天然气长输管道带磁原因浅析

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天然气长输管道内腐蚀因素分析与防控对策

天然气长输管道内腐蚀因素分析与防控对策

天然气长输管道内腐蚀因素分析与防控对策天然气实施管道输送过程中,由于天然气中含有硫化氢等成分,极易导致管道的腐蚀,严重的情况发生泄漏事故,给天然气生产带来严重的危害。

分析长距离输气管道腐蚀的类型,采取最优化的处理措施,提高天然气长输管道系统的安全系数,满足天然气生产的技术要求。

对天然气管道输送的腐蚀和防腐蚀的情况进行分析,预防各种腐蚀事故的发生,保证长输管道系统安全运行。

针对不同的腐蚀类型,以预防金属管道的腐蚀为主,之后进行腐蚀的治理,避免管道严重腐蚀,而影响到天然气输送的效率。

标签:天然气;输送管道;腐蚀;对策1天然气输送管道的腐蚀天然气输送管道的腐蚀,主要以电化学腐蚀为主,由于输送的天然气具有腐蚀性的介质,管道的金属与土壤中的水分结合,会发生电荷的偏移,形成原电池,引起金属的腐蚀。

天然气管道腐蚀的类型比较多,由于埋地管道的特点,极易导致管道的腐蚀穿孔,影响到后续天然气的顺利输送,达到预期的作业施工的效果。

天然气长输管道系统承受大气的腐蚀,大气中的水含量比较高,可以导致金属管道生锈,而发生腐蚀,影响到输气管道的安全运行。

天然气长输管道极易被输送的介质腐蚀,加剧金属氧化的速度,降低管道的强度,使其承压能力下降,而导致管道系统出现沙眼等情况,发生天然气泄漏的事故。

如果天然气输送的介质净化不彻底,会影响到管道的安全运行。

2.天然气输送管道的防腐措施为了提高天然气输送管道系统运行的效率,降低金属管道的腐蚀,采取必要的防腐技术措施,才能延长天然气输送管道的使用寿命,满足长距离管道输气的要求。

合理控制输气管道系统的腐蚀速度,通过合理选材,提高金属管线的稳定性,避免金属过早地腐蚀,而降低使用效率。

也可以改变环境介质的腐蚀性,对天然气进行深度净化处理,去除其中的腐蚀成分,降低对管线系统的腐蚀速度。

防腐涂层技术及阴极保护措施的配合,是长距离输气管道系统防腐的关键技术,必须加以重视。

2.1金属管线的外壁涂层技术措施在选择最佳的耐腐蚀材质的基础上,对金属管道进行外壁涂层设计,建立一层防腐绝缘层,给金属管线系统保护起来,降低管线的腐蚀速度,不断提高管道的运行效率,满足长距离天然气输送的需要。

城市天然气输配管道的输损原因及控制措施探讨

城市天然气输配管道的输损原因及控制措施探讨

城市天然气输配管道的输损原因及控制措施探讨天然气作为一种清洁、高效、环保的能源,被广泛应用于城市生活和工业领域。

城市天然气输配管道的设计、建设和运维对于保证天然气的安全供应和节约能源具有重要意义。

然而,由于多种原因,城市天然气输配管道存在一定的输损问题,需要采取相应的控制措施。

导致城市天然气输配管道输损的原因主要包括以下几点:1.摩擦损失:输送过程中,气体与管道内壁之间存在摩擦力,导致一定程度的能量损失。

管道的材质、内壁平滑度、管道长度、气体流速等因素都会影响摩擦损失的大小。

2.泄漏损失:管道接口、焊缝、阀门等部件存在一定的泄漏风险。

由于天然气具有易燃性和爆炸性,泄漏会导致能源浪费和安全隐患。

3.弯头、阀门等附件损失:弯头、阀门、过滤器等附件引起局部流阻,增加了输送能量的损失。

4.脉动损失:由于输送过程中天然气的压力存在波动,会导致一定程度的能量损失。

为了减少城市天然气输配管道的输损,可以采取以下控制措施:1.优化管道设计:在管道的设计阶段,应选择低阻力材质,如光滑内壁的塑料或玻璃钢管道;合理选择管道的直径和长度,减少管道波动和摩擦损失。

