摘 要：天然气长输管道具有压力高、流量大的特点，当管道发生泄漏或断裂时，天然气迅速扩散形成危险区域，当空气中天然气浓度达到爆炸极限，可能发生爆炸严重威胁生命安全。针对此现状，对目前天然气长输管道发展现状进行对比分析，多角度调研泄漏发生的原因，模拟分析空隙泄漏带来的影响，并提出不同工况下应对天然气长输管线泄漏的方法，为降低管道泄漏危害提供借鉴。
关 键 词：天然气；长输管道；泄漏
中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）10-2457-03
Analysis on Leakage of Natural Gas Long-distance Pipeline
SUN Zhao-yang
（Liaohe Petroleum Exploration Bureau No.2 Engineering & Construction Company， Liaoning Panjin 124012，China）
Abstract： Long-distance natural gas pipeline has the features of high pressure and large flow rate. The natural gas will quickly diffuse to form a dangerous area when the pipeline leakage or fracture crack happens. The explosion may occur when the concentration of natural gas reaches to the limit point， which will make the lives in danger. In this paper， the current status of the development of the natural gas length-distance pipeline was analyzed. The reasons to cause the pipeline leakage were researched. The impact of the clearance leakage was simulated and analyzed. Methods to deal with the long-distance gas pipeline leakage under different conditions was presented， which could give a hand to reduce the harm caused by pipeline leakage.
Key words： Natural gas；Long-distance pipeline；Leakage
目前，随经济的快速发展，天然气长输管线得到迅速发展，且随科学技术的不断提升，天然气管线向高承压、长运距、大输量发展，与此同时，输送安全成为十分重要的话题。在天然气长输过程中，管线常因各样原因发生管线泄漏，泄漏的孔径有大、有小，泄漏点发生的位置很难预测，对环境造成污染、浪费能源的同时，也为长输管线以及周边的人类生活带来较大安全隐患[1]。因此，对天然气长输管线的泄漏工况发生的原因、产生的影响、需要采取的预防措施进行分析研究，对有效的减小泄漏工况带来的损失具有重要意义。
1 天然气长输管道发展现状
当前，天然气长输管道的发展重点为高压力、新材质、网络全球化。对于天然气长输的压力，各国要求不同，中国一般为10 MPa，俄罗斯为7.5 MPa，美国为12 MPa，压力越高，风险越大，同时对管道的技术要求也越高，且一般来讲，路上的天然气管线压力一般要比海底的天然气管道小[2]。高压要求钢管的材质也要更新，要求不仅重量轻，且对成本、抗压性、安全性也提出更高要求，目前加拿大及法国等国家大力推行X80钢管的使用，通过在钢管表面添加合成材料，能在一定程度上提高管道的运行压力、输量、减小成本，保障安全[3]。由于天然气资源的分布情况与天然气使用密集区分布不均衡，天然气长输管道正在向国际化发展，其中亚太地区的天然气管道的发展较快，中国与中亚、缅甸、俄罗斯等国家都进行天然气管道合作，通过天然气管道将各国紧密联系起来。
2 天然气长输管道泄漏原因分析
2.1 阴保度较低或阴保失效
对于长输管道的阴极保护，当阳极区电源供应不顺畅，导致阳极区的电阻增大时，恒电位移的工作不稳定，使得管线运行的参数不稳定，影响阴保的效率[4]。当阴保的电位进一步降低，低于正常的最低保护电位之时，阴极保护作用失效，增大长输管线泄漏的可能性。
2.2 天然气管线腐蚀开孔
天然气管线受到的腐蚀作用，主要是由于管线金属在其环境之下受到各类的电化学和化学作用的影响而产生损坏。管线因腐蚀作用，而产生氧化反应，使得其失去原有的强度和韧度，从而原先致密的结构变得疏松，最终可能导致金属材质脱落产生孔洞，腐蚀较为严重的管线不能再承受原设计压力。腐蚀严重时，天然气管线压力仍按照设计压力进行输送，将会发生腐蚀穿孔，发生天然气管道泄漏现象。因大多数天然气管线多埋藏在地下，与外部土壤、杂散电流接触时，更易发生腐蚀。同时，因天然气中的某些腐蚀性的杂质，会使其内部也产生一定的腐蚀。腐蚀穿孔，为天然气安全运行埋下隐患。
2.3 焊缝接口处存在泄漏
天然气管线在运行时，随着运行年限的增加，在管线焊缝接口处，常因初期接口的不牢固，存在一定的天然气泄漏现象。在某些环形焊缝处，如存在某些未焊透、错边等缺陷，当受到外界压力或输气本身的压力作用时，缺陷极易扩展至临界值从而因失稳发生焊缝断裂。此类因管线老化造成的天然气泄漏在天然气总泄漏中占有较大的比重，在浪费能源的同时，也带来了较大的安全隐患。