基于丙烷埋地管道泄漏抢修的大数据分析

陈帅

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062

压力管道因腐蚀减薄等原因，易发生事故，特别是埋地管道，腐蚀到一定程度管道会发生泄漏事故。为此，要采取应急措施，限制事故扩大。

1 静电防护应用

在丙烷气体站房内，带静电的人体接近接地导体或其他导体时，可能发生火花放电，导致火灾或爆炸。接地的主要作用是消除导体上的静电。静电安全防护主要是对爆炸和火灾的防护。静电消除器主要用来消除非导体上的静电。尽管不一定能把带电体上的静电完全消除掉，但可消除至安全范围以内。可燃介质管道应有静电接地设施，并测量管道系统的对地电阻值[1]。在易燃易爆场所，通常要安装泄漏气体安全报警装置。静电跨接和接地装置要保持良好完整，及时消除缺陷。

2 压力管道巡查

操作人员和维修人员均要定期巡回检查，做好检查记录。检查中发现异常情况及时汇报和处理。管道巡检人员要用气体检测仪，如氧气、一氧化碳、硫化氢、可燃气体四合一检测仪，沿管道沿线进行气体浓度检测。丙烷气瓶及明设管道检查，可用肥皂水做泄漏测试试验。丙烷气瓶内液体变成气体都会降温，因吸收周围热量，空气中的水蒸汽就会变成液体水或冰晶附在瓶体上。此种情况发生时，值班人员要进行分析判断，如果生产任务少，或发生在休息时段，可能疑似管道发生泄漏，导致用气量增大。

3 应急处置准备

为最大限度地减少或消除维修过程中由于管道泄漏所造成的损失，针对丙烷气体管道抢修进行应急处置。成立应急准备领导小组。负责应急过程中的组织与协调。若故障不能短时间恢复，要及时将故障处理分析等详细情况上报相关部门，协调解决。应急方案要进行安全、防火、保卫、资产等各部门评审。抢修所需工具、材料、防爆风机、灭火器、图纸、应急灯、个人防护用品等准备齐全，维修人员保持通讯畅通[2]。

4 查漏数据分析

可燃气体与空气的混合物爆炸一般都引起燃烧起火，会形成火灾。尤其丙烷等可燃气体漏泄，后果十分严重。为此通过大数据分析，进行漏泄查找。

一是判断压力管道是否漏泄，通常要做保压试验。试验中要验证节点阀门是否严密关闭。通过多次保压试验，确定管网是否漏泄。丙烷输送管道破裂发生泄漏，首先分清是液相还是气相泄漏，及时采取措施堵漏。同时转移或隔离可能危及到危化品等。管道发生漏泄，要及时切断气源。对漏泄附近进行警戒围档。张贴禁止吸烟明火警示。

二是使用检漏仪器查漏。埋地敷设的管道泄漏地点在地下，泄漏的气体会到处流窜。一般查漏时采取先按气味的浓度初步确定大致的漏气范围。因丙烷气体比空气重，要用气体检测仪等专用检测工具，沿管路附近深坑、管道井等检测，逐步缩小泄漏范围区段。如某丙烷埋地管道漏泄，沿管线路径扩大范围多点检测。丙烷站附近井一氧化碳1000ppm、硫化氢0.3ppm、氧气含量3.03%、可燃气体含量0。初步判断此区域疑似漏泄。随后在丙烷站附近墙角缝隙处。检测氧气含量由16.9%变为14.28%，同时可燃气体含量由0 变为30.9%。之后，可燃气体含量逐渐减少，氧气含量也接近1%。

三是进行气体置换。利用氮气置换丙烷直埋管道内的丙烷气体。0.2MPa 氮气进行管道吹扫，通过几十瓶氮气置换管网中丙烷，在丙烷管道末端取样，检测管内气体中丙烷含量，经连续三次（每次间隔10 分钟）检测Ex 均为0。管网完成气体置换。

四是氮气吹扫同时沿线持续检测。丙烷站附近可燃气体浓度仍高（最高时Ex100%）。检测中EX 浓度多次存在爆炸上下限值间（2.1%-9.5%）。在氮气吹扫同时，在丙烷站附近墙角缝隙处检测，一氧化碳292ppm、硫化氢0.02ppm、氧气含量13.3%、可燃气体含量49%。在氮气停止吹扫时，一氧化碳441ppm、硫化氢0.08ppm、氧气含量8.47%、可燃气体含量9.6%。可以看出，丙烷气体在向下积聚，检测浓度随之减少。当氮气再次吹扫时，在丙烷站附近墙角缝隙处同一点检测，一氧化碳511ppm、硫化氢0.06ppm、氧气含量14.91%、可燃气体含量57.3%。通过10 组数据分析，丙烷站附近墙角缝隙处因氮气反复启停吹扫，可燃气体检测同步变化，进一步验证此区域存在管道漏泄。

五是扩大检测区域。以丙烷站为中心，100m 半径内作业面检测，所有井检测，发现2 处井浓度高，对丙烷站附近2 处管道井连续监测，持续氮气0.2MPa 吹扫置换。防爆风机通风，及时置换井内一氧化碳。因检测中氧气含量16.44%、可燃气体含量8.2%等几组相似数据多次出现。为此，对可能存在的密闭空间进行气体能量释放，排除爆炸可能。通过对丙烷站附近管道井检测，一氧化碳298ppm、硫化氢0.02ppm、氧气含量13.92%、可燃气体含量24.9%。使用防爆风机吹扫稀释浓度，经过几个小时后，仍检测到浓度。通过10组大数据分析，确定此管道井附近存在管道漏泄可能。缩小管道漏泄查找范围。对此区域进行人员疏散、易燃易爆转移，丙烷站所有丙烷气瓶等危险品进行转移。进行扩大范围警戒，同时制定抢修施工组织方案。

5 管道施工作业

对丙烷管道进行挖掘作业，查找泄漏点，及时修复。氮气持续吹扫，逐层作业探管。在管道旁边1 米处逐层作业探管，同时进行气体能量释放。防止泄漏气体遇明火燃烧。疑似漏点旁1 米处开第一个口，风机吹扫地面，检测地面可燃气体指标至0；旁边下挖第二个口，依次类推。直至挖到丙烷管道埋深处。再由人工对管道进行作业面清扫。

通过比对正常生产工况下消耗量，计算出每小时漏泄量，推算出漏点的截面积，用于判断是否存在多处漏泄。同时对发现的漏点及时处理。对管道中一氧化碳要持续检测，浓度降到10ppm 以下方可作业，确保作业人员安全。通过稀释通风，将可燃气体浓度降低。疏散无关人员，移走附近车辆，加大对附近污水井、电缆井、房屋内地坑等排查。持续检测EX 等数据[3]。

6 结语

对管道的腐蚀寿命进行预测，影响管线安全、腐蚀较快的管段等进行风险评估。针对评估结果，要及时上报更新改造或大修，减少安全隐患。