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[摘 要]天然气站场在整个输气工艺中占很大的比重，是非常重要的工艺环节，其可靠性在很大程度上会影响整个管输系统的安全性。天然气站场的设备多，流程复杂，密封点多，泄漏的概率大。站场天然气一旦泄漏，小则影响正常供气，大则造成爆炸、人员伤亡等恶性事故，造成巨大经济损失。因此对天然气场站泄露原因进行分析、研究，对提高燃气输送的安全性和可靠性有十分重要的意义，本文从天然气场站四种常见泄露形式展开分析，并提出相应对策，以供同行们参考。
[关键词]天然气场站 泄露形式 分析 对策
中图分类号：TM893 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0085-01
目前，在重庆城镇燃气管道输送天然气的管道大多采用的钢制管道，这些管道一些长期被直接暴露在空气中，一些长期被埋在地底下，由于使用年限的不断增长，这些钢制管道不可避免地发生腐蚀现象，钢制管道的腐蚀会直接导致漏气、泄气，甚至引发爆炸等安全事故，燃气管道的腐蚀作为然气输送的重大安全隐患，本文作者通过对重庆城镇燃气管道输气现状进行调查、分析、探究，并就目前的现状提出合理化防护措施，以降低城镇燃气输送安全风险，确保燃气输送的安全性和可靠性，供同行们参考。
0.引言
在整个集输系统中，天然气站场在整个输气工艺中占很大的比重，是非常重要的环节，其可靠性在很大程度上会影响整个管输系统的安全。天然气站场的设备多，流程复杂，密封点多，泄漏的概率大。站场天然气一旦泄漏，小则影响正常供气，大则造成爆炸、人员伤亡等恶性事故，造成巨大经济损失。近几年，天然气站场的泄漏、穿刺事件时有发生，严重影响了正常的供气。天然气站场的事故，除了违规操作，大多由于泄漏引起的，我们要给予足够的关注和重视。
下面我们首先来了解一下常见的泄漏形式。
1.常见泄漏的种类
天然气站场的设备主要有分离器（立式、卧式），收、发球筒、阀门（包括：球阀、旋塞阀、闸阀等）、汇气管、管线（主要有正常外输管线、放空管、排污管等）。其它的如变送器（温度变送器、压力变送器等）、温度表、压力表等，这些设备和仪器、仪表之间的连接形式主要是法兰连接、焊接和螺纹连接。
在天然气站场，最常漏气的位置就是静密封点处，如法兰、螺纹接口处的，但管线穿孔泄漏也时有发生，主要是管线弯头处，特别是排污管线和放空管线的弯头处，在线路上最常见的泄漏是由第三方破坏和管道穿孔引起的。
1.1 法兰间泄漏
法兰连接是天然气管道和设备连接的主要形式，其泄漏也是天然气站场泄漏的最为主要的形式。法兰密封主要是依靠其连接的螺栓产生的预紧力，通过垫片达到足够的工作密封比压，来阻止天然气外漏。
对于天然气管道，由于其输送介质具有腐蚀、高压以及输送过程中产生的振动等特点引起天然气管道法兰密封失效，造成泄漏。天然气站场法兰泄漏主要有以下六个方面的原因：
1.1.1 密封垫片压紧力不足、法兰结合面粗燥、安装密封垫出现偏装、螺栓松紧不一、两法兰中心线偏移。这种泄漏主要由于施工、安装质量引起的，主要发生在投产试压阶段；
1.1.2 由于脉冲流、工艺设计不合理，减振措施不到位或外界因素造成管道振动，致使螺栓松动，造成泄漏；
1.1.3 螺栓由于热胀冷缩等原因造成的伸长及变形，在季节交替时的泄漏主要是由这种故障引起的；
1.1.4 密封垫片长期使用，产生塑性变形、回弹力下降以及垫片材料老化等造成泄漏，这种泄漏在老管线上比较常见；
1.1.5 天然气腐蚀，造成泄漏，这种情况比较少见，但由于垫片和法兰质量问题可能产生此种泄漏。
1.2 管道泄漏
1.2.1 腐蚀引起的泄漏
1.2.1.1 周围介质引起的均匀腐蚀
这种腐蚀造成的泄漏主要出现在老管线上，随着时间的推移，管线内外壁一层层的腐蚀而剥落，最后造成大面积的穿孔，最终造成管道泄漏事故的发生；
1.2.1.2 应力引起的腐蚀