2.加强管道维护:定期检测和修复管道的泄漏问题,确保管道的密封性;定期清洗管道,去除积存物,降低阻力。

3.安装节流阀和调压阀:合理设置节流阀和调压阀,调控流量和压力,减少能量损失。

4.智能监测系统:利用传感器、监测设备和数据分析技术,实时监测管道的压力、温度和泄漏情况,及时发现问题并采取措施。

5.健全管理制度:建立完善的管道管理制度,包括管道巡检、维护保养等,确保管道的安全运行。

6.提高运维人员的技术水平:加强对运维人员的培训,提高他们的技术水平和操作技能,增强对管道运行状况的监控和处理能力。

综上所述,城市天然气输配管道的输损主要由摩擦损失、泄漏损失、附件损失和脉动损失等因素引起。

为了控制输损,可以从优化管道设计、加强管道维护、安装节流阀和调压阀、利用智能监测系统、健全管理制度和提高运维人员的技术水平等方面入手,确保管道的安全可靠运行,实现能源的高效利用。

浅析长输管道清管及内检测

浅析长输管道清管及内检测

浅析长输管道清管及内检测长输管道清管及内检测是管道运营和维护中非常重要的环节。

长输管道作为能源运输的重要通道,其安全运行直接关系到能源供应的稳定和国家经济发展的持续。

对长输管道的清管和内检测工作必须高度重视,做到及时、全面、准确,确保长输管道的安全运行。

一、清管工作长输管道的清管工作一般包括机械清管、水力清管和化学清管三种方式,清管工作的目的是清除管道内部沉积物和杂物,消除管道内的腐蚀和结垢,保证管道的畅通和安全运行。

1. 机械清管机械清管是通过机械设备清除管道内的杂物和沉积物,常见的设备有管线清洗车、管道除垢机等。

机械清管可以快速、彻底地清除管道内的污物,恢复管道的流通状态,是清管工作中常用的一种方式。

2. 水力清管水力清管是通过高压水流冲击管道内的污物和沉积物,将其冲刷出管道,常见的设备有高压水射流清洗车。

水力清管具有操作简单、清洁彻底等优点,而且不会损坏管道内壁,因此在清管作业中也有着广泛的应用。

3. 化学清管化学清管是通过投放特定的化学清洗剂,溶解管道内的结垢和污物,达到清洁管道的目的,常见的清洗剂有碱性清洗剂、酸性清洗剂等。

化学清管通常需要严格控制清洗剂的投放浓度和清洗时间,以免对管道材质造成腐蚀,因此在清管作业中需要严格按照操作规程进行。

二、内检测工作长输管道的内检测工作是通过将检测设备送入管道内部,对管道的内部情况进行检测和评估,发现管道内部存在的问题和隐患,进行及时修复和处理,确保管道的安全运行。

