中油（新疆）石油工程有限公司 新疆克拉玛依 830026
摘要：输气站场投入运行后，随着服役年限的逐渐增加，埋地管道发生泄漏的风险也在逐年增大。输气站场一旦发生埋地管道泄漏，迅速确定泄漏位置是开展抢修工作的重要前提之一。因此，科学合理的运用泄漏检测技术排查确定泄漏点，赢得抢修时间，可以最大限度地减少经济损失和资源浪费，避免次生事故发生。
关键词：输气站场埋地管道；泄漏检测方法；
引言
管道腐蚀和穿孔问题是威胁石油、化工和其他行业的问题，可以发生在管道内、外壁，造成管道壁厚损失严重。传统的超声无损检测方法采用点对点测量方式，只能检测传感器下方的结构，而且，一旦当管道埋地或者覆盖绝缘层的时候，就需要先开挖后剥离防腐层，对管道表面还要进行清理，并且需要不停的变换检测位置和角度，因此，在检测长距离管道时效率低下。内检测方法在检测干线管道方面卓有成效，但是对于内检测无法实施的管段，如站场工艺管网、炼厂管网、油田管网、海上管道系统以及特殊地段三穿管道内检测器无法在管道内运行。
一、输气站场埋地管道可能发生泄漏
输气站场埋地管线较多，按功能分可分为输气工艺管道、放空管道、排污管道、燃料气管道四类，管径和管材根据工作压力和输量也各不相同。根据西气东输管道输气站场以往发现的漏气点及埋地管道开挖后检查发现的腐蚀情况来看，埋地管道泄漏的排查可按照“先排查发现漏气处的埋地管道，再排查埋地小口径管道，最后排查埋地大口径管道”这一原则。以西气东输管道输气站场为例，通过生产运行经验总结，不同管径的埋地管道发生泄漏的发生泄漏概率较大的是管壁相对较薄的管道，主要部位为：弯头处、连头焊接补口处、管道穿墙处、汇管封头处、焊接补口处、地下水位高的盐碱土层处、管道存在缺陷处。当需要检测的管道穿越公路或铁路时，可以从公路或铁路的任意一边进行检测。使用这项技术能够节约大量管道维护费用和减少管线评估的时间。此外，利用导波检测管道无须大面积开挖管道或剥离防腐层，具有经济、快速的特点，是检测油气站场工艺管网和炼厂管道系统的有效手段和方法。
二、输气站场埋地管道泄漏检测方法
1.可燃气体检测仪概述。可燃气体检测仪，是基于可调谐二极管激光吸收光谱原理进行可燃气体泄漏检测的仪器。技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和激光输出波长随注入电流改变的特性来实现对气体分子的单个或几个距离很近很难分辨的吸收线进行测量。当一束光穿过气体，其强度会因气体分子的吸收而衰减。通过分析激光被气体的选择性吸收来获得气体浓度。可燃气体检测仪通过控制电路直接改变半导体激光器的注入电流实现激光频率调制，使之发出特定频率的激光，激光穿过气体，经反射面反射回激光探测器，若激光穿过的气体区域中存在可燃气体，激光将被该气体分子吸收，气体浓度越高，吸收量越大，激光探测器将接收到的激光强度反馈至处理器分析其变化，从而得到可燃气体浓度。可燃气体检测仪可以用于架空管道、埋地管道以及天然气站场等的天然气泄漏检测。可燃气体测仪可快速精确的探测几十米距离内的气体泄漏。工作人员可以在安全区域内有效地检测难以到达甚至不能到达的区域。埋地管道因管道处于地面下，泄漏点在地下且泄漏的天然气浓度过低而不易检测到泄漏点，远距离可燃气体检测仪具有较高的检测精度，检测气体质量分数可达10-6 以下，可以准确检测出地下管线的泄漏情况。可燃气体检测仪可以配合360°旋转云台使用，利用周围的墙面、地面等常见反射物作为反射面进行测量，可实现较大范围的精准检测。可燃气体检测仪产品技术已比较成熟，国内外已有大量的应用。