金属材料的应力腐蚀，是指在静拉伸应力和腐蚀介质的共同作用下，使应力集中处产生破坏。这种腐蚀危害性较大，一般在没有先兆的情况下，能够迅速扩展产生突然断裂，发生严重的泄漏事故；
1.2.1.3 氧和水引起的腐蚀
氧和水的存在是造成管道内部腐蚀的主要原因之一。钢管中的铁元素，它和与水和氧发生化学作用，最后生成三氧化二铁，并放出氢气，造成管道内部腐蚀。
1.2.2 冲刷引起的泄漏
由于冲刷原因造成站场泄漏的事故较多，比较容易出现此类故障的部位是管道弯头，特别是流速较快的弯头处，造成这种泄漏主要有以下几个原因：
1.2.2.1 从加工角度来说，对于冲压成型和冷煨、热煨成型的弯头，弯曲半径最大的一侧存在着加工减薄量；
1.2.2.2 天然气流速较快，流经弯头时，对管壁产生较大的冲刷力，在冲刷力的作用下，管壁金属不断地被带走，壁厚逐渐变薄，最后造成泄漏
1.2.2.3 调压阀的阀体也是容易被刺坏的地方。
1.2.3 振动引起的泄漏
管道的振动使法兰的连接螺栓松动，垫片上的密封比压下降，振动还会使管道焊缝内缺陷扩展，最终导致严重的泄漏事故。
管道泄漏预防措施：周期性清管，减少硫化铁铁粉；根据下游用气量做好管道末端气量的储存，避免气流速度过快，导致管道里边扬尘，造成很大的磨损；做好设计，弯头厚度要加厚。
1.3 螺纹泄漏
目前，天然气站场常采用的API（API：American Petroleum Institute美国石油学会）锥管螺纹连接，锥管螺纹包括圆螺纹、偏梯形螺纹，其密封是由内、外螺纹啮合的紧密程度决定的。由于结构设计的原因，啮合螺纹间存在一定的间隙。圆螺纹主要在啮合螺纹齿顶和齿底形成螺旋形通道，偏梯形螺纹主要在啮合螺纹导向面间，以及螺纹齿顶和齿底之间存在螺旋形通道。由于泄漏通道的存在，严重影响了螺纹的密封性。圆螺纹齿顶和齿底之间的间隙为0.0762mm，偏梯形螺纹在齿导向面的间隙为0.025mm，远大于天然气分子直径。 因此从本质上讲，API螺纹不具备密封能力，其密封性是通过使用螺纹脂坦的一些固体物质（如铜、铅、锌和石墨等）来堵塞这些通道来获得的，或通过表面处理（如镀铜、锌、锡等软金属）来减小间隙。
要提高密封性能，必须有足够大的接触压力和足够小的螺纹间隙。温度变化时，螺纹连接部位可能发生应力松弛，也可能造成接触压力下降，使密封性能下降，振动也造成螺纹连接变松。在名义尺寸下，管螺纹密封的泄漏跟使用的密封材料有直接关系。我国普遍使用铅油麻丝、聚四氟乙烯胶带密封。铅油麻丝等溶剂型填料在液态时能填满间隙，固化后溶剂挥发，导致收缩龟裂，而且耐化学性能差，很容易渗漏。聚四氟乙烯胶带不可能完全紧密填充，调整时容易断丝，易堵塞管路阀门，而且聚四氟乙烯和金属磨擦系数低，管螺纹很容易松动，密封效果也不是很好。
1.4 阀门泄漏
阀门由于受到天然气的温度，压力、冲刷、振动腐蚀的影响，以及阀门生产制作中存在的缺陷，阀门在使用过程中不可避免的产生泄漏，常见的泄漏多发生在填料密封处、法兰连接处、焊接连接处、丝口连接处及阀体的薄弱部位上。
1.4.1 连接法兰及压盖法兰泄漏，这种泄漏一般通过在降压的情况下，通过拧紧螺栓得以解决；
1.4.2 焊缝泄漏：对于焊接体球阀，有可能存在焊接缺陷，出现泄漏，这种泄漏很少见；
1.4.3 阀体泄漏：阀体的泄漏主要是由于阀门生产过程中的铸造缺陷所引起的，当然，天然气的腐蚀和冲刷造成阀体泄漏，这种泄漏常出现在调压阀上；
1.4.4 填料泄漏：阀门阀杆采用填料密封结构处所发生的泄漏，长时间使用填料老化、磨损、腐蚀等使其失效，通过更换填料或拧紧能够得以解决。
2.结论
重庆前沿石油天然气工程有限公司引进国外阀门养护作业的先进理念与技术，可以及时发现问题，杜绝隐患，减少因发生阀门泄漏带来的安全隐患及更换阀门带来的经济损失，有效地延长阀门的使用周期，保障管线的平稳运行，保证企业生产安全，并减少对大气环境的污染。对于保证长输管道的安全运行，提高阀门的使用效率，有效防范管道运行风险，具有十分重要的意义。
参考文献
[1] 张瑞华；；城市加气站液化石油气埋地储罐泄漏扩散模拟研究[J]；中国安全生产科学技术；2011年08期.
