石油天然气安全检测与预防

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　　摘要：本文立足石油天然气场站、管道集输等勘探开发各环节泄漏危害性，对石油天然气常用安全检测技术进行了研究，并分析了石油天然气安全防护措施。
　　关键词：石油天然气；安全检测；安全防护
　　油气勘探开发中，场站和集输管道等各环节易发生油气泄漏问题，一旦发现不及时就易引发重大事故，而管道及场站储存设施腐蚀、外部人为损坏、突发性地质灾害等都可能造成油气储存设施破裂泄漏，威胁油气勘探开发和集输安全。因此，有必要对石油天然气安全检测技术进行研究，探讨安全防护措施，确保安全运行。
　　1 石油天然气安全检测技术方法
　　1.1人工巡检直接观察法
　　安全检测最常用方法就是人工巡检，巡检工人定期通过检漏车、油气检测仪等仪器，对重要设备部位和管道进行巡视，通过听、闻、看等方式判断是否发生泄漏。泥土地面可在地面上直接用油敏或气敏检测仪检测，根据安全作业油气浓度对仪器浓度值和报警值进行调整，查看勘探环境是否安全，对出现泄漏的管道进行检测时，浓度最大值部位就存在漏点。在站场水泥地面或沥青地面，天然气泄漏后会顺着管道周边裂缝、孔隙或土壤流窜，无法穿透漏点上方地面，需要钻孔探漏，通过对站场管道沟、电缆沟或与排水沟等进行检测，配合使用风机从管沟泄漏点一端吹风，另一端放风，确保泄漏物质从管沟一端冒出，从风机一端将示踪探头下入管沟，示踪探头与泄漏气体接触部位就是泄漏点；也可通过地面钻孔配合气敏探测仪检测，在泄漏点下风向位置报警、上风向位置不报警，逐步缩小漏点范围，通过加密测点得到精确漏点。有经验的巡检人员可直接发现漏点迹象，现代化巡检技术也不断进步，如机载红外检测技术，由直升飞机携带高精度红外摄像机沿管道等进行检测，通过分析集输介质与周围土壤的温差确定是否泄漏，在长输管道检测中应用优势明显。
　　1.2“管道猪”和探测球法
　　一是磁通猪法。在集输管道或储存设备外壁施加外部强磁场检测钢管金属对磁场的损耗，使用传感器（泄漏磁通敏感型）对局部金属损耗造成的磁场干扰进行检测，通过漏磁检测确定是否泄漏及漏点位置。该方法对内部介质不敏感，对气体、液体和气液两相流体均能检测，但精度低、管材敏感性强。
　　二是超声诸法。借助超声波投射技术，通过壁厚转换为短脉冲间的渡越时间进行判断，发生泄漏时管壁渡越时间为“0”，该部位就是漏点。该检测技术检测精度高，可提供定量绝对数据，但应用复杂、成本高。
　　三是探测球法。整合超声、磁通、涡流、录像等技术，将探测球投入设备内，通过漏磁技术、超声技术等采集数据并储存在存储器，通过数据分析判断是否存在腐蚀、穿孔、泄漏等情况。检测精度高，但不能连续进行，易发生堵塞甚至停运事故。该技术也可通过内部智能爬机方式进行，使用管道行业爬机配套各类传感器，可实现对内部流量、温度、压力和管壁完好程度监测，主要有超声波检测型和漏磁检测型，比较适用于内壁平滑设备和没有过多弯头及联接的管道。
　　1.3半渗透检测管法
　　可埋设在管道等设备的上部，如渗漏出气体，会渗透进入真空管并被吸收到监控站进行成分检测，该技术是基于扩散原理，主要部件是半渗透监测管（内部配套乙烯基醋酸酯薄膜），利用薄膜对油气的高渗透性和不透水性，由检测管的一端连接抽气泵持续进行管内抽汽，在监测环境内存在油气渗漏和扩散情况下，通过内部设置的烃类物质传感器监测到油气，说明发生泄漏。但该技术安装和维护成本较高，并且土壤中的沼气等气体会产生假指示引发误报警。
　　1.4检漏电缆法
　　油气泄漏检测主要是对烃类物质进行检测，液态烃类燃料检测可应用检漏电缆法，与管道等设备平行铺设，在泄漏物质渗入电缆后会引起电缆特性改变，主要有以下几种：一是渗透性电缆，与渗油接触后发生电缆阻抗变化，通过管道端阻抗分布参数测量确定管道状态和渗漏情况。二是油溶性电缆，具备不透水、透油性能的同轴电缆，从一端发射脉冲，遇到油浸电缆部位会反射脉冲，通过检测反射脉冲信号对泄漏情况进行检测。三是碳氢化合物分布式传感电缆。由传感电缆和报警模块构成，前者由具备导电性的聚合体层和内向压缩编织物保护层构成，发生泄漏后聚合体层会接触燃料或碳氢化合物容积膨胀，外部保护层限制其膨胀并向内压缩，导致两侧传感器接触构成回路，通过回路点测量可确定漏点。该方式能快速精准判断漏点和渗漏情况，但在施工中不太方便，必须沿管道铺设，且发生过泄漏后电缆就会受到污染，会对后期使用造成影响，易产生信号混乱等问题，重新更换电缆会加大成本投入。
　　1.5检漏光纤法
　　一是塑料包覆硅光纤检漏。化学敏感性强，含有特定成分的渗透性硅质包层，被检测物质渗漏与包层中化学成分相遇后，会发生化学反应改变包层折射率，使光线从包层中逸出，通过在光纤方向发射规律性的段波光脉冲，遇到漏点后部分光线就会被反射，通过测量发射和反射脉冲的时间差可确定漏点位置。二是分布式光纤声学传感器法。借助Sagnac干涉仪对泄漏引起的声辐射相位变化进行测量，确定漏点位置，对气体和液体渗漏均可检测。可提前将光纤传感器放置到管道或设备内部，通过对泄漏的油气介质声辐射进行接收确定漏点。可应用玻璃光纤抑制沿线高压的不良影响，防止高压对管道内液体的非传导性产生影响，并且耐腐蚀性较强，理想情况下在10km范围内可实现5m范围内的精准度测量，且反应较为灵敏，但成本较高。
　　2 石油天然气防护措施
　　油气场站和管道属于易燃易爆场所及设施，特别是现在燃气管道因低气压、多分支的状况，危险性更强、安全防护难度更大。要健全安全管理制度，严格落实场站和管道等安全作业制度规范、安全规程及安全维护手册等，确保每个技术环节都有安全保障。要构建安全生产责任制，将安全检测责任落实到具体岗位和个人。要加强安全教育培训，提升相关人员安全意識和素质，防止各类违章作业、违规作业行为发生。要针对外部原因引起的泄漏，在设计中考虑自然灾害等因素，制定应急预案，针对人为造成的伤害加强重点部位保卫和巡检力度。针对腐蚀等内部原因造成的泄漏，要通过优选耐腐蚀材料、涂刷防腐层、添加缓蚀剂等管道防腐措施予以防护。
　　3 结论
　　综上所述，油气安全检测直接关系油气勘探开发、储存集输、应用等各环节安全，要把握安全检测技术措施，有针对性的加强安全防护，确保油气勘探开发和应用安全。
　　参考文献
　　[1]梁伟，张来斌，王朝晖.液体管道泄漏负压波诊断方法的研究现状及发展趋势[J].管道技术与设备，2011（09）.
　　[2]何仁洋.城市埋地燃气管道地面检测技术研究[J].腐蚀与防护，2010（06）.
　　（作者单位：胜利油田技术检测中心）
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