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腐蝕破壞造成的泵管泄露問題產生

20世紀80年代中后期,由于對大氣環(huán)境的要求逐步提高,導致了對天然氣這種潔凈能源需求的上升,也因此而掀起了我國天然氣長輸泵管管道的建設高潮。在我國先后建成了中原油田一洛陽煉廠輸氣管道、中原油田一滄州煉廠輸氣管道、陜甘寧氣田一北京輸氣管道、澀北一西寧一蘭州輸氣管道、滄州一淄博天然氣管道等等。目前,西氣東輸管道、四川忠縣一武漢天然氣管道工程以及陜一京輸氣管道復線、水清一石家莊一邯鄲天然氣管道等已相繼建成或在建中俄管道建設在即。應特別指出的是,西氣東輸管道是西起塔里木盆地的輪南,東至上海市西郊的白鶴鎮(zhèn),全長約4000km的輸氣管道,在輸送距離、輸送量、輸送壓力和管道直徑諸方面創(chuàng)下了我國天然氣輸送管道的新記錄,2004年底已經全線投入商業(yè)運營。我國海底管道的鋪設歷史較短。1973年才首次在山東黃島采用漂浮法鋪設了3條500m長的泵管管道,隨后又于1985年由渤海石油海上工程公司采用漂浮法在埕北油田鋪設了1.6km長的海底管道。十多年來,已經先后在渤海的埕島油田、惠州、茂名等海域和地區(qū)鋪設了幾十條海底管道,已鋪設和正在鋪設的海底管道累計總長度將超過200km我國已建成的各類管道總長大約為35000km,正在鋪設和計劃鋪設的管道也有數(shù)千千米,油田的集輸管網及煉廠、城市的管網已累計達數(shù)萬千米?,F(xiàn)在,石油的勘探和開發(fā)已達到相當高的程度,今后的趨勢是開發(fā)沙漠、高原、灘海和深水大陸架等環(huán)境和條件比較惡劣地區(qū)的油田。預計我國1998-2005年將有超過700km長的海底管道投入運泵管營。目前,我國的現(xiàn)役長輸管道已達到幾萬千米,約占世界長輸管道總長度的1%。我國的原油儲量在世界上排在第5位,原油產量在世界上也排第5位,管道建設與我國經濟發(fā)展相比還相對落后,不能適應經濟發(fā)展的需求,必須加快發(fā)展。要想了解管道的情況,就必須對管道進行檢測。過去,管道的檢測是采用靜水壓試驗。

然而,靜水壓試驗不能保證一條受腐蝕管道將來的完整性。如果把管道將來的安全運行依賴于靜水壓試驗,就會出現(xiàn)許多技術和實際問題。這些問題是。(1)靜水壓試驗法不能檢測出最終會發(fā)展成泄漏的小而深的腐蝕坑。如果靜水壓試驗階段沒有發(fā)生破壞,就無法知道管道是否存在缺陷。(2)研究表明,受嚴重腐蝕靜水壓試驗中承受的壓力達到其屈服強度的管道,試驗后,在相當于許用應力61%的工作壓力下便可能發(fā)生破裂。(3)靜水壓試驗不能提供有關腐蝕增長率的數(shù)據。(4)對于運行中的管道,采用靜水壓試驗時,要求管道完成“停運、試驗、再運行”等過程這會給管道公司帶來巨大的經濟損失。可見,對運行中的泵管管道來說,靜水壓試驗不是科學、可靠的方法,必須尋找科學、可靠的檢測方法。目前,各國的管道經營公司都采用智能檢測工具或自動檢測系統(tǒng)進行管道在線檢測,并可以精確地檢測出管道缺陷的位置和大小,管道不必停輸。從管道投入運行開始,就應制定有效的管道維修計劃。維修計劃的一部分就是定期對管道進行在線檢測,包括變形檢測、直線度檢測、路由檢測、腐蝕檢測和泄漏檢測等,并利用檢測結果對管道的安全性進行評價,保證管道安全運行和運行壽命內的安全,以減少經濟損失,防止環(huán)境污染,尤其是海洋環(huán)境的污染。

國外相關法律規(guī)定,新建管道必須于當年進行基線檢測,老管道每3-5年檢測一次。我國經貿委于2000年4月24日發(fā)布第17號令,規(guī)定國內新建管道建成2年內進行基線檢測,已服役的舊管道7~8年檢測一次?,F(xiàn)役油氣管道安全性評價是一件復雜的多學科工作,涉及材料、物理、化學、力學、地質和管道工程等方面的知識和研究成果。目前,許多研究分支還處于初創(chuàng)階段,需要匯集多學科的研究成果,才能有效地解決問題,減少損失,促進石油天然氣工業(yè)的發(fā)展。管道的在線檢測是指在不停輸?shù)那闆r下對管道進行的檢測,其目的是通過檢測了解管道當前的狀態(tài)。根據檢測結果,即管道當前的狀態(tài),對發(fā)現(xiàn)的各種缺陷進行分類,對缺陷的程度進行分級和評價(主要是對管道內牖蝕狀況與重大缺陷進行評價),用以防止缺陷的發(fā)生與發(fā)展(尤其是間接缺陷),采取措施使管逍存在的缺陷和危害點(段)及時得到控制和消除,并提出相應的維修計劃,在管道達到破壞臨界值之前進行修復或更換。有些管道在線檢測前需進行淸管,把附著在管壁上的油垢、蠟狀粘合物及水化物等清除干凈,使檢測工具的所有傳感器探頭能緊貼管壁,以取得真實的檢測數(shù)據。總之,管道檢測的目的是通過對管道內、外的定期和特殊檢測,揭示管道存在的各種缺陷,保證管道運行安全,防止泄漏和污染,保護環(huán)境。

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