1. 内壁测厚内壁测厚是通过超声波或磁粉探伤等方式对管道内壁厚度进行检测,发现管道内壁腐蚀、磨损和损伤等情况,评估管道的使用寿命和安全状况。

内壁测厚是长输管道内检测工作中的一项重要内容,可以及时发现管道内壁的问题,为管道的维护和修复提供准确的数据支持。

2. 内部泄漏检测内部泄漏检测是通过检测设备对管道内部进行检测,发现泄漏和渗漏等问题。

常见的内部泄漏检测设备有内部泄漏探测器、气体检测仪等,可以对管道内部的泄漏情况进行实时监测和检测,保障管道的安全运行。

天然气长输管道运行中的风险分析及预防对策

天然气长输管道运行中的风险分析及预防对策

天然气长输管道运行中的风险分析及预防对策引言天然气长输管道作为重要能源供应设施,主要负责将原油、石油和天然气等能源输送到全国各地。

然而,长输管道在运行过程中,存在着许多风险和安全隐患,一旦出现问题,将给环境和人民带来严重的危害。

因此,本文将从长输管道运行中的风险性出发,分析长输管道的风险、成因及其防范措施,以期为长输管道安全运行提供一定的参考和建议。

长输管道风险的分析长输管道风险主要包括以下几个方面:火灾爆炸的风险长输管道的火灾和爆炸风险主要来源于管道泄漏、管道打火和管道损坏等因素。

一旦发生火灾和爆炸,将导致严重的人员伤亡和环境污染。

管道泄漏的风险长输管道的泄漏风险主要来自于管道的老化和损坏、渗透、穿透、磨损、断裂等因素,一旦管道泄漏,将导致天然气泄漏,严重威胁环境和人民安全。

其他风险运输管道经过各种各样的地形和气候环境,如地震、洪水、飓风和极端的气温等,这些因素也会导致长输管道的损坏和运行危险。

长输管道风险产生的原因长输管道风险的产生主要有以下几个原因:设计问题长输管道的设计问题是造成管道损坏和泄漏的主要原因之一。

由于长输管道的建造和维护是一个非常复杂和长期的过程,设计师必须考虑许多因素,如管道的建造、地质构造和其他因素,如果设计上存在缺陷,也会导致管道的损坏和泄漏。

施工问题长输管道建设的施工环节,也可能会对管道的安全运营产生影响。

施工工人缺乏安全意识、施工材料环保要求不达标、施工中使用的机械设备质量不过关等因素,都可能导致长输管道的损坏和泄漏。

维护问题长输管道的维护也是造成管道损坏和泄漏的主要原因之一。

由于长输管道的运行时间很长,面临各种天气和环境的挑战,所以正确地进行管道维护非常重要。

在实际维护过程中,如人为硬件和软件缺陷、忽略维护、维护方式不当等原因,都会导致管道的损坏和泄漏。

长输管道风险预防的对策长输管道风险的预防主要有以下几个对策:加强设计增加管道在设计和建造阶段的要求,包括在设计阶段中特别注意尽可能减少管道接头的数量,加强管道的强度、抗震性能和防腐保温能力等。

天然气长输管道第三方破坏原因分析及预防措施

天然气长输管道第三方破坏原因分析及预防措施

天然气长输管道第三方破坏原因分析及预防措施摘要:天然气长输管道运输具有运量大、可连续作业、不受气候和地面其他因素限制以及成本低等优点,然而第三方的破坏给天然气长输管道的安全可靠运行带来了严峻挑战。

统计分析发现,因第三方破坏而导致的管道停运己上升为管道失效的主要原因。

因此,对第三方破坏造成的严重后果不容忽视,总结和分析长输天然气管道第三方破坏原因和预防措施对于保证天然气管道安全、平稳、高效运行有着十分重要的意义。

基于此,本文通过对国内外天然气长输管道第三方破坏的原因进行分析,并提出了可行的预防措施,对保障我国的天然气长输管道的安全、稳定和高效运营具有—定的借鉴意义。

关键词:天然气长输管道;第三方破坏;原因分析;预防措施1天然气长输管道第三方破坏原因分析第三方施工破坏是目前天然气长输管道维护运营中遭遇最重要的问题,给管道安全可靠运行带来了最严峻的挑战。

然而管道第三方施工破坏的形式是多样的,复杂的,具有随机性和不可控制性。

引起第三方施工破坏的事故主要有以下原因:1.1法律法规方面原因对于天然气管道保护,各地政府及国家均出台了相应的法律法规管理条例。

但是在实际操作和实施过程中,往往没有得到足够的执行能力来监督管道的安全。

另外对于法律的执行和实施强度,往往处罚力度不够。

此外土地的权利归属不明确也给管道的第三方破坏创造了条件[1]。

根据油气管道用地的不同用途和取得方式,不同用地的权利设置不同。

对于施工过程中临时使用的(比如铺设作业带、施工占道、设备堆放场地、取弃土场地等),油气管道方只享有在施工期间为建设需要临时使用的权利;对于永久性用地(如阀室、首末站、增压站、清管站、分输站的用地等),管道建成后为输送油气的需要,将继续对该部分土地进行使用,油气管道方对其拥有国有土地使用权;对于限制性用地,管道建成后,鉴于实际利用的难度及管理的成本,油气管道方并不直接使用,而是由原权利人继续使用,因此该部分的土地权利并不明确,导致土地的权利人在管道的周围区域实施相关作业,对管道的运营安全造成严重危害。

长输油气管道漏磁内检测技术研究

长输油气管道漏磁内检测技术研究

长输油气管道漏磁内检测技术研究摘要:长输油气管道漏磁内检测技术作为管道完整性管理的核心技术已经在管道检测工作中得到广泛应用,该技术可以对管道本体缺陷进行识别、定位和量化统计,是指导管道合理维修、开展管道完整性管理工作的重要手段,是管道运行安全的重要技术保障。

