地下管道燃气泄露的检测和修复方法研究

【摘要】作为城市基础的设施之一，输送燃气的地下管道对人们的生活水平产生影响。在全面掌握燃气泄露的危害后，本文提出了目前燃气泄露的主要原因，分析了产生泄露的主要源头，对燃气泄露的检测方法进行了分析，根据检测到的燃气泄露点实施修复，介绍了目前针对低压、高压等不同情况下的修复方法，为燃气泄露提供了较好的管理方法，减少危害的发生。

【关键词】地下管道;检测;修复;燃气

随着科技的进步和人们生活水平要求的提高，能源的使用形式也在不断地变更，从最初的秸秆、煤炭、石油到现在的燃气。由于经济的快速增长，人们在不断的寻求清洁、效率高的能源，并且对于清洁能源的天然气的需求量有急剧增加的趋势，使得绝大部分企业居民都开始使用燃气能源，燃气的管网也四通八达不断增多①。燃气是通过地下管道进行输送的，使得油漆管道输送成为非常重要的一环，跟其他运输方式相比，管道运输相对而言比较安全有效，并且对周围环境的影响较小。但是这种运输方式也存在着一系列问题，比如管道长期埋在地下并且运输距离长，由于管材原因或外界因素的影响，会导致一些地方被地下的物质所侵蚀或损坏，常常出现管壁减薄，腐蚀穿孔等问题，不可避免的就导致地下管道的燃气泄露，这样不仅仅会破坏整个管道的疏通，还会引发资源的极大浪费，造成经济上的浪费，并且污染环境，甚至导致人员伤亡的事故发生②。

由于燃气管道多数是地下隐蔽工程并且燃气是无色无味的气体，使得人们很难察觉，因此对于地下燃池管道的泄露检测应定期进行以保证及时发现及时修复。通过对燃气的现状进行概述我们可以得出对于燃气泄露的检测方法以及检测到后的修复对于整个燃气管道是至关重要的。

一、燃气泄露原因分析

通过对燃气现状的分析可以看出，我们要全面掌握燃气管网泄露的情况，并且在设计、施工和管理中有针对的加以解决。根据对燃气泄露事故发生的原因进行总结，归纳起来为管道长期腐蚀、人为因素、管理不当、施工操作不当、设备老化以及自然灾害等因素③，对以上几种主要因素进行深入展开分析。

1、管道长期腐蚀：一方面由于管道长期埋于地下，并且管道内所输送的燃气对管道本身会产生腐蚀的作用，另一方面由于管道材质存在质量问题，例如在管道敷设前检查不够认真仔细，对于管道表面所出现的裂缝、孔洞未能及时发现，这样就会导致在燃气输送一开始就出现泄露的问题，对后期的使用产生了巨大的隐患。

2、人为因素：由于燃气管道位于人们长期行走的地面以下，所以对于人为所造成的各种不可抗力因素都是对燃气管道泄露的原因。包括施工过程中的机械使用不当或者操作不当，或者由于输气管线被一些不法分子的盗窃破坏，使得长输管线被损坏④。

3、管理和施工操作不当：在燃气管道施工时应按照各规范进行，并且实施施工的人员需持有《特种作业设备人员》证，并且对于燃气管道焊接前应检查管材是否符合设计要求⑤。对于管道内的流速控制操作不当，从而引起了爆燃或振动，并且在没有竣工或停用管线时盲目的投入运行。

4、设备老化：设备本身具有一定的寿命要求，因此在设备长期运行的过程中如果不及时对设备进行更换导致已经老化的设备继续工作有可能会损坏管网、燃气大量泄漏。

5、自然灾害：由于自然灾害如地震等导致管道悬空、变形、断裂造成管道损伤。

二、燃气泄露检测方法分析

燃气管道的泄漏将导致燃气的泄漏，我们可以根据燃气管道的泄漏来发现燃气管道的腐蚀部位，从而能有效的提高管道的维护效率，提高整个管道的输送质量⑥。

本文主要针对的是地下管道燃气泄露的检测分析，由于在不同情况下，管道出现泄露时产生的问题表现也不同，通过对燃气泄漏检测方法的总结分析，国内的检测方法慢慢的从人工检测转换成为监测系统检测。目前国内的燃气泄露检测方法可以从直接检测和间接检测两方面进行概括。

