【摘要】針對管道焊縫泄漏事故頻頻發生的現狀，詳細闡述了鋼質管道焊縫泄漏的檢測方法，對管道焊縫泄漏的原因進行了研究,認為主要是由外力破壞、設計不合理、安裝質量及檢測驗收不合格等原因造成,并對每一項進行了深入分析,在此基礎上給出相應的對策。
　　關鍵詞：管道；焊縫泄漏；檢測；原因分析；對策
　　1引言
　　目前,我國有很大一部分管道使用時間已超過20年,管道強度和涂層完整性都已進入危險期,整個管道網絡也進入事故高發期,泄漏、爆管等事故頻頻發生,成為我國管道檢修問題的重點。即便是新建管道,由于一些原因也會使管道破壞從而導致管道內輸送介質外泄。小規模的泄漏會影響用戶正常使用,大規模的泄漏會使企業和國家蒙受巨大損失,甚至會威脅人民生命安全。因此,通過分析管網泄漏檢測、原因分析，進而解決管網泄漏的問題是十分必要的。
　　2鋼質管道焊縫泄漏的檢測
　　在長距離、大口徑輸送管道的建設運營中,管道對接焊縫質量的檢測至關重要,管道在焊接過程中會出現一些缺陷,出現在表面的缺陷有:未焊透、咬邊、焊瘤、表面氣孔、表面裂紋等;內部缺陷有:夾渣、夾雜物、未焊透、未熔合、內部氣孔、內部裂紋等。對表面缺陷可采用磁粉檢測或滲透檢測。也可以采用渦流檢測,對內部缺陷可用X射線檢測或超聲波檢測,在油氣管道檢測中,較多采用的方法是射線檢測和超聲波檢測。
　　2.1射線探傷
　　以前的射線檢測主要采用雙壁單影法,其檢測速度慢、成本高、成像質量一般。目前,管線環焊縫檢測采用了先進的檢測工藝(如爬行器等自動檢測設備等),對于管道環焊縫射線檢測,一般分為X射線和射線檢測。前者用于壁厚在26mm以下的管線環焊縫檢測,后者多用于大壁厚、架空管或X射線探傷機難以到達的部位。由于環焊縫缺陷一般以體積性缺陷為主,如;夾渣、氣孔等,故利用射線穿過介質的能量衰減,在膠片上記錄缺陷是環焊縫無損檢測的主要方法。由于X射線檢測的清晰度、靈敏度均高于射線檢測,因此,一般盡可能采用X射線檢測。
　　射線檢測的主要局限在于裂紋探測和裂紋尺寸測量方面,對裂紋探測,特別是在厚焊縫中,射線照相技術沒有超聲波技術可靠。
　　另有CT技術,即計算機輔助層析成像技術,采用一面狀射線束透過工件的一個層面,檢測器陣列在射線束處在同一平面,通過機械驅動裝置對工件表面形成一定的掃描透射,采集射線束穿過該層面的圖像,實現對這一層面的檢測。
　　2.2超聲檢測
　　超聲波是超聲振動在介質中的傳播,其實質是以波動形式在彈性介質中的傳播的機械振動。超聲波檢測是使超聲波與被檢工件相互作用,根據超聲波的反射、透射和散射行為,對被檢工件進行缺陷檢測、幾何特性測量、組織結構和力學性能變化的檢測和表征,并進而對其進行評價的一種無損檢測技術。
　　超聲波檢測技術在焊縫檢測中的應用越來越廣泛。這是由于超聲檢測諸多優點和超聲自動檢測相關技術日益成熟決定的,超聲檢測能可靠地檢測缺陷,而且能夠對缺陷準確定位。同射線檢測相比,超聲波對裂紋的檢出靈敏度高得多,對焊縫中的危險缺陷——裂紋、未焊透,尤其是微裂紋和輕微未焊透,用超聲波探傷比其它幾種常規無損檢測方法更容易,且超聲波儀器簡單,檢測速度快。
　　3鋼質管道焊縫泄漏問題原因分析
　　為了更好的預防管道泄漏以及迅速及時地對管道泄漏部位進行搶修,了解造成管道泄漏的因素是相當必要的。造成管道泄漏的原因主要有以下幾個方面:
　　3.1設計不合理
　　合理的設計是確保管網安全運行的第一步,也是十分重要的一步。設計質量的好壞直接影響整個工程質量的好壞及管道能否安全可靠地運行。
　　（1）工藝流程、設備布置不合理
