吴 敏
中煤航测遥感集团有限公司地理信息分公司 陕西西安 710199
摘要：随着社会的发展，天然气在人们生活中的重要性日益显现。然而作为一种可燃、易爆物质，天然气具有一定的危险性，尤其是天然气采用管道运输，涉及范围广，运输距离长，所以必须保证天然气管道的安全运行。
关键词：天然气；管道泄漏；动态处理技术
引言
燃气管道泄漏检测技术对于管道的安全运行具有至关重要的作用，当前我国泄漏检测技术的发展还处在起步阶段，不具备成熟的技术。近年来，声波法在燃气管道泄漏检测方面的应用越来越广泛。
1 天然气的性质
在天然气运输过程中，安全防范具有非常重要的意义，根本上是由天然气的性质所决定的。作为一种能源，天然气指的是天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。天然气就其成分来看，烷烃是主要的成分，另外还有包括二氧化碳、硫化氢、水气等气体；通常在煤矿、油田有着较为广泛的分布。从天然气的质量上来看，这是一种比空气更轻，无色无味的气体，同时天然气本身也并不具有毒性；之所以我们生活中可以闻到有天然气泄漏的味道，这是为了便于检测和防范泄漏，则在其中加入的硫醇、四氢噻吩，从而使其具有较为明显的气味。天然气是一种非常优秀的绿色能源，具有很高的燃烧率，不但燃烧释放的能量高，而且其产物为二氧化碳和水，均是无污染物质。所以从清洁能源的角度来看，天然气比煤炭、石油更具优势。而且随着科技的不断发展，天然气的应用领域也在不断拓展，除了化工领域、清洁燃料，当前天然气也被以LNG（液化天然气）的形式，广泛应用于汽车领域。相比于石油，LNG成本更低，且不会造成环境污染，是汽车用清洁能源的重要发展方向。
2 天然气管道的泄漏原因
2.1 管道的材料、安装与运行问题
材料问题是造成天然气管道泄漏的主要原因之一。如果管道材料无法满足天然气输送的需要，在天然气输送过程中极易引发天然气管道泄漏问题。在生产阶段，管道原材料经常出现气孔、裂纹等质量问题，这些问题的出现，极易造成管道开裂和天然气泄漏。其次，如果钢板收缩，也会给管道的后续使用带来一定的安全隐患。而管道安装施工问题是另一个导致天然气管道泄漏的主要原因。管道安装期间，必须保证管道安装的科学性和合理性，同时保证施工质量能够达到相应标准规范。但在实际安装施工过程中，受各种因素作用影响，管道安装的整体质量效果并不理想，从而导致天然气管道泄漏事故的发生。
2.2 天然气管道材料问题
就我国当前的天然气管道材料来看，基本都是以钢材料管道为主。但是钢材料管道使用寿命是有限的，经过一段时间使用后务必要对管道实施更换，才能够充分保障天然气的运输安全。但是就实际情况来看，我国很多天然气管道都没有按照寿命限制实现更换，建设单位对其重视程度也远远不够。除非管道发生质量问题，才会得以更换。事实上，钢质材料投入使用以后，随着时间的发展必然会在内外部环境的侵蚀下不断老化；尤其是天然气的硫化氢对钢材料的化学腐蚀，会对管道的质量造成持续的影响。所以一旦超出寿命年限，意味着管道运输风险不断增加。
3 天然气管道泄漏的动态处理技术
3.1 注剂式带压堵漏技术
采用注剂式带压堵漏技术是目前比较安全可靠的一种技术手段。它采用特别夹具和液压注射工具，将密封剂注射到夹具与泄漏部位部分外表面所形成的密封空腔内，迅速地弥补各种复杂的泄漏缺陷。在注剂的压力大于泄漏介质压力的条件下，泄漏被强行止住。
