影响天然气管道安全的因素及保护措施

陈 雁

（山东省天然气管道有限责任公司，山东济南 250101）

近年来，各国都在倡导使用清洁能源，天然气是现今使用较为广泛的清洁能源之一。据统计，到2018年天然气的消费比重就已经达到了32%，已经超越了煤炭在能源结构中的比率。天然气通常处于气体状态，并且受压力和温度影响较大，因此在运输过程中需要进行特殊的运输方式。天然气在运输过程中通常采取管道运输，我国经过数十年的发展，天然气管道已经形成了一个庞大的运输、消费系统，所以提高天然气管道的安全性就十分重要[1]。造成天然气管道损坏的影响有人为因素，也有非人为因素。人为因素主要是发生在前几年，由于居民对于天然气管道知识的缺乏，而进行的偷气、漏气等现象；非人为因素是影响天然气管道安全运输过程中的重要问题，地理因素、环境变化、城市规划建设、海啸、地震等突发事件都可能造成天然气管道泄漏或天然气管道破裂引发的事故。天然气属于易燃易爆物质，其在运输过程中承受的压力和温度都受到一定限度的控制，因此本文主要分析天然气管道在运输过程中所受到的影响因素，并提出相应的保护措施。通过提高天然气管道的安全性，确保天然气能够高效的运输，进而保证我国天然气行业的快速发展。

1 天然气管道安全影响因素分析

1.1 腐蚀因素

天然气管道面临的最大安全问题是腐蚀现象，现今使用的天然气管道大部分是由金属材质合成的，由于金属在酸性和碱性条件下易发生腐蚀，产生物理、化学变化，因此对管道造成严重损害。由于天然气中含有CO2、SO2、H2S 等酸性气体，会造成管道的腐蚀。管道腐蚀有以下三点：①内腐蚀，主要是由于天然气管道中含有的酸性气体形成的电解质，使管道内发生电化学腐蚀，并且内腐蚀带来的后果极为严重，在检测和维修过程中难度也较大；②外腐蚀，主要是由于管道外侧的防腐层与管道外部环境土壤和空气接触时发生的腐蚀，由于土壤的酸碱度时常发生变化，管道会发生物理、化学腐蚀，缩短管道使用寿命，空气中所含的腐蚀性气体，也会对管道造成一定程度的损害，但外腐蚀在检测与维修时较为方便；③应力腐蚀，主要是由于管道受到的拉应力或是其他改变管道形状的应力，使管道内外发生不同程度的裂缝，在裂缝中极易发生化学腐蚀和电化学腐蚀，因此，管道应力承受能力需要满足管道运行过程中承受的一切变化[2]。

1.2 外力因素

在运输过程中，由于外部作用力的出现导致管道发生腐蚀的情况也极多。主要分为施工人员不当操作和不法分子违法偷气行为。当施工人员在进行管道施工和运作过程中，由于设备使用不当或不按照操作规定进行工作导致管道发生的破损，使天然气发生泄漏；不法分子由于利益驱使，在监管不严的管道区域，对管道实行打孔和切割进行偷气，并且后者出现漏气现象会产生严重的事故。

1.3 施工因素

天然气管道施工过程中，各个环节的工作质量都关系着天然气管道的安全问题。比如，在进行管道焊接过程中，由于焊接质量不达标，造成天然气在焊接处出现漏气现象；在施工过程中，施工技术未按标准要求进行，以及管理人员对施工过程中的疏忽管理，给管道在运行过程中藏下了隐患；除此之外，在进行管道的选材时，应按照合理规范要求选择高质量材料，并且防止在管道施工过程中出现偷工减料等现象，以上每一个环节都有可能会在管道运输过程中产生较大的事故[3]。

1.4 运营因素

除了加强在管道施工方面和管道防腐方面的工作外，管道运营过程中也存在影响管道运输安全的因素。尤其是管道在运营过程中，由于天然气压力突然增大导致管道承受的压力增大，如果此时运营工作未及时处理或者操作失误的话，会给管道安全带来巨大的影响。因此在运营过程中要时刻关注管道工作参数，对于发生突变的参数及时进行排查维修。

2 天然气管道保护措施

2.1 做好管道防腐工作

解决管道的腐蚀问题，可以进一步提高管道的运行安全，加强管道的运行效率。根据三个腐蚀类型分别进行防腐工作的开展。①内腐蚀防腐工作，管道发生内腐蚀的原因是由于管道金属材料导致的化学腐蚀或物理腐蚀，所以需要从管道材质上进行改变，将管道改为不锈钢材料或者抗腐蚀合金材料，并且具有较低的含碳量，保证其在焊接过程中能够达到较好的效果，提高管道的密封性，减少天然气的泄漏现象，还可以在内表面涂刷防腐层，在天然气与管道内壁形成一道物理屏障，减少管道与酸性气体接触几率，从而提高管道的抗腐蚀性。②外腐蚀防腐工作，主要是由于管道外部与土壤和空气发生的电化学腐蚀，因此需要在管道表面施加电流使其管道表面形成阴极，采用的是阴极保护法，减少有腐蚀性的电子在管道表面移动，进而降低管道外表面的腐蚀几率，除此之外，还可以采用物理防腐技术在外表面进行涂刷防腐层，隔绝管道表面与外部环境，形成一道物理屏障，进而减少管道外表面发生的腐蚀现象。③应力腐蚀防腐工作，主要是改变管道材料，选取具有耐腐蚀性、应力腐蚀低的合金材料，并且加强焊接技术，使管道在焊接和运输过程中能够有较大的抗应力能力。

2.2 预防第三方破坏

工作人员的操作失误和不法分子的违法行为需要管理人员加强管理监督工作，施工人员需要进行现场实时监督管理，定期对工作人员进行专业培训，对于出现失误的工作人员进行惩罚，保证管道运输工作顺利进行；对于不法分子对管道进行的有意破坏，如果劝解无用可采取法律手段来保证天然气管道的正常运输。

2.3 加强施工监督

加强天然气管道施工队伍的管理和监督工作，并遵守相关法律条约和国家规范。施工人员的专业培训应定期进行开展，特别是对于管道焊接和管道防腐方面的工作人员，必须保证施工过程中的每项工作都按照施工规范要求，并且施工结束后应对管道进行严格的质量检查。

2.4 提高管道材料质量

对于管道的原材料和设备等方面的采购问题，必须经过严格的质量检测，保证其具有合格的出厂证和质检报告。在采购过程中应严格遵循油气管道技术检测方面的法律条约，并且管道材料的采购应进行合理的投标环节，在管道建设过程中应设立应急预案，保证管道发生危险事故时能够及时解决问题，将风险降到最低。

2.5 加强运营管理

在管道运营过程中，需要对管道进行严格的巡线工作，并且在运营过程中可以借助信息技术手段加强对管道各工作参数的控制，当参数发生变化时，能够及时启动报警系统，确保管道的安全运行，减少事故的发生率。

3 结语

综上所述，应深入分析影响天然气管道在运行过程中的各项安全因素，并且提出有针对性的解决措施，提高天然气管道的安全性、高效性、可控性，进而保证企业和居民的用气稳定，促进我国天然气行业的高速发展。