　　對輸送介質組分、雜質等分析不夠清楚,缺少必要的雜質清除設備,導致對管道易損部位沖刷嚴重從而縮短管道壽命,以及導致閥門、設備等故障、損壞而發生泄漏。沒有確切地考慮管材質量、施工水平等實際情況而提高管道的設計壓力,造成管道較早就出現了焊縫開裂或管道破損。沒有考慮到溫度補償或管道的保溫設計不符合要求,使得管道及其附件在溫差(設計溫度與實際溫度之間的差值)變化頻繁時不斷地伸縮,進而導致管材、焊口處疲勞失效加速從而縮短管道使用年限,以及導致法蘭連接處螺栓斷裂、墊片損壞而出現泄漏。與傳動機械或者產生振動的設備相連的法蘭、墊片及螺栓組合沒有考慮到振動失效而引起的泄漏。缺少必要的保護裝置,如安全閥、自動切斷閥等,使得管道超壓時無法自動泄壓,造成下游管道破壞及用戶端設備損壞。
　　（2）管道敷設選線不合理
　　沒有根據地形、工程地質等實際條件進行勘察,或勘察結果與實際相差很大,或在選擇線路時沒有避開不良工程地質地段,導致當自然或非自然因素作用時,易發生地質變化而造成管道破損、斷裂。當管道穿跨越環境惡劣地域時,沒有做相應的防護措施或措施不足,而使管道更易于遭受破壞。
　　（3）管道強度計算不準確
　　由于根據管道所經區域的地質條件或管道穿跨越公路等級、鐵路運載能力、河流大小等情況所確定的強度設計系數不滿足實際需要,管內介質的不穩定流動,或由于穿越公路、鐵路的地基振動,導致管道強度易損部位破壞的加快。當管道穿越抗震設防烈度為6度或者高于6度地區時,沒有做相應的抗震設計或抗震強度設計不足,導致當地震發生時管道震裂泄漏。當管道不滿足抗震驗算時,未選用延展性良好的管材及相應的焊條,從而導致地震時管道破損。
　　（4）材料選擇、設備選型不合理
　　在確定管子、管件、法蘭、閥門、機械設備及儀器儀表時,未充分考慮材料與介質、材料與材料之間的相容性,導致使用過程中產生腐蝕。
　　（5）防腐設計不合理
　　管道的防腐設計中,未充分考慮土壤的電阻率、管道附近建筑物和電氣設備的影響,管道內、外表面防腐材料選擇不合理,保護站間距過大,犧牲陽極選材不當等都會加快管道的腐蝕速度。
　　3.2安裝質量及檢測驗收不合格
　　施工質量的好壞是決定管道能否安全運行的重要環節。
　　（1）焊接質量問題
　　焊接工藝技術的發展水平和焊工的操作水平會直接影響焊口的質量。焊接材料與母材不匹配會加速管道的腐蝕;焊縫系數及焊縫坡口形式選擇不當可能降低焊口處的強度;若管道接口處剛性太強,發生不均勻沉降時,管道也會產生環向斷裂或大頭處撓斷而造成較大漏損;焊縫在焊接前沒有進行預熱處理,使得焊接殘余應力增加,進而出現冷裂紋。
　　(2)補口質量問題
　　管體預熱溫度不夠或熱收縮套加熱不夠,熱溶膠未熔融而影響粘結性能,進一步造成熱收縮套內外表面起皺、失粘,導致粘結密封不良;熱收縮套溫度過高將使外層聚乙烯焦化,破壞補口完整性,從而加速管道腐蝕。
　　(3)管溝不符合要求
　　管道局部埋深不夠,會造成管網不均勻沉降,從而導致管道斷裂、形成漏損。當管道通過松軟土層時,不進行加固處理也會造成管道的不均勻沉降,嚴重時可導致管道斷裂。管溝回填時,回填土料和回填密度不滿足要求,也可能使管道因承受重壓而斷裂。
　　（4）穿跨越不符合要求
　　在陸地穿越工程中,由于墻堵、套管內管道防腐等級不夠等因素可能加速管道的腐蝕,進而導致管網泄漏。在水下穿越時,穩管工程不符合要求,致使管道產生移動、上浮,進而導致管道破裂。
　　（5）檢測控制失效
　　焊口無損探傷的檢測數量、檢測技術水平未達到要求,都會造成管道在焊接處直接泄漏,或比其它部位更容易斷裂及被腐蝕。
　　3.3外力破壞
　　即便管道設計合理、正常操作運行,一些無法預知的因素仍然會造成管道損壞泄漏,并且外力破壞往往是造成管道破損的最主要因素。
　　（1）自然災害
　　地質災害,如地震、坍塌、地面沉降、土地沙化、水土流失等災害產生的自然力對管道有著不同程度的破壞,有時甚至是毀滅性的,可以使整個管網系統癱瘓或崩潰。滑坡、崩塌形成的巖石或泥石流擠壓管道,造成管道出現拉伸、彎曲、扭曲等變形甚至斷裂;造成管道地基沉降,進而引起管道變形或斷裂。地質沉降導致管道下部懸空或產生相應形變,嚴重時發生斷裂;設備位置偏移,造成設備與管道連接處變形或斷裂。土地沙化、水土流失可使管道裸露,進而使防腐層易于老化,縮短管道的使用壽命;同時可使管道長距離懸空,進而產生失穩而折斷,造成管道泄漏和停輸事故。溫差產生的拉(壓)應力可使裸露部分的管道產生變形,進而使管道在轉向處發生斷裂。綠化植物根系的生長可能對管道產生彎曲應力,進而破壞管道。