该文主要阐述漏磁内检技术及原理、漏磁检测应用等,该方法具有高精度、非破坏性、经济高效、安全可靠等特点,在长输油气管道完整性管理工作中得到广泛应用,对保障长输油气管道安全具有很高应用价值。

关键词:油气管道;漏磁内检测;技术引言长输油气管道在运行过程中由于受到多种因素的影响,在服役运行过程中难免会发生腐蚀、变形等问题,为了及时发现管道本体缺陷,以便管道企业科学合理的开展管道维修维护,避免因管道本体缺陷失效造成安全事故,需要通过内检测技术的支持来获取管道缺陷信息并开展修复整治,而长输油气管道内检测技术具有检测准确度高、对管道运行无影响等优点,被广泛应用于长输油气管道的安全管理中,是提升管道本质安全的一项重要技术支撑手段。

1 内检测方法管道内检测技术最早产生于上世纪 60 年代美国,漏磁通无损检测技术的成功运用开启了管道内检测技术的先河,发展至今已形成管道漏磁、管道超声波和管道涡流等内检测方法,是目前主要的内检测方法。

1.1漏磁检测检测器在管道内运行过程中,其携带的永久磁铁将管壁饱和磁化,管壁与钢刷、磁铁及铁心形成磁回路,当管壁没有缺陷时,磁力线在管道内均匀分布,形成匀强磁场,当管壁有缺陷时,磁力线在管壁扭曲,穿出管壁产生漏磁,磁感线被磁传感器采集,传感器模块探头将表征管道特征的磁场信号转化为电信号,经过信号集中分析处理实现检测,这些检测数据通过专业人员分析可得出管道缺陷信息。

1.2涡流检测涡流检测是以电磁场理论为基础的电磁无损探伤方法,其基本原理是利用通有交流电的线圈(励磁线圈%)产生交变的磁场,使被测金属管道表面产生涡流,而该涡流又会产生感应磁场作用于线圈,从而改变线圈的电参数,只要被测管道表面存在缺陷,就会使涡流环发生畸变,通过感受涡流变化的传感器(检测线圈)测定由励磁线圈激励起来的涡流大小、分布及其变化就可以获取被测管道的表面缺陷和腐蚀状况。

天然气管道振动原因分析及应对措施

管理与维护清洗世界Cleaning World第35卷第1期2019年1月作者简介:李悦(1994-),男,西安石油大学研究生油气储运方向。

收稿日期:2018-09-12。

文章编号:1671-8909(2019)1-0024-002天然气管道振动原因分析及应对措施李 悦,王建伟(西安石油大学,陕西 西安 710065)摘要:在天然气管道设计运行阶段,管道的异常振动对管道系统有很大的伤害,还可能造成严重的安全隐患。

本文主要对长输天然气管道振动超标问题进行研究,通过对机械设备和流体流动状态的分析,总结出天然气管道振动的主要原因。

并针对机械设备、管道固有频率、气流脉动三个方面提出消除振动的具体措施。

关键词:管道; 振动; 频率; 天然气; 气流脉动; 机械共振中图分类号:TE246 文献识别码:A1 研究背景及意义天然气作为一种绿色环保、经济实惠、安全可靠的能源,随着西气东输工程和中俄天然气管道等项目的实施,已经成为人民进行生产生活的重要燃料。

天然气管道随着运行时间的增加,一些管道设计、制造、安装、运行中的问题逐渐暴露出来,导致了一些天然气管道事故的发生,这些事故不仅给国家造成了经济损失,也给国家和人民带来了巨大的痛苦。

