长输管线压力突然降低的原因及处理

长输管线压力突然降低的原因及处理

李璐 张晓东 袁红香

中国石油化工集团有限公司中原油田分公司天然气产销厂  河南濮阳 457001

摘要：长输管线在运行过程中，压力突然降低会对其安全稳定运行产生严重影响。本文深入分析了长输管线压力突然降低的常见原因，包括管线泄漏、设备故障、气源或气源供应问题以及运行工况变化等方面，并详细阐述了压力突然降低的检测与诊断方法，以及针对不同原因的有效处理措施，旨在为保障长输管线的正常运行提供理论依据和实践指导。

关键词：长输管线；压力降低；原因分析；处理措施

引言

长输管线作为输送各种介质（如天然气、石油等）的重要基础设施，其稳定运行对于能源供应和工业生产至关重要。然而，在实际运行中，长输管线可能会出现压力突然降低的情况，这不仅会影响介质的正常输送，还可能引发安全事故，如泄漏导致的环境污染、爆炸等。因此，深入研究长输管线压力突然降低的原因及相应的处理方法具有重要的现实意义。

1.长输管线压力突然降低的常见原因分析

1.1管线泄漏方面

（1）管材质量问题导致的泄漏：生产制造缺陷，材质不合格或没有采用设计规格的管材，可能使管材本身存在薄弱环节，在运行过程中无法承受正常压力，从而引发泄漏，导致压力降低。（2）施工安装不当引发的泄漏：焊接质量不达标，如焊缝存在气孔、裂纹、未焊透等缺陷，会使管道的整体性和密封性受到破坏，在压力作用下，介质容易从焊接部位泄漏，造成压力下降。3.外力破坏造成的泄漏：第三方施工破坏，如在管道附近进行的建筑施工、道路施工等，可能因施工机械的不当操作或对地下管线位置不清楚，挖断、砸伤管道，造成管道破裂泄漏。

1.2设备故障方面

（1）压缩机组故障：压缩机组机械故障，如轴承磨损、轴封泄漏、叶轮损坏等，会导致运转效率下降或停止运行，使气体的压缩能力降低，进而造成管线压力下降。（2）阀门故障：阀门密封不严，可能是由于阀门的密封面磨损、损坏或密封材料老化，导致阀门关闭后仍有介质泄漏，从而使管线压力降低。阀室阀门误动作（如自动关闭或未完全开启），这可能是由于信号传输问题或报警系统误报引起的。阀门的误动作会改变管道内的介质流向和流量分配，导致压力突然降低。

1.3气源或气源供应问题

（1）气源不足：上游气源产量下降，可能是由于气源井的开采能力下降、气源设备故障或维护检修等原因，导致输送到长输管线的气量减少，引起压力降低。气源压力波动，气源生产过程中的不稳定因素，如天然气田的地层压力变化、石油开采过程中的油层压力波动等，会使气源压力不稳定，进而造成长输管线的进气压力波动。（2）管网压力调节系统故障：无法对气源压力的波动进行有效的调节和稳定，导致压力不稳定传递到长输管线，引起压力突然降低。

2.压力突然降低的检测与诊断方法

2.1压力监测系统的作用与原理

（1）压力传感器的布置与选型：在长输管线上合理布置压力传感器，应根据管线的长度、地形、关键部位（如泵站进出口、阀室前后、管道穿越段等）等因素，确定传感器的安装位置，以确保能够全面、准确地监测管线压力变化。（2）数据采集与传输方式：采用先进的数据采集系统，能够实时采集压力传感器的测量数据，并对数据进行预处理和存储。数据采集频率应根据管线的运行特性和安全要求进行设置，一般对于重要管线，采集频率可设置为每分钟或更短时间采集一次。

