长输天然气管道完整性管理与管道腐蚀检测技术获奖科研报告

长输天然气管道完整性管理与管道腐蚀检测技术获奖科研报告【摘要】长输天然气管道由于输送距离较长，且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。因此，对输送管道实施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。

【关键词】长输天然气管道;完整性;管道腐蚀

关于天然气管道防腐问题的具体成因，一般都可以从电化学腐蚀以及杂散电流腐蚀两个方面进行研究与分析。一般来说，因天然气管道埋设地点的土壤条件以及环境条件存在较大不同，导致管道各部分金相结构存在较大区别。在这样的运行条件下，天然气管道很容易受到周边不确定因素的影响而出现腐蚀问题。如果不加以及时预防管理，就很容易对天然气管道安全运行构成威胁。针对于此，建议相关人员应该加强对天然气管道防腐问题的重视程度，并利用针对性技术进行预防管理。

1长输管道完整性管理

管道完整性是指管道处于一个安全可靠的工作状态，工作人员可以采取措施避免管道发生事故。管道设计的压力、施工、维修等各个环节都对管道的完整性存在影响。管道的完整性管理是指管理部门要对使用中的管道进行风险因素的排查，并制定相应的控制方案，将管道可能引发事故的因素控制在可以接受的范围内。管道的完整性管理，需要工作人员对管道进行定期检测，进行风险评估并采取相应的措施降低事故发生的概率。随着管道使用时间的增加，管道在运行过程中会出现老化、腐蚀、机械损伤等情况，工作人员必须对管道进行检测，保证管道的完整性。对管道的完整性管理主要包括以下内容。

1.1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[1]。

1.2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。

1.3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。

1.4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[2]。

2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。

2.1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對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。

2.2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。

（3）阴极保护技术的应用

所谓的阴极保护技术主要是指向被保护的钢质管道内通入一定量的直流电流，促使管道表面产生阴极极化效应，通过产生该效应减少或者消除原钢质管道存在的腐蚀问题。在此过程中，阴极保护技术会利用原电池产生的电极电位差，合理控制腐蚀电流，降低或者阻止管道腐蚀问题的出现。结合当前阴极保护技术的应用情况来看，以牺牲阳极阴极保护与外加电流阴极保护为首的技术手段基本上可以视为阴极保护技术体系的重要内容。

1.牺牲阳极阴极保护技术

牺牲阳极阴极保护技术主要是指将电位为负的金属与需要被保护的金属进行合理连接。并在连接之后将其放置在同一电解质当中，促使金属与被保护金属管道上面的电子进行转移，确保被保护金属管道始终处于相同电位的状态当中。结合当前应用反馈情况来看，牺牲阳极阴极保护技术已经得到小型金属以及低土壤电阻率环境体系中的良好应用[2]。

2.外加电流阴极保护技术

电流阴极保护技术主要是指操作人员可以直接利用外加直流电源以及辅助阳极等设施，确保电流可以按照一定走向顺序，从土壤中流入到被保护金属管道当中。此时，被