直接检测法指的就是直接检测管道，也就是人为检测，通过管道泄露出来的物质进行管道泄露点的准确判定。就目前直接检测法而言，主要包括的最广泛的两种方法为可燃气体检测法与火焰电离检测法。可燃气体检测方法即为利用燃气的扩散作用，抽取空气中的一部分气体进行检测，使用催化氧化的方法，将其中产生的燃烧浓度进行检测，对于临界浓度高于百分之二十的，通过电磁信号驱动到专门的报警器中，报警信号也被打开，能够立即报警。火焰电离检测法即为在稳衡电场的作用下，烃类气体通过氢气浓度较大的火焰灼烧，产生一种带电的碳原子，这种碳原子结构较为特殊，通过电极板的专门搜集，并产生相应的数据，通过计数的统计方法能够掌握到带电碳原子的数量，通过数量的比对进行校核，当碳原子数量超过预定的警戒值时进行报警，这种方法灵敏度较高，并且检测的范围也比较大，定位较为精准，反应时间短，但是也有其自身的不足，对于长距离的检测来说，火焰电离检测法也没有办法检测到，此外，当燃气管道泄漏如果处在密闭环境之中，也可能出现燃烧的现象。

除了以上两种普遍的检测方法外，还有几种其他方法，比如一种肥皂检测法：就是把肥皂水涂抹在管道上，有泄漏的地方就会有肥皂泡产生，这样的泄漏点定位准确，但不适宜用作隐蔽工程的管道，而且过长的管道也无法实施。一种原件检测法，这种方法是利用可以与泄露的油气发生化学反应的某种物质，用这种物质做成燃气管道上的元件，这样有泄漏的地方这个元件就会发生变化，此种方法检测燃气管道的泄漏点也很准确，且能检测出燃气的泄漏程度。

简接检测法主要是指的是利用管道的流速、压力、流量和温度等多种特性的变化来检测管道的泄露。主要的分析方法包括压力分析法，一旦开始出现泄漏，泄漏点的压力将骤然下降，这就打破了既有的平衡，从而得出检测点。质量/体积平衡法：其基本的原理是对燃气管道中燃气的体积进行测量，之后将流量的变化描述成为质量/体积的平衡图，根据压力/温度的变化对流量进行一定的校正。而阻碍质量/体积的平衡图中，由于燃气泄漏而导致的流量变化将能反映出来。

三、燃气泄露的修复方法

在查明燃气泄露的原因后，对燃气泄露的具体位置进行检测，利用以上介绍的几种检测方法进行，通过检测来判断需要修复的地方。目前针对发生泄露的不同形态有着不同的修复方法。

传统的管道修复方法是对破损管道进行泄压停输并通过焊接的方式进行加固或补漏，主要方法包括换管、套管修复、管壁堆焊及机械卡箍。但是以上几种方法在修复过程中会导致经济损失大，并且修复的周期长，逐渐被不停输带压修复技术所取代。

从修复位置来划分，修复方法分为内修复和外修复，从操作来划分，修复方法分为人工修复和机械修复，从是否停输来划分，修复方法可分为停输修复和不停输修复。其中内修复方法主要包括管道内衬法、PE管道插入法等，内修复方法一般适用低压燃气管道的修复，而对于高压、中压管道，多采用外修复法外修复法主要包括管道缺陷补强修复和管道防腐层修复。我国目前采用的换管法、补办焊接法、金属卡具法等管道加固补强方式应用较广泛。

四、结束语

根据对燃气管道泄露的原因、检测和修复进行了相应的分析，我们可以得出燃气泄露具有很大的危害，在一定程度上对空气产生污染并且造成巨大的人身和财产的伤害，因此对于燃气管道的管理要规范，使得操作人员正确操作，及时的对燃气管道进行检测，提前排除泄露的危险。

注释：

①李刚，王帅，何清等.如何构建燃气管道泄漏的定位信息系统[J].科技与企业，2012(5)：96-96.

②韦永安，王铭贤，张文杰等.市政燃气管道泄露检测技术的现状及发展[J].建筑遗产，2013(9)：28-28.

③袁长红.关于城市燃气泄露的危险分析和安全防范[J].城市建设理论研究(电子版)，2012(17).

④万月明.谈天然气管道中存在的安全问题及解决方法[J].

⑤郑光辉.浅谈燃气管道泄露处治方法[J].中国科技纵横，2013(7)： 101.

⑥薛松，盛蕾.城市燃气管道泄漏检测技术探讨[J].中国科技投资， 2013(3)：42-43.