鞏國強 熊寶虎

西部管道甘肅輸油氣分公司武威維搶修隊

摘要：油氣管道泄漏存在重大安全風險，威脅油氣輸送安全和公共安全。介紹了油氣管道泄漏形式和危害、常用泄漏檢測方法，分析了泄漏原因，對多種泄漏搶修處置措施進行了對比分析，計劃設計制作一款快速封堵液壓設備。

關鍵詞：長輸油氣管道；泄漏危害；泄漏檢測；封堵

油氣管道一旦泄漏引發事故，不但造成嚴重的經濟損失，而且造成較多人員傷亡，給管道行業帶來嚴重的負面影響。2013年山東省青島市中石化東黃輸油管道泄漏爆炸特別重大事故，造成62人死亡、136人受傷，直接經濟損失7.5億元。2021年湖北省十堰市某集貿市場發生重大燃氣泄漏引發爆炸事故，造成26人死亡、138人受傷，直接經濟損失約5395萬元。慘痛教訓警示我們，及時發現和處置管道初期泄漏隱患，對保障管道安全運行具有重要作用。

1  泄漏形式和危害

管道泄漏根據泄漏機理可分為界面泄漏、滲透泄漏、破壞性泄漏；根據泄漏時間可分為經常性泄漏、間歇性泄漏、突發性泄漏；根據泄漏部位可分為靜密封泄漏、動密封泄漏、關閉件泄漏和本體泄漏。油氣管道常見泄漏形式為界面泄漏、破壞性泄漏、關閉件泄漏和本體泄漏。

（1）界面泄漏。在密封件(墊片、填料)表面和與其接觸件的表面之間產生的一種泄漏。如法蘭密封面與墊片材料之間的泄漏，閥門填料與閥桿之間的泄漏，密封填料與轉軸或填料箱之間的泄漏等。

（2）破壞性泄漏。管道及其配套設備由于外部原因產生形變、外力作用及人為原因造成的管道或設備的泄漏，這種情況的出現是危險性泄漏，會對搶修工作帶來較多的困難。

（3）關閉件泄漏。在管道工程中，關閉件（閘板、閥瓣、球體、旋塞、柱塞等）與關閉座（閥座、 旋塞體等）之間的一種泄漏。這種密封形式不同于靜密封和動密封，它具有截止、換向、節流、調節、減壓、安全等作用，是一種特殊的密封裝置。

（4）本體泄漏。在管道工程中，殼體、管壁、閥體等材料自身產生的一種泄漏，如沙眼、裂縫等缺陷的泄漏。在實際中也常按泄漏所發生的部位名稱稱呼，如法蘭泄漏、閥門泄漏、管頭泄漏、三通泄漏和焊縫泄漏等等。

油氣管道若發生泄漏不僅會造成能源浪費， 企業生產成本上升、經濟效益下降。嚴重時還會引起火災、中毒、爆炸等事故，造成財產損失、環境污染和人身傷亡等危害后果。

2  泄漏檢測方法

（1）直觀法。該檢測方法是憑借人的視覺、聽覺、嗅覺直接發現泄漏的一種簡便、經濟的方法。如可通過流體聲音和石油、天然氣所特有的氣味初步判定泄漏的大概位置。天然氣泄漏后會在泄漏點附近出現結霜或冰凍現象，若在管道局部某點出現該現象即可以初步斷定泄漏點，根據結霜或冰凍面積大小判定泄漏點大小及壓力高低。

（2）皂液法。這是最常用的檢漏方法之一，即用調配好的肥皂水對懷疑存在泄漏部位進行涂抹或噴涂，被檢測部位如果連續鼓泡就表明是泄漏點。這種方法判斷表面的泄漏缺陷較易，但位置深不易接觸到的泄漏部位，則不能準確判斷。應采用其他輔助方法檢測漏點。該方法檢測時應注意幾點:皂液與泄漏氣體接觸要有足夠長的持泡時間；皂液自下向上薄薄的涂抹在被檢測面上；應選擇油脂皂配制皂液。

