巩国强 熊宝虎

西部管道甘肃输油气分公司武威维抢修队

摘要：油气管道泄漏存在重大安全风险，威胁油气输送安全和公共安全。介绍了油气管道泄漏形式和危害、常用泄漏检测方法，分析了泄漏原因，对多种泄漏抢修处置措施进行了对比分析，计划设计制作一款快速封堵液压设备。

关键词：长输油气管道；泄漏危害；泄漏检测；封堵

油气管道一旦泄漏引发事故，不但造成严重的经济损失，而且造成较多人员伤亡，给管道行业带来严重的负面影响。2013年山东省青岛市中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故，造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失7.5亿元。2021年湖北省十堰市某集贸市场发生重大燃气泄漏引发爆炸事故，造成26人死亡、138人受伤，直接经济损失约5395万元。惨痛教训警示我们，及时发现和处置管道初期泄漏隐患，对保障管道安全运行具有重要作用。

1  泄漏形式和危害

管道泄漏根据泄漏机理可分为界面泄漏、渗透泄漏、破坏性泄漏；根据泄漏时间可分为经常性泄漏、间歇性泄漏、突发性泄漏；根据泄漏部位可分为静密封泄漏、动密封泄漏、关闭件泄漏和本体泄漏。油气管道常见泄漏形式为界面泄漏、破坏性泄漏、关闭件泄漏和本体泄漏。

（1）界面泄漏。在密封件(垫片、填料)表面和与其接触件的表面之间产生的一种泄漏。如法兰密封面与垫片材料之间的泄漏，阀门填料与阀杆之间的泄漏，密封填料与转轴或填料箱之间的泄漏等。

（2）破坏性泄漏。管道及其配套设备由于外部原因产生形变、外力作用及人为原因造成的管道或设备的泄漏，这种情况的出现是危险性泄漏，会对抢修工作带来较多的困难。

（3）关闭件泄漏。在管道工程中，关闭件（闸板、阀瓣、球体、旋塞、柱塞等）与关闭座（阀座、 旋塞体等）之间的一种泄漏。这种密封形式不同于静密封和动密封，它具有截止、换向、节流、调节、减压、安全等作用，是一种特殊的密封装置。

（4）本体泄漏。在管道工程中，壳体、管壁、阀体等材料自身产生的一种泄漏，如沙眼、裂缝等缺陷的泄漏。在实际中也常按泄漏所发生的部位名称称呼，如法兰泄漏、阀门泄漏、管头泄漏、三通泄漏和焊缝泄漏等等。

油气管道若发生泄漏不仅会造成能源浪费， 企业生产成本上升、经济效益下降。严重时还会引起火灾、中毒、爆炸等事故，造成财产损失、环境污染和人身伤亡等危害后果。

2  泄漏检测方法

（1）直观法。该检测方法是凭借人的视觉、听觉、嗅觉直接发现泄漏的一种简便、经济的方法。如可通过流体声音和石油、天然气所特有的气味初步判定泄漏的大概位置。天然气泄漏后会在泄漏点附近出现结霜或冰冻现象，若在管道局部某点出现该现象即可以初步断定泄漏点，根据结霜或冰冻面积大小判定泄漏点大小及压力高低。

（2）皂液法。这是最常用的检漏方法之一，即用调配好的肥皂水对怀疑存在泄漏部位进行涂抹或喷涂，被检测部位如果连续鼓泡就表明是泄漏点。这种方法判断表面的泄漏缺陷较易，但位置深不易接触到的泄漏部位，则不能准确判断。应采用其他辅助方法检测漏点。该方法检测时应注意几点:皂液与泄漏气体接触要有足够长的持泡时间；皂液自下向上薄薄的涂抹在被检测面上；应选择油脂皂配制皂液。

（3）仪器检测法。采用精密仪器检测泄漏方便可靠，检测准确性及精度高。随着技术不断发展和完善，泄漏检测正逐步向自动化、智能化方向发展。仪器检测分为固定式和便携式。固定式检测仪器通常安装在气体存放间、油品库房等固定场所，大多数与监测预警系统、通风系统等联动，检测到泄漏时发出报警并联动排风系统进行吹扫，以降低油气（危害气体）浓度。便携式检测仪器携带方便，通常用于站场巡检或抢维修作业时可燃气体、有毒有害气体以及硫化氢含量、氧气浓度等的检测。泵吸式气体便携检测仪能够不靠近泄漏点进行检测，对于狭小空间和受限空间尤为适用。

（4）激光检测技术。目前，利用激光遥测技术可实现不接触检测并准确定位，快速查找泄漏源。通过在场站安装激光云台可实现可燃气体泄漏在线监测。利用激光光谱分析技术与巡检机器人结合可快速发现有毒有害和可燃气体泄漏。借助激光检测技术与其他声光监测技术联合应用，通过模块化组合制造的巡检机器人也在管道泄漏监测中有较多使用，不但节省人力、降低人工巡检风险，而且能够全面捕捉信息以评估场站泄漏隐患。

3  泄漏原因分析

（1）管段泄漏。腐蚀穿孔、第三方施工损坏、环焊缝失效及地质灾害造成的应力集中是长输管道泄漏的主要原因。这种泄漏多数为破坏性泄漏，发生突然、危险性高。管道运行中由于高速油气流不断通过，腐蚀减薄处、机械损伤处和焊逢处是发生泄漏的主要位置。

（2）法兰泄漏。法兰泄漏原因主要是由于法兰界面连接不严密和机械振动造成的。管道高压下运行，紧固件压紧力不足或紧固件在巨大压力下被拉长及缠绕式垫片在安装过程中发生位移都会造成法兰界面泄漏。另外由于油气介质不断流动，会对管件产生应力，使密封力下降，垫片失去回弹能力以及紧固件在频繁的振动下，超过疲劳强度也会造成法兰泄漏。

（3）阀门泄漏。①内部泄漏：主要是球阀和旋塞阀泄漏，使阀门失去隔断截止作用，造成阀门关断状态下下游管段带压而存在安全隐患。这种泄漏不易彻底根治，根据现有经验多采用注剂密封方法解决阀门内漏。②本体泄漏：主要是由于阀门本体在生产过程中有砂眼、裂缝及外力或人为因素造成的，这种情况通常需要对部分配件或设备整体进行更换。③填料泄漏:主要是阀杆采用填料的阀门由于填料老化和接触压力降低造成的。采用更换填料和密封注剂方法解决，都能达到止漏目的。

4  油气管道泄漏抢修处置措施

油气管道泄漏抢修常用木楔、柔性夹具、B型套筒、注剂密封等封堵修复，或采取换管永久修复。表 1比较了各种抢修处置措施的优缺点及适用情形。

表 1 油气管道泄漏抢修处置措施对比

5  结语

泄漏抢修实践中，我们采取不同封堵措施试验发现，管线泄漏点压力超过2.5 MPa时几乎所有封堵设备都无法安装。大部分管道泄漏封堵设备安装在3点钟到9点钟方向，泄漏点压力超过2 MPa时常用的卡具类封堵设备安装困难且风险极高。下一步，我们将参考现有封堵技术，取其优点、弃其短板，设计制作一款液压封堵设备，实现管道全位置泄漏后的快速封堵。 

作者简介：巩国强，1986年生，本科，工程师，现从事管道应急抢修工作。联系方式：18523806187，gonggq@pipechina.com.cn。