[2] 谢昱姝；吴宗之；吕良海；姚伟；白光；；城市管道天然气在土壤中泄漏扩散实验研究[J]；中国安全生产科学技术；2012年04期.
[关键词]天然气场站 泄露形式 分析 对策
中图分类号：TM893 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0085-01
目前，在重庆城镇燃气管道输送天然气的管道大多采用的钢制管道，这些管道一些长期被直接暴露在空气中，一些长期被埋在地底下，由于使用年限的不断增长，这些钢制管道不可避免地发生腐蚀现象，钢制管道的腐蚀会直接导致漏气、泄气，甚至引发爆炸等安全事故，燃气管道的腐蚀作为然气输送的重大安全隐患，本文作者通过对重庆城镇燃气管道输气现状进行调查、分析、探究，并就目前的现状提出合理化防护措施，以降低城镇燃气输送安全风险，确保燃气输送的安全性和可靠性，供同行们参考。
0.引言
在整个集输系统中，天然气站场在整个输气工艺中占很大的比重，是非常重要的环节，其可靠性在很大程度上会影响整个管输系统的安全。天然气站场的设备多，流程复杂，密封点多，泄漏的概率大。站场天然气一旦泄漏，小则影响正常供气，大则造成爆炸、人员伤亡等恶性事故，造成巨大经济损失。近几年，天然气站场的泄漏、穿刺事件时有发生，严重影响了正常的供气。天然气站场的事故，除了违规操作，大多由于泄漏引起的，我们要给予足够的关注和重视。
下面我们首先来了解一下常见的泄漏形式。
1.常见泄漏的种类
天然气站场的设备主要有分离器（立式、卧式），收、发球筒、阀门（包括：球阀、旋塞阀、闸阀等）、汇气管、管线（主要有正常外输管线、放空管、排污管等）。其它的如变送器（温度变送器、压力变送器等）、温度表、压力表等，这些设备和仪器、仪表之间的连接形式主要是法兰连接、焊接和螺纹连接。
在天然气站场，最常漏气的位置就是静密封点处，如法兰、螺纹接口处的，但管线穿孔泄漏也时有发生，主要是管线弯头处，特别是排污管线和放空管线的弯头处，在线路上最常见的泄漏是由第三方破坏和管道穿孔引起的。
1.1 法兰间泄漏
法兰连接是天然气管道和设备连接的主要形式，其泄漏也是天然气站场泄漏的最为主要的形式。法兰密封主要是依靠其连接的螺栓产生的预紧力，通过垫片达到足够的工作密封比压，来阻止天然气外漏。
对于天然气管道，由于其输送介质具有腐蚀、高压以及输送过程中产生的振动等特点引起天然气管道法兰密封失效，造成泄漏。天然气站场法兰泄漏主要有以下六个方面的原因：
1.1.1 密封垫片压紧力不足、法兰结合面粗燥、安装密封垫出现偏装、螺栓松紧不一、两法兰中心线偏移。这种泄漏主要由于施工、安装质量引起的，主要发生在投产试压阶段；
1.1.2 由于脉冲流、工艺设计不合理，减振措施不到位或外界因素造成管道振动，致使螺栓松动，造成泄漏；
1.1.3 螺栓由于热胀冷缩等原因造成的伸长及变形，在季节交替时的泄漏主要是由这种故障引起的；
1.1.4 密封垫片长期使用，产生塑性变形、回弹力下降以及垫片材料老化等造成泄漏，这种泄漏在老管线上比较常见；
1.1.5 天然气腐蚀，造成泄漏，这种情况比较少见，但由于垫片和法兰质量问题可能产生此种泄漏。
1.2 管道泄漏
1.2.1 腐蚀引起的泄漏
1.2.1.1 周围介质引起的均匀腐蚀
这种腐蚀造成的泄漏主要出现在老管线上，随着时间的推移，管线内外壁一层层的腐蚀而剥落，最后造成大面积的穿孔，最终造成管道泄漏事故的发生；
1.2.1.2 应力引起的腐蚀
金属材料的应力腐蚀，是指在静拉伸应力和腐蚀介质的共同作用下，使应力集中处产生破坏。这种腐蚀危害性较大，一般在没有先兆的情况下，能够迅速扩展产生突然断裂，发生严重的泄漏事故；
1.2.1.3 氧和水引起的腐蚀
氧和水的存在是造成管道内部腐蚀的主要原因之一。钢管中的铁元素，它和与水和氧发生化学作用，最后生成三氧化二铁，并放出氢气，造成管道内部腐蚀。