（3）儀器檢測法。采用精密儀器檢測泄漏方便可靠，檢測準確性及精度高。隨著技術不斷發展和完善，泄漏檢測正逐步向自動化、智能化方向發展。儀器檢測分為固定式和便攜式。固定式檢測儀器通常安裝在氣體存放間、油品庫房等固定場所，大多數與監測預警系統、通風系統等聯動，檢測到泄漏時發出報警并聯動排風系統進行吹掃，以降低油氣（危害氣體）濃度。便攜式檢測儀器攜帶方便，通常用于站場巡檢或搶維修作業時可燃氣體、有毒有害氣體以及硫化氫含量、氧氣濃度等的檢測。泵吸式氣體便攜檢測儀能夠不靠近泄漏點進行檢測，對于狹小空間和受限空間尤為適用。

（4）激光檢測技術。目前，利用激光遙測技術可實現不接觸檢測并準確定位，快速查找泄漏源。通過在場站安裝激光云臺可實現可燃氣體泄漏在線監測。利用激光光譜分析技術與巡檢機器人結合可快速發現有毒有害和可燃氣體泄漏。借助激光檢測技術與其他聲光監測技術聯合應用，通過模塊化組合制造的巡檢機器人也在管道泄漏監測中有較多使用，不但節省人力、降低人工巡檢風險，而且能夠全面捕捉信息以評估場站泄漏隱患。

3  泄漏原因分析

（1）管段泄漏。腐蝕穿孔、第三方施工損壞、環焊縫失效及地質災害造成的應力集中是長輸管道泄漏的主要原因。這種泄漏多數為破壞性泄漏，發生突然、危險性高。管道運行中由于高速油氣流不斷通過，腐蝕減薄處、機械損傷處和焊逢處是發生泄漏的主要位置。

（2）法蘭泄漏。法蘭泄漏原因主要是由于法蘭界面連接不嚴密和機械振動造成的。管道高壓下運行，緊固件壓緊力不足或緊固件在巨大壓力下被拉長及纏繞式墊片在安裝過程中發生位移都會造成法蘭界面泄漏。另外由于油氣介質不斷流動，會對管件產生應力，使密封力下降，墊片失去回彈能力以及緊固件在頻繁的振動下，超過疲勞強度也會造成法蘭泄漏。

（3）閥門泄漏。①內部泄漏：主要是球閥和旋塞閥泄漏，使閥門失去隔斷截止作用，造成閥門關斷狀態下下游管段帶壓而存在安全隱患。這種泄漏不易徹底根治，根據現有經驗多采用注劑密封方法解決閥門內漏。②本體泄漏：主要是由于閥門本體在生產過程中有砂眼、裂縫及外力或人為因素造成的，這種情況通常需要對部分配件或設備整體進行更換。③填料泄漏:主要是閥桿采用填料的閥門由于填料老化和接觸壓力降低造成的。采用更換填料和密封注劑方法解決，都能達到止漏目的。

4  油氣管道泄漏搶修處置措施

油氣管道泄漏搶修常用木楔、柔性夾具、B型套筒、注劑密封等封堵修復，或采取換管永久修復。表 1比較了各種搶修處置措施的優缺點及適用情形。

表 1 油氣管道泄漏搶修處置措施對比

5  結語

泄漏搶修實踐中，我們采取不同封堵措施試驗發現，管線泄漏點壓力超過2.5 MPa時幾乎所有封堵設備都無法安裝。大部分管道泄漏封堵設備安裝在3點鐘到9點鐘方向，泄漏點壓力超過2 MPa時常用的卡具類封堵設備安裝困難且風險極高。下一步，我們將參考現有封堵技術，取其優點、棄其短板，設計制作一款液壓封堵設備，實現管道全位置泄漏后的快速封堵。 

作者簡介：鞏國強，1986年生，本科，工程師，現從事管道應急搶修工作。聯系方式：18523806187，gonggq@pipechina.com.cn。