因此,通过研究管道振动产生的原因并针对原因制定相应的减振措施,实现管系高效、安全平稳的运行具有重要的工程实用价值[1]。

2 天然气管道的振动原因管道振动的问题可以分为系统自身的振动和系统外导致的振动。

来自系统自身的主要与管道直接相连的机器、设备的振动和管道内流体不稳定流动引起的振动。

来自系统外的有地震载荷、风载荷等[2]。

总的来说,管道振动的原因主要来自机械设备的振动以及管内流体导致的振动。

2.1 机械振动机械导致的振动通常是由于机械设备本身的异常振动传递到了输送管道。

设备自身结构设计不合理或者在安装施工过程中地基松动、设备歪斜、螺栓未能拧紧都有可能引起设备和管道的剧烈振动。

2.2 气柱固有频率当流体充满管道内部时,流体就可以被看成弹性气柱。

天然气输差的产生原因及降低途径探究

天然气输差的产生原因及降低途径探究天然气输差是指天然气从生产地输送到终端用户过程中的损失,包括运输过程中的泄漏、压缩损失、压缩机能耗、气体混合、质量变化等。

天然气输差的产生与运输过程中的各种因素有关,主要原因包括管道系统老化、操作不当、技术设备不完善等。

管道系统老化是导致天然气输差的重要原因之一。

随着天然气管道使用年限的增加,管道内壁可能出现腐蚀、磨损等问题,从而导致天然气泄漏或压缩损失。

气体经过长距离输送后,由于管道内部温度和压力的变化,使得管道材料发生疲劳变形,从而增加了管道的泄漏风险。

操作不当也是天然气输差的重要原因之一。

操作人员在管道的维护与管理过程中,如果没有及时发现和处理管道问题,或者对管道操作不规范,都可能引发天然气泄漏或者质量降低的情况。

对于管道泄漏的检测与处理,如果操作不当或不及时,可能会造成较大的输差。

技术设备不完善也是造成天然气输差的原因之一。

压缩机的效率低下、管道的接头密封不严、管道内部的防腐蚀措施不完善等都可能导致天然气的泄漏和质量变化。

对于输送天然气的压力和流量的控制,如果技术设备不完善,可能导致压缩损失和混合气体的产生。

为了降低天然气输差,可以采取以下措施:1. 加强管道维护与管理。

定期对天然气管道进行巡检和维护,确保管道的完好无损,及时修复和更换老化的管道材料。

2. 提高操作人员的技术水平。

加强对操作人员的培训和技术指导,提高其对管道问题的识别和处理能力,确保操作规范。

3. 完善技术设备。

选择高效的压缩机和泵等设备,提高其工作效率,减少能耗和压缩损失。

加强对管道接头的密封和管道内部的防腐蚀措施,减少泄漏和质量变化。

4. 增加天然气检测与监测设备。

安装天然气泄漏和质量监测装置,及时监测和报警,发现问题后能够及时采取措施进行修复。

天然气输差是由多种因素导致的,其中主要原因包括管道系统老化、操作不当和技术设备不完善。

为了降低天然气输差,可以加强管道维护与管理,提高操作人员的技术水平,完善技术设备,增加天然气检测与监测设备等措施。

天然气长输管线安全隐患及对策

天然气长输管线安全隐患及对策天然气长输管线的安全隐患主要包括以下几个方面:1. 管线施工不合规:管道施工环节的不合规操作是一个常见的安全隐患。

施工过程中没有按照相关规范进行堆放、焊接和安装,或者使用了低质量的材料,都可能导致管道的漏气和泄露问题。

对策:加强监管,要求施工方按照相关规范和标准进行管道施工,严禁使用低质量材料。

要加强对施工人员的培训和监督,确保施工操作符合安全要求。

2. 物理损坏和腐蚀:天然气长输管线经常会遭受外部物理损坏,如挖掘施工、建筑工地活动、自然灾害等,这些都可能导致管道的破裂和漏气。

管道内部的腐蚀也是管道安全的一个重要问题。

对策:加强对管道周边施工和活动的监管,建立完善的安全保护措施,确保管道不会遭受物理损坏。

定期对管道进行腐蚀检测和防护,采取相应的腐蚀防控措施。

3. 管道老化和失效:长期使用的管道会出现老化和失效问题,管道的焊接、连接和密封处会出现裂纹或破损,导致管道的泄漏。

对策:建立管道寿命管理体系,对管道进行定期检查和评估,及时发现问题并进行修复或更换。

提高管道的设计和制造工艺水平,提高管道的耐久性和安全性。

4. 操作和管理不规范:长输管线的操作和管理不规范也是安全隐患之一。

操作人员对操作规程不熟悉,或者管理人员对管道的监测不及时,都可能导致安全事故的发生。

对策:加强对操作人员的培训和管理,确保操作人员熟悉操作规程,并且有必要的技能和经验。

建立健全的管道运行监测体系,对管道进行定期巡检和维护,并及时采取相应的措施。

为了确保天然气长输管线的安全运行,需要通过加强监管和管理,做好管道的设计、施工和维护工作,并建立完善的安全保护措施和应急响应机制,确保管道的安全性和可靠性。

长输天然气管道泄漏原因分析及对策

长输天然气管道泄漏原因分析及对策发布时间:2021-11-18T02:12:04.342Z 来源:《中国科技人才》2021年第22期作者:赵泽玲[导读] 天然气作为清洁能源被应用的范围越来越广泛,全国居民的日常生活离不开天然气。

