腐蚀破坏造成的泵管泄露问题产生

20世纪80年代中后期,由于对大气环境的要求逐步提高,导致了对天然气这种洁净能源需求的上升,也因此而掀起了我国天然气长输泵管管道的建设高潮。在我国先后建成了中原油田一洛阳炼厂输气管道、中原油田一沧州炼厂输气管道、陕甘宁气田一北京输气管道、涩北一西宁一兰州输气管道、沧州一淄博天然气管道等等。目前,西气东输管道、四川忠县一武汉天然气管道工程以及陕一京输气管道复线、水清一石家庄一邯郸天然气管道等已相继建成或在建中俄管道建设在即。应特别指出的是,西气东输管道是西起塔里木盆地的轮南,东至上海市西郊的白鹤镇,全长约4000km的输气管道,在输送距离、输送量、输送压力和管道直径诸方面创下了我国天然气输送管道的新记录,2004年底已经全线投入商业运营。我国海底管道的铺设历史较短。1973年才首次在山东黄岛采用漂浮法铺设了3条500m长的泵管管道,随后又于1985年由渤海石油海上工程公司采用漂浮法在埕北油田铺设了1.6km长的海底管道。十多年来,已经先后在渤海的埕岛油田、惠州、茂名等海域和地区铺设了几十条海底管道,已铺设和正在铺设的海底管道累计总长度将超过200km我国已建成的各类管道总长大约为35000km,正在铺设和计划铺设的管道也有数千千米,油田的集输管网及炼厂、城市的管网已累计达数万千米。现在,石油的勘探和开发已达到相当高的程度,今后的趋势是开发沙漠、高原、滩海和深水大陆架等环境和条件比较恶劣地区的油田。预计我国1998-2005年将有超过700km长的海底管道投入运泵管营。目前,我国的现役长输管道已达到几万千米,约占世界长输管道总长度的1%。我国的原油储量在世界上排在第5位,原油产量在世界上也排第5位,管道建设与我国经济发展相比还相对落后,不能适应经济发展的需求,必须加快发展。要想了解管道的情况,就必须对管道进行检测。过去,管道的检测是采用静水压试验。

然而,静水压试验不能保证一条受腐蚀管道将来的完整性。如果把管道将来的安全运行依赖于静水压试验,就会出现许多技术和实际问题。这些问题是。(1)静水压试验法不能检测出最终会发展成泄漏的小而深的腐蚀坑。如果静水压试验阶段没有发生破坏,就无法知道管道是否存在缺陷。(2)研究表明,受严重腐蚀静水压试验中承受的压力达到其屈服强度的管道,试验后,在相当于许用应力61%的工作压力下便可能发生破裂。(3)静水压试验不能提供有关腐蚀增长率的数据。(4)对于运行中的管道,采用静水压试验时,要求管道完成“停运、试验、再运行”等过程这会给管道公司带来巨大的经济损失。可见,对运行中的泵管管道来说,静水压试验不是科学、可靠的方法,必须寻找科学、可靠的检测方法。目前,各国的管道经营公司都采用智能检测工具或自动检测系统进行管道在线检测,并可以精确地检測出管道缺陷的位置和大小,管道不必停输。从管道投入运行开始,就应制定有效的管道维修计划。维修计划的一部分就是定期对管道进行在线检测,包括变形检测、直线度检测、路由检测、腐蚀检测和泄漏检测等,并利用检测结果对管道的安全性进行评价,保证管道安全运行和运行寿命内的安全,以减少经济损失,防止环境污染,尤其是海洋环境的污染。

国外相关法律规定,新建管道必须于当年进行基线检测,老管道每3-5年检测一次。我国经贸委于2000年4月24日发布第17号令,规定国内新建管道建成2年内进行基线检测,已服役的旧管道7~8年检测一次。现役油气管道安全性评价是一件复杂的多学科工作,涉及材料、物理、化学、力学、地质和管道工程等方面的知识和研究成果。目前,许多研究分支还处于初创阶段,需要汇集多学科的研究成果,才能有效地解决问题,减少损失,促进石油天然气工业的发展。管道的在线检测是指在不停输的情况下对管道进行的检测,其目的是通过检测了解管道当前的状态。根据检测结果,即管道当前的状态,对发现的各种缺陷进行分类,对缺陷的程度进行分级和评价(主要是对管道内牖蚀状况与重大缺陷进行评价),用以防止缺陷的发生与发展(尤其是间接缺陷),采取措施使管逍存在的缺陷和危害点(段)及时得到控制和消除,并提出相应的维修计划,在管道达到破坏临界值之前进行修复或更换。有些管道在线检测前需进行淸管,把附着在管壁上的油垢、蜡状粘合物及水化物等清除干净,使检测工具的所有传感器探头能紧贴管壁,以取得真实的检測数据。总之,管道检测的目的是通过对管道内、外的定期和特殊检测,揭示管道存在的各种缺陷,保证管道运行安全,防止泄漏和污染,保护环境。

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