔逊检测法

皮尔逊检测法主要是来自美国的学者Pesrson提出来的一种检测方法。这种方法在具体实施过程中必须要在管道以及大地之间额外的施加一个1000Hz的交流电信号，如果管道的防腐层存在破损情况的前提下，交流电就会从破损位置向大地流动，这样就会在破损的位置上形成一个交流电的电压梯度，，而且随着防腐层破损点距离的逐步增加，电流密度会相应的减小。检测人员通过对管线上方电压梯度进行检测就能够详细的分析出管道壁表面产生的防腐层破坏现象。这种方法具有较高的检测效率，但是移动的测量结果与操作人员本身的专业技术水平以及操作经验存在很大联系[3]。

2.2.2 多频管中电流法

这种方法在实际应用过程中相对比较简单。在进行检测的时候通过设备中的发射机向管道中发射检测信号，然后在地面上沿着管道延伸方向对管道各个测量点位实际的电流值进行记录，通过收集相关的观测数据之后充分利用处理软件就能够最终得出检测结果。通过对图形进行处理后能够将管道发生破损的点位直接显示出来。

3 结束语

综上所述，在针对天然气长输管道实施完整性管理的过程中，要充分结合完整性的相关评价结果来实施全面的、综合性的评价分析，这样就能及时发现管道存在的隐患问题，并对管道的风险等级进行精确识别，在此基础上进一步判断出管道的完整性状况，并制定出合理的维修以及抢修计划，保障管道实现安全运行。

参考文献：

[1]赵志峰.长输管道腐蚀防护系统安全性动态评价方法研究[D].西安科技大学，2017.

[2]王毅辉.西南油气田输气管道完整性管理方案研究及工程实践[D].西南石油大学，2009.

[3]张华兵.基于失效库的在役天然气长输管道定量风险评价技术研究[D].中国地质大学（北京），2013.