张乔 ZHANG Qiao
（天津大港油田第一采油厂，天津 300280）
摘要： 石油天然气长输管道泄漏检测技术可以分为直接检测和间接检测两种类型，笔者结合多年工作经验，对石油天然气长输管道泄漏检测及定位技术做了简单介绍。
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关键词 ： 石油；天然气；长输管道泄漏；检测；定位
中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）03-0075-02
作者简介：张乔（1970-），女，河北辛集人，工学学士，中级工程师，研究方向为站库自动化。
0 引言
随着石油工业的发展，管道运输已经成为石油和天然气运输的主要方式之一。自上世纪五十年代以来，我国工业领域得到迅猛发展，管道运输规模不断扩大，目前，全世界大型长油气管道总长度逐年增加，大规模的油气管道建设已经成为各国经济发展的主要标志之一，随着建设量的不断增加，油气管道在长期使用之后容易发生线路老化，导致长输管道故障等问题，管道安全成为现代社会关注的重点问题。影响管道正常运行的原因有很多，常见的有管道运行期间第三方的破坏、管道腐蚀以及自然灾害影响等，一旦发生石油天然气长输管道泄漏问题将会给周围人员和建筑物造成严重的危害。
1 长输管道泄漏的原因
1.1 防腐绝缘层裂化，腐蚀穿孔 防腐绝缘层在长期使用过程中会出现老化问题，一旦出现老化，防腐层表面将出现严重的裂化问题。防腐层腐蚀后主要表象形式是点蚀，绝缘层上出现不均匀的大面积锈斑和腐蚀坑。防腐层裂化后通常会出现腐烂问题，首先是防腐层表面开始腐烂，接着便直接腐烂到钢管表面，此时再受其他外力的影响，腐蚀和腐蚀穿孔的速度会不断加快，导致长输管道出现泄漏问题。
1.2 阴极保护度低或阴极保护失效 阴极保护在长输管道运行过程中发挥着至关重要的作用，如果阳极区出现中断或者断电等问题，阳极区的电阻会不断增加，恒电位仪工作失去原有的效果，运行参数出现较大的波动，输出的电流和电压波动幅度较大，从而降低阴极保护的效率。阴极保护电位降低后，导致阴极保护失去原本的功效，长输管道因此出现泄漏问题。
1.3 环向焊缝开裂 环向焊缝受输气压力的作用后，原本存在于焊透、溶蚀和错边等位置的缺陷将随之放大，从而产生绗缝开裂或者焊缝断裂等问题，长输管道因此产生泄漏问题。
1.4 人为因素破坏 长输管道在输气过程中，如果受到不法分子的窃取，将会引发管道泄漏问题；另外，如果管道在输气的过程中，操作人员操作不当或者工程机械使用不当也会引发严重的管道泄漏问题。
2 石油天然气长输管道泄漏检测及定位
石油天然气管道运行多年以后，管道防腐覆盖层将会出现严重的老化变质问题，导致防腐层失去原有的保护功效，从而引发长输管道泄漏问题。因此，人们要求采用先进的技术手段对石油天然气长输气管道泄漏问题进行检测与定位，在减少泄漏事故发生率的同时，保障管道的安全运行。目前，常用的长输气管道泄漏检测的方法有直接检测法和间接检测法两种类型，其中直接检测法是通过直接监测石油产品和气体泄漏的实际状况；间接检测法通过检查石油或者气体的流量、压力和声音等物理特性发生变化的过程确定管道的运行状态。笔者结合多年工作经验，对直接检测法和间接检测法的技术规范做了简单介绍。
2.1 直接检测法 伴随着科技的发展，人们逐渐摆脱传统人工分段巡视检测石油天然气管道泄漏问题。传统人工巡视检测的方法很难在第一时间内发现管道泄漏问题，只有当管道漏油位置地表出现明显的石油或者天然气，并且散发出浓重的气味，甚至周围的草木出现大面积死亡时，工作人员才能发现泄漏问题。采用人工分段巡视法要求在石油或者天然气中添加添味剂，当管道出现泄漏问题后工作人员才能通过嗅觉发现泄漏事故。伴随着科技的发展，现代石油天然气长输管道泄漏检测已经摆脱了传统人工分段巡视添加添味剂的方法。为提高检测的实际效益，研究人员结合实际发展状况研发了各种可以携带的检测仪器，为方面检测石油天然气长输管道泄漏检测提供了便捷。常见的检测形式有地表打孔检测埋地输油管道泄漏法，这种方法与人工分段巡视检测法相比打破了单一仪器检测的缺陷，从根本上提高了检测能力和监测结果的准确性。
另外，常见的直接检测法还有检漏电缆法、油检测元件法以及油溶性压力管法等，这些方法均在石油天然气长输管道泄漏检测中发挥着至关重要的作用。总之，直接检测法主要运用于微量泄漏的检测，无论管道是在运行中还是处在停止运行状态都可以进行有效的检测。
2.2 间接检测法
2.2.1 基于物质平衡的检漏方法 基于物质平衡的检漏方法是间接检测法中常用的方法之一，这种方法以动态体积或者物量平衡原理以及管道进口和出口流量差为依据判断管道的实际运行状况。基于物质平衡的检漏方法具有较高的实用价值，不仅可以检测出较大范围的泄漏事故，还能检测较小范围的泄漏问题，但是这种检测方法容易受流量计量结果的精准度和管道内油气存留量误差的影响。
2.2.2 只采用压力测量信号进行检漏 只采用压力测量信号进行检漏是石油天然气长输管道泄漏检测的主要方法之一，该方法可以细分为以下两种类型：第一，压力梯度法。我国绝大多数长输管道不通过中间泵设置流量计，面对这种情况，通常只采用压力信号来完成管道的泄漏检测。图1是压力测量管道的示意图。第二，波敏法。这种方法通常应用于突然发生的泄漏事故，该泄漏测量方法要求结合管道上游和下游检测到负压力波的时间差，通过计算结果判断泄漏产生的位置。波敏法具有较高的精密度，这种方法与一般的检测技术相比具有更高的灵敏度。
2.2.3 放射性检漏技术 放射性检测技术是石油天然气长输管道泄漏检测中常用的技术之一。该技术的主要应用原理是将具有放射性的标志性物质，如131碘或者82溴等加入管道，一旦发生管道泄漏问题，工作人员可以采用示踪剂检漏仪检测附着与泥土中的131碘或者82溴元素，从而判断泄漏的位置。
2.2.4管道泄漏自动检测与定位技术 伴随着科技的发展，计算机技术和SCADA系统已经广泛应用于石油天然气长输管道泄漏检测中。管道泄漏检测与定位的原理主要有以下两种方法：第一，动态质量平衡法；第二，压力偏差法。这两种方法在实际应用中均具有较高的实用价值，在研制开发检漏定位系统时，研发人员必须对石油天然气长输管道的应用范围进行准确地定位，保证该系统在检测过程中不会出现报警失误等问题。
3 结束语
总之，为了满足现代社会发展的实际需求，石油天然气行业必须高度重视石油天然气长输管道泄漏检测与定位技术的发展。因此，行业建设者必须在明确长输管道泄漏产生的原因的前提下，对长输管道泄漏检测和定位技术进行研究分析，为长输管道的安全运行提供技术保障。
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参考文献：
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