国家管网集团西气东输管道公司摘要:天然气作为清洁能源被应用的范围越来越广泛,全国居民的日常生活离不开天然气。

天然气的稳定供应关系重大,必须从天然气长输管道的安全管理角度入手,做好输气管网的维保工作,消除安全隐患。

文章主要介绍了天然气长输管道安全管理工作的主要问题,以及具有针对性的解决措施。

关键词:天然气长输管道;泄露;对策引言城市燃气管道在具备绝对安全性的情况下,是为人们生活提供便利的重要城市基础设施,但是一旦出现燃气管道泄漏问题,城市燃气管道就成为危害城市居民稳定生活的危险源,因为城市燃气管道对于社会大众正常生活具有重大影响,因此城市管道泄漏问题受到城市建设管理部门及广大民众的广泛关注,而燃气管道泄漏检测技术也因此受到同等重视,由此可见,对于城市管道泄漏检测技术的应用及发展进行有效分析是很有必要的。

1长输天然气管道泄漏原因 1.1外腐蚀油气管道在使用期间因长时间与外部环境进行接触,从而使得管道表面发生一定的侵蚀影响,还会与外部环境形成电池原理产生腐蚀,环境中存在的一些具有腐蚀性特征的物质还会造成管道发生溶解。

从整体上来看油气管道外部腐蚀,主要原因在于土壤中含有的固体、液体以及气体三者之间组成一种具有复杂性特征的溶液体系,再加上土壤是空气与水分充足状态下形成的一种导体,因氧气分布本身存在不均匀特征,因氧浓度差影响形成一种原电池,从而加剧管道腐蚀。

1.2施工影响管道内外防腐涂层材料选择不合理,未根据具体施工条件进行科学设置,如长输管线防腐补口、补伤材料的选择要注意其与管体钢材以及与涂层的亲和力,要有很高的粘接强度、良好的防水性。

不同的输油、输气工况不同的地质条件要选择不同的防腐材料。

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天然气长输管道带磁原因浅析
1 天然气长输管道产生磁性的原因
天然气长输管道在建设或者改线进行焊接作业时,有时会出现电弧磁偏吹现象,影响焊接过程。

剩磁可分为感应带磁和工艺带磁两种。

感应带磁产生的原因大致有以下六种:(1)管材制造过程;(2)管材存放于强磁场;(3)电磁起重机搬运;(4)螺旋焊缝的无损检测;(5)钢管接近强力供电线放置;(6)天然气管道内径检测和智能清管时,磁铁头毛刷下端的磁铁块向管道传导磁性致使管道带磁。

陕北安塞段10公里直径为426mm改线时的天然气输气管道就是受到这种影响,导致四处碰口点同时出现管道带磁,不能正常作业等。

工艺带磁产生的原因大致有以下因素:(1)堆管场受外部环境影响,致使管材在堆放期间受到地球磁场等某些带磁性因素的影响下产生磁性。

机场、铁道也会影响天然气管道;(2)焊口如果用加热(中频加热更甚)处理时,其感应线圈中产生的高密度磁力线会导致管道带磁;(3)采用磁性夹持器、夹具;(4)用直流电焊接管道时也会产生磁场;(5)在进行装配焊接作业管道安装时要采用磨光机对管口进行打磨,强摩擦会引起坡口带磁;(6)天然气长输管道输送介质为天然气,而天然气中含有水分和H2S等杂质,长时间情况下会腐蚀管道产生铁锈粉,其中的Fe3O4容易受地理磁场影响而磁化管道;(7)天然气管道内输送的天然气一般情况流速较大,在下游用气量比较大时,速度会更加快,这时会产生涡流,而涡流会导致磁性产生;(8)管道内的天然气和混合的杂质在高速流动状态下与管内壁发生摩擦,产生的摩擦静电会使管道产生磁场。