　　（2）第三方施工或其他相關活動
　　第三方施工過程前,未對施工區域的管線敷設狀況做細致精密的勘探,或有些單位、個人根本不做勘察而私自開挖,導致管線破損而造成泄漏。此外,管線在完工后沒有把相關檔案保存管理好,某些年久的管線甚至根本就沒有檔案,也是造成這種情況的發生原因之一。
　　（3）偷盜管內介質
　　管道內輸送的燃氣介質具有較高的經濟價值,一旦盜取可以獲得一定的經濟利益。一些不法分子為了謀求經濟利益,不惜冒著生命危險而破壞國家財產,進行各種管道盜氣活動。過去,偷盜現象只是小規模、無組織、單個進行,對管道造成的破壞小,損失也較小。近年來,隨著能源的緊缺,天然氣的價格不斷上漲,不法分子在利益的驅動下,已經開始發展成團伙,有大規模組織地作案。
　　4鋼質管道焊縫泄漏的對策
　　由于強度試驗和氣密性試驗無法檢測出此類貫穿性微小缺陷的泄漏，因此，只有提高焊接質量和加強對焊縫的無損檢測工作來防止此類缺陷的產生和漏檢。
　　（1）提高焊工技術素質
　　我們與建設單位、監理單位聯合成立持證焊工上崗考核小組，對道路燃氣管道各安裝單位持證焊工實行上崗考核，考核內容為現場水平固定和垂直固定焊，綜合口試和焊縫射線檢測情況評分，考核合格的統一編號，發放胸卡和焊接鋼印，并登記造冊，各安裝單位上崗焊工數量直接影響工程招標，上崗焊工在現場必須佩帶胸卡，在焊縫附近打上自己的鋼印號，在焊接記錄和無損檢測委托單上注明，便于監檢人員檢查，對上崗焊工實行動態管理，綜合現場違規情況和射線檢測結果合格率情況定期評分，不合格的，待崗重新考核，這種辦法清理了隊伍，也穩定了隊伍，極大地提高了焊工技術素質和現場焊接質量的管理，提高了焊接記錄和無損檢測委托單的真實性。
　　（2）加強無損檢測
　　CJJ33-1989《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》規定，中壓燃氣管道對接焊縫除了特定部位，其他都是抽檢，鋼管與管件的對接焊縫沒有作為特定部位，由于成品管件與螺焊管的對接偏差要比螺焊管之間大一些，且厚度不同，焊接難度較大，SY0401一1998(輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規范》7.3.8條是作為特定部位要求100%射線檢測，考慮到現在城市中壓鋼質燃氣管道規格大的已有DN600，遠在CJJ33一1989《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》當時考慮的范圍外，因此，鋼管與管件的對接焊縫應進行100%射線檢測。原則上，應采用，射線檢測，當作業坑狹窄、其他埋地設施限制造成管道焊口不易采用X射線檢測時，可使用，射線進行透照。
　　參考文獻
　　[1]曹輝玲.天然氣管道的檢漏工程[J].真空,1999,(5):29-33.
　　[2]付道明,孫軍,賀志剛,等.國內外管道泄漏檢測技術研究進展[J].石油機械,2004,32(3):48-51.
　　[3]王信,劉建國,馬偉東,等.國內外管道泄漏檢測技術進展[J].管道技術,2003,(5):40-44.
　　[4]趙國勝,周宏斌,李寶慶.燃氣管道泄漏原因及探漏方法的探討[J].焦作工學院學報:自然科學版,2002,21(5):355-356.
　　[5]鄭津洋,馬夏康,尹謝平.長輸管道安全[M].化學工業出版社,2004
　　[6]夏海波,張來斌,王朝暉.國內外油氣管道泄漏檢測技術的發展現狀[J].油氣儲運,2001,20(1):1-5.