注剂自身在短时间内由塑性体转变为弹性体，形成一个有弹性的密封结构并能维持一定的工作密封比压，达到重新密封的目的。目前，国内外生产和使用的密封注剂大致分为两类: 一类是热固化密封注剂，这类注剂只有达到一定温度才能由塑料体转变为弹性体，常温下则为固体; 另一类是非热固化密封注剂，它适用于常温，低温及高温场合的动态密封作业要求，这类密封注剂多制成棒状固体或双组分的腻状材料，将其装在高压注枪后，在一定的压力下具有良好的注射工艺性及填充性。
3.2 质量、体积平衡法该方法
依据能量守恒定律，没有燃气泄漏发生时，可以认为进入与流出管道的气体质量流量是相等的。在发生了燃气泄漏事故后，当泄漏量达到一定值时，入口与出口的流量便不再是几近相等的，它们之间会产生一定的数量差。在管道内设置传感器用于检测管道两端流量的值，记录下管道两端泵站的流量值，最后根据汇总的数据绘制出流量与质量的平衡图像，根据绘制的图像分析流量的变化进而确定燃气泄漏量与燃气的泄漏位置。然而，当燃气沿管道运行时，其压力、温度和密度会受到环境的影响，产生一定量的波动值。因此，简单地通过进出流量相等来判断泄漏是不够准确的。为了补偿其不足，通常需要其他手段的配合。
3.3 优化管道设计，强化管道防腐
在设计过程中，设计人员务必要做好实地考察，对沿线的地理状况、气候条件、人文状况等等展开详细了解，选择更加安全、科学的管道线路。要加强天然气管道的建设单位、施工单位之间的沟通，进一步保障管道线路设计的合理性和科学性。同时，对于天然气管道的材料要加强选择，选出具有更强防腐能力、绝缘性好的高质量材料，另外要积极研发和引进先进防腐技术，从而延长天然气管道的寿命，强化管道的防腐能力，提升管道的安全性。施工过程中，要加强对施工内容的监管，确保每一项工作内容的完成质量都符合相关标准，不留任何质量隐患。管道竣工后，要加强对管道的验收，并切实做好试运行工作，保障天然气管道的安全性和可靠性。
3.4 带压焊接堵漏技术
焊接堵漏技术相对来讲是十分可靠的一项技术，但是却有很大的局限性，那就是焊接一般只适用于金属材料，对于其他的非金属材料来说，要进行焊接就变得十分困难。此外，在进行焊接的过程中需要用电，如果没有电源的话就无法使用该技术，并且在进行焊接时还会产生很高的温度。高温会使泄漏的介质发生燃烧、爆炸的现象，所以就不能随意的使用这项技术。在进行焊接堵漏时要注意，先将容器中的气体排空，再用碱水或蒸汽进行清洗、烘干，通过相应的检测符合要求以后，在确保通风的基础上，就能使用焊接堵漏技术来进行堵漏。该项技术的工艺比较繁杂、所需要的时间长、需要消耗很大的成本、较易出现安全事故，同时还需要停工修复，这就会对企业与社会造成很大的影响。
3.5 负压波法
以泄露前的管道内的压力值作为参考，管道泄露时流体物质的损失造成的管道内压力的降低被称为负压波。它与管道内流体的传播速度不同，负压波法通过泄漏点两边布置的压力波信号传感器采集压力波信号，利用压力波变化率的时间差及其梯度特征，处理收集的压力波信号，确定泄漏程度与泄漏点位置。这种方法灵敏度强、准确性高、原理性强、使用度高，但它适用于检测突发性的管道泄漏，对于微小的慢泄漏检测效果不佳，现采用小波变化的技术提取这种瞬态负压波信号，对两端的泄漏点信号进行捕捉，提高了该方法的准确性。
结束语
综上所述，天然气管道安全运行对于天然气的正常使用有至关重要的影响，甚至可能会诱发安全事故，对群众生命财产造成威胁，所以必须要切实做好天然气管道的安全运行保障工作。这也是推动社会和谐发展的重要内容之一。
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