2 焊口带磁的安全隐患
焊口带磁对天然气管道焊接质量影响极大,如果不妥善处理,会造成极大的安全隐患。

如果天然气管道带磁性,在对好口根焊时,会听到异常声响,同时会出现电弧不易引燃、引燃后的电弧燃烧稳定性极差、在带磁管道的磁场中造成电弧的偏离、焊条熔化后的液体金属和熔融体受外力蹦出,焊缝根本就无法成型或者很难成型,即使形成了焊点或焊缝,焊点部分为蜂窝状,焊缝不成形,焊接无法继续,如不进行妥善处理,执意“堆砌”成焊缝,那将对承压的天然气管道造成极大安全隐患。

3 如何处理天然气管道带磁
管道消磁即利用外部的磁场对已经带磁的天然气管道的磁性进行抵消,或者将利用外部磁场和带磁管道的磁场的磁力线接通,当带磁管道的剩余磁场强度不足以影响到焊接的时候,即可进行焊接。

带磁管道的消磁分为三个等级。

剩磁感应强度小于20Gs的为弱等级,不用消磁;强度介于20~100Gs的为中等等级,大于100Gs的都需要消磁。

磁力计可以用于评估磁系统空气间隙中脉动磁场以及漏磁磁场的磁感应强度。

管道消磁应按照以下顺序进行:(1)利用磁力计对管道磁场的大小和方向进行判断;(2)根据管道所带磁性强度的大小确定选择消磁的方式方法;(3)按照既定方案准备充足消磁材料和用具;(4)按照既定消磁方案对带磁天然气管道对接处进行处理;(5)同样利用检测工具——磁力计检查剩磁量,判断是否适合焊接。

依照多处带磁管道的检测的数据总结出管道带磁量一般为100Gs 以下,不过也有特别的地方,比如输送高含硫气质的天然气管道,最高的带磁量甚至达到500~600Gs。

结合施工现场消磁方法,带磁管道的消磁方法主要有以下七种:
3.1 直流电绕线组法
用直流电消磁的过程为:(1)利用磁力计来确定管道磁场强度的大小和方向;(2)可以利用截面为35~50mm2焊把线,缠绕到带磁管道上,形成电磁线圈,同时利用焊机调整电流,一台变流器不足可以顺序性地接上变流器,确保焊把线绕成的电磁场作用方向与带磁管道磁场作用方向相反,参见图1和图2;(3)一般情况下,刚开始接通时的将电流调整到90A左右;(4)在电源接通消磁的过程中,可以间隔一定时间段用磁力计监测消磁情况,同时可以用变流器上调整焊把线极性或者调整电流强度来达到改变磁性方向和强度的目的;(5)通过检测,管道磁场强度满足焊接时,应该在1分钟内匀速地减小电流,直到零值,其目的是为了平稳地降低磁通,最终断掉电源。

如果只是被焊接管道的焊缝一侧管道带磁,那么对带磁端管道用直流电消磁,可以先在管道不影响焊接的地方绕外径缠绕12圈左右的焊把线产生的磁场值消磁。

陕北安塞改线段就是埋地端老管道一侧带磁,新管道一侧不带磁。

如果需要焊接的管道焊缝两侧管道均带磁,那么当逐步消磁到管道对接部位时,需要保证两根管道距离在300mm左右,这时要在每一侧管道距离焊口100mm左右处缠绕20圈的焊把线,参照图3完成消磁。

还有一种将电焊钳和金属板片接入消磁的电气线路中的方案,参见图4。

同样是利用焊机,将电流调整到300A,用焊钳夹住焊条接触金属板形成短路10秒后即刻断开。

重复进行此操作,用磁力计检查磁性,达到满足焊接要求的强度时即可进行焊接。

此外,还有一种最佳的消磁方案,对于已经对好口管道消磁时,在被对接管道端缠绕截面为35~50mm2的焊把线,形成两根管道的共用线圈,参见图5。

线圈可以沿顺时针或者逆时针重叠绕20圈左右。

管道磁性越强,圈数越多。

当检测到磁性强度小于20Gs以后,可以施焊。

这时候可以用10~20A小电流补充消磁。

3.2 交流电绕线组法
用交流电消磁一般用于已对好口的、壁厚为25mm左右的、焊缝一侧管道带磁的管道末端的对接处。

除按上述直流电消磁以外,还可以参见图6所示的消磁方法,用一根焊把线绕于焊缝两侧的管道上形成电磁线圈,同时在回路中接入直径为2.0mm左右、长度为1.0m左右的钢丝。