2.检测前的准备。在检测开始之前，有几项准备工作需要事先做好。先列出一张问题表单，在检测开始之前先找到这几个问题的答案将有助于提高检测效率。下面列举了几个基本的问题：（1）管径规格- 管道直径和壁厚是多少？站场所有规格的管径是否都有配套的传感器环？管道直径与相同标称规格的传感器环是否匹配？（2）管道支撑系统（焊接支撑、环向夹钳、简单支撑等）- 检测简单支撑位置时，使用标准结构即可，当检测焊接支撑时，高频传感器环检测效果较好，同时还需要测量焊接支撑的尺寸。（3）管道防腐层（沥青（煤焦油），环氧粉末，绝缘层等）- 沥青防腐层会显著缩短检测距离，因此需要变换更多检测位置。当管体覆盖绝缘层时，被检测位置还需要进行处理，留出一定的检测空间，通常不小于半米。（4）管体温度- 充气传感器环可承受的温度为 70oC，固体传感器环为125oC。（5）接近被检测位置- 实施检测操作时，需要采用何种安全装置？方便变换位置检测么？接近该处检测位置需要多长时间？（6）腐蚀程度- 腐蚀严重的管道，超声导波能发现管体存在严重腐蚀，但是无法给出最大的腐蚀深度，需要采用其他无损检测手段辅助检测壁厚损失。在检测腐蚀严重管道时，使用低频传感器效果较好，能够忽略微小的腐蚀缺陷。（7）预期的缺陷类型- 轴向缺陷例如冲蚀，与腐蚀缺陷不同，需要使用较低检测频率。针孔比缺陷密集群更难发现，需要采用密间距测试。（8）管线布局- 法兰、三通和弯管等都是决定检测位置选择的依据。
3.可燃气体检测仪应用分析。西气东输目前使用的有便携式和固定点式可燃气体检测仪，根据检测原理不同有催化燃烧式和红外吸收式。便携式可燃气体检测仪检测原理为催化燃烧式，主要用于员工巡检时的检测。固定点式可燃气体检测仪根据检测原理不同又分为催化燃烧式和红外吸收式，主要用于室内环境可燃气体危险区域的连续监测。站场露天环境下的可燃气体检测主要靠站场员工日常巡检时携带便携式可燃气体检测仪检测，存在着检测点不能全面覆盖，泄漏检测不及时等问题。催化燃烧式气体检测仪通常是通过在铂电阻的表面制备耐高温的催化剂层，可燃气体在其表面催化燃烧，温度升高，电阻值发生变化以此来测量可燃气体浓度的。传感器表面的催化剂会随着检测气体的频率和浓度的增加而减少，传感器使用寿命随之减少。而且化学反应对受环境因素影响较大，经常会因多种原因引起零点漂移，探头校正周期极短，频繁的校正也使得传感器的使用成本大大增加。红外吸收式气体检测仪的分辨率较低，重叠的气体吸收光谱带会严重干扰检测结果，环境中存在的水蒸气的吸收光谱造成的干扰较大。另外红外传感器还需要一个检测通道做参考以便监测光源的光强度，光强会由于光发生器的器件老化而不断改变。不同的老化程度都会引起“零漂”，因此，红外传感器也需要频繁的校准。可燃气体检测仪的激光式传感器则是一种无需与气体直接接触的光学探测器，而且常压条件下激光式传感器不受压力和湿度变化的影响，因此不会发生传感器老化现象。因而激光传感器无需标定，具有长期稳定性。TDLAS光谱中的激光分辨率大致上比红外传感器通过干涉滤光片过滤热辐射光源气体光谱的分辨率强一千倍。
可燃气体检测仪配合360°旋转云台使用，利用周围的墙面、地面等常见反射物作为反射面进行测量，可实现大范围的精准检测。可燃气体检测仪不仅可以替代现有的易老化零漂的可燃气体检测仪，还能充分满足西气东输工艺站场露天环境下的可燃气体监测要求，在西气东输有较大的应用潜力。
参考文献：
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