1.2.2 冲刷引起的泄漏
由于冲刷原因造成站场泄漏的事故较多，比较容易出现此类故障的部位是管道弯头，特别是流速较快的弯头处，造成这种泄漏主要有以下几个原因：
1.2.2.1 从加工角度来说，对于冲压成型和冷煨、热煨成型的弯头，弯曲半径最大的一侧存在着加工减薄量；
1.2.2.2 天然气流速较快，流经弯头时，对管壁产生较大的冲刷力，在冲刷力的作用下，管壁金属不断地被带走，壁厚逐渐变薄，最后造成泄漏
1.2.2.3 调压阀的阀体也是容易被刺坏的地方。
1.2.3 振动引起的泄漏
管道的振动使法兰的连接螺栓松动，垫片上的密封比压下降，振动还会使管道焊缝内缺陷扩展，最终导致严重的泄漏事故。
管道泄漏预防措施：周期性清管，减少硫化铁铁粉；根据下游用气量做好管道末端气量的储存，避免气流速度过快，导致管道里边扬尘，造成很大的磨损；做好设计，弯头厚度要加厚。
1.3 螺纹泄漏
目前，天然气站场常采用的API（API：American Petroleum Institute美国石油学会）锥管螺纹连接，锥管螺纹包括圆螺纹、偏梯形螺纹，其密封是由内、外螺纹啮合的紧密程度决定的。由于结构设计的原因，啮合螺纹间存在一定的间隙。圆螺纹主要在啮合螺纹齿顶和齿底形成螺旋形通道，偏梯形螺纹主要在啮合螺纹导向面间，以及螺纹齿顶和齿底之间存在螺旋形通道。由于泄漏通道的存在，严重影响了螺纹的密封性。圆螺纹齿顶和齿底之间的间隙为0.0762mm，偏梯形螺纹在齿导向面的间隙为0.025mm，远大于天然气分子直径。 因此从本质上讲，API螺纹不具备密封能力，其密封性是通过使用螺纹脂坦的一些固体物质（如铜、铅、锌和石墨等）来堵塞这些通道来获得的，或通过表面处理（如镀铜、锌、锡等软金属）来减小间隙。
要提高密封性能，必须有足够大的接触压力和足够小的螺纹间隙。温度变化时，螺纹连接部位可能发生应力松弛，也可能造成接触压力下降，使密封性能下降，振动也造成螺纹连接变松。在名义尺寸下，管螺纹密封的泄漏跟使用的密封材料有直接关系。我国普遍使用铅油麻丝、聚四氟乙烯胶带密封。铅油麻丝等溶剂型填料在液态时能填满间隙，固化后溶剂挥发，导致收缩龟裂，而且耐化学性能差，很容易渗漏。聚四氟乙烯胶带不可能完全紧密填充，调整时容易断丝，易堵塞管路阀门，而且聚四氟乙烯和金属磨擦系数低，管螺纹很容易松动，密封效果也不是很好。
1.4 阀门泄漏
阀门由于受到天然气的温度，压力、冲刷、振动腐蚀的影响，以及阀门生产制作中存在的缺陷，阀门在使用过程中不可避免的产生泄漏，常见的泄漏多发生在填料密封处、法兰连接处、焊接连接处、丝口连接处及阀体的薄弱部位上。
1.4.1 连接法兰及压盖法兰泄漏，这种泄漏一般通过在降压的情况下，通过拧紧螺栓得以解决；
1.4.2 焊缝泄漏：对于焊接体球阀，有可能存在焊接缺陷，出现泄漏，这种泄漏很少见；
1.4.3 阀体泄漏：阀体的泄漏主要是由于阀门生产过程中的铸造缺陷所引起的，当然，天然气的腐蚀和冲刷造成阀体泄漏，这种泄漏常出现在调压阀上；
1.4.4 填料泄漏：阀门阀杆采用填料密封结构处所发生的泄漏，长时间使用填料老化、磨损、腐蚀等使其失效，通过更换填料或拧紧能够得以解决。
2.结论
重庆前沿石油天然气工程有限公司引进国外阀门养护作业的先进理念与技术，可以及时发现问题，杜绝隐患，减少因发生阀门泄漏带来的安全隐患及更换阀门带来的经济损失，有效地延长阀门的使用周期，保障管线的平稳运行，保证企业生产安全，并减少对大气环境的污染。对于保证长输管道的安全运行，提高阀门的使用效率，有效防范管道运行风险，具有十分重要的意义。
参考文献
[1] 张瑞华；；城市加气站液化石油气埋地储罐泄漏扩散模拟研究[J]；中国安全生产科学技术；2011年08期.
[2] 谢昱姝；吴宗之；吕良海；姚伟；白光；；城市管道天然气在土壤中泄漏扩散实验研究[J]；中国安全生产科学技术；2012年04期.