钢丝要安装在石棉砖等具有绝缘性、阻燃性的垫板上。

电源接通后,钢丝被加热直至熔断,熔断时间由钢丝直径、长度和电流值决定。

在钢丝熔断后,用磁力计检查剩磁大小。

消磁效果不理想时,可以重复消磁,可在根焊完成后拆除消磁装置。

3.3 用消磁设备
市场上有成型的消磁设备,工作原理是专业设备对带磁管端形成一个外部反向磁场,抵消带磁管道磁场,使带磁管道磁场低于10Gs,满足焊接需求。

利用专业的电磁铁消磁,需要焊接整流器或者变压器作为电源。

中石油采用消磁仪,已成功消磁作业数百例。

3.4 用电磁铁和永久磁铁
3.4.1 用电磁铁消磁需要电源。

原理基本和绕线组一样。

一般用在已对接好的对好口的长为1~2m的管道上。

电磁铁安装方法参见图7,使电磁铁的N极放置在有磁性管道的S极一端,磁铁的S极放置在管道磁性N极一端,在用电磁铁消除管道磁性的过程中,需用磁力计定期监测管道剩磁的方向与大小。

消磁磁场的大小可以通过改变电流大小来调节,磁场方向通过改变电流方向来调节,也就是变换电源的正负极来调节。

消磁后应即刻施焊,后进行下一段的消磁、施焊。

3.4.2 用永磁铁消磁。

用磁铁消磁不需要电源,但需要习性相当的永久性磁铁,同时磁铁安装必须正确,永久性磁铁磁极应该和被磁化的带磁管道的磁极相反。

磁铁安装正确与否可用磁力计来检查。

如果永久性磁铁磁性强度不够,满足不了消磁,可以将磁铁连接来使用。

在对一段带磁区域消除磁性后,就要立即进行焊接。

接着可以将磁铁换到另外一个待消磁区域进行同样的操作。

磁铁越接近消磁处,越可以增加消磁磁场。

顺着管道外表面移动磁铁,可以将带磁管道的磁性减小到最小值。

陕西省天然气股份有限公司在陕北改线时曾用此法成功消磁焊接,同时四处碰口点在进行作业。

3.5 升温法
对于带磁性不大的管道,组对好管道焊口后,可以用氧炔焰加热带磁天然气管道的对口坡口,使坡口处升温,管道母材表面呈现浅红色,温度约为800℃时,温度大概达到了居里点,这样也可以降低管道磁性。

如果管道所带磁性很强,需升温到改变管道金属的金相结构才能达到降低管道磁性的目的,但是现行国家标准不允许改变管材的金相结构,故升温法仅适用于弱磁管道。

3.6 清洗法
对于一些磁性较弱的带磁管道,焊接时也会有难以焊接的现象,可以用丙酮溶液清洗焊口处,清洗的目的是为了将渗透于金格间的Fe3O4清洗干净。

在焊接时,配合着用榔头等敲击管道,用来破坏带磁管道磁场的磁力线,最终达到满足焊接的效果。

3.7 搭桥法
之所以称为搭桥法,就是在管道碰口端面进行点焊,形成桥一样的连接两根管道的焊点,使两根管道之间有充分的磁性流通面积,从而达到磁性相互流通,减弱磁性,以满足焊接需要。

具体要求:在焊接端面对称且均匀地点焊,但两焊点间距离不超过10cm,每个焊点长度不超过25mm,特建议熔池深度不宜超过管道壁厚的1/3。

4 结语
随着社会的发展、城市建设进程的加快,天然气长输管道的改线作业也越来越多,同时随着科技的进步,管道内检测、智能化清管等作业以及各种现代化因素的影响,新、老管线带磁性的可能性越来越大,带磁性管道的消磁也会有更好
的办法。

通过亲身经历并参阅资料,总结以上,希望在今后的工作和学习中能有更多更好的办法来解决此类问题。

参考文献
[1] 侯贤忠.9XNi钢焊接中的磁偏吹及其防止[J].焊接
学,1985,6(4).
[2] 许贵芝.俄罗斯管道焊接前的现代消磁方法[J].焊
管,2002,25(5).。

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