2.2泄漏检测技术

目前常用的泄漏检测技术包括基于压力波的检测方法、基于流量平衡的检测方法、声学检测方法等。基于压力波的检测方法是利用泄漏产生的压力波在管道内传播的特性，通过安装在管道上的压力传感器检测压力波的变化，从而确定泄漏的发生和大致位置；声学检测方法则是利用泄漏产生的声音信号，通过声学传感器进行检测和定位。

2.3设备状态监测技术

（1）压缩机组的振动监测与故障诊断：在压缩机组上安装振动传感器，实时监测机组的振动情况。通过对振动信号的分析，可以获取机组的运行状态信息，如转子的不平衡、轴承的磨损、联轴器的不对中、喘振等故障特征。利用先进的故障诊断算法和模型，对振动信号进行处理和分析，能够及时准确地诊断出压缩机组的故障类型和严重程度。（2）阀门的运行状态监测与故障判断：对阀门的开关状态、行程、扭矩等参数进行监测，通过传感器将这些参数转换为电信号传输到监控系统。当阀门出现故障时，如密封不严、卡涩、误动作等，这些参数会发生异常变化。

2.4综合诊断策略与数据分析方法

（1）多参数融合诊断的优势与实现方式：多参数融合诊断是将压力监测数据、泄漏检测数据、设备状态监测数据以及其他相关参数（如流量、温度、液位等）进行综合分析和处理，利用数据融合技术，提高故障诊断的准确性和可靠性。（2）利用数据分析软件进行故障特征提取与模式识别：运用专业的数据分析软件，对采集到的大量管线运行数据进行挖掘和分析，提取故障特征参数。

3.压力突然降低的处理措施

3.1泄漏情况的处理

（1）紧急抢修流程与安全措施：一旦确定长输管线发生泄漏导致压力突然降低，应立即启动紧急抢修流程。首先，对泄漏点进行准确定位，利用泄漏检测技术和现场勘查相结合的方法，尽快确定泄漏的具体位置和泄漏程度。在泄漏点定位后，迅速进行现场隔离与安全防护。设置警戒区域，疏散周围的人员和车辆，防止发生次生事故。（2）临时性堵漏与永久性修复方法：在紧急情况下，可采用带压堵漏技术进行临时性堵漏，以尽快控制泄漏，恢复部分压力，减少介质损失和环境污染。

3.2设备故障的处理

（1）压缩机组故障的应急处理与修复：当压缩机组发生故障导致管线压力降低时，应立即启动备用机组，确保管线的连续运行。对于机械故障，如轴承更换、叶轮修复等，应组织专业维修人员进行维修，确保维修质量。（2）阀门故障的处理措施：如果阀门出现密封不严或误动作导致压力降低，首先应尝试手动操作阀门进行应急调节，如关闭或开启阀门，以恢复正常的介质流向和压力。对于无法通过手动操作解决的阀门故障，应根据具体情况进行在线维修或更换阀门。

3.3气源问题的解决方法

（1）与上游站场的协调与沟通机制：在发现气源或气源供应问题导致管线压力降低时，应立即与上游站场取得联系，建立紧急情况下的供气量协商与调整机制。及时向上游站场通报管线压力情况和下游用户的需求变化，共同商讨解决方案。（2）管网压力调节与优化：对管网压力调节站进行运行调整，根据气源供应情况和下游用户需求，合理调节压力调节站的阀门开度和压缩机运行参数，稳定管网压力。

3.4运行工况调整措施

（1）流量控制与调节策略：在用户端需求突然增加导致管线压力降低时，应及时与用户进行沟通协调，对用户端流量进行合理分配与限制。根据用户的重要性和紧急程度，优先保障关键用户的基本需求。（2）对管网流量进行优化调配：通过调整管网中的阀门开度、启动或停止某些支线等方式，优化介质的流向和流量分布，将流量引导至其他压力相对稳定的区域，减轻过载区域的压力，使整个管网的压力趋于均衡。

结语

长输管线压力突然降低是一个复杂的问题，涉及到管线的各个方面和运行环节。通过对其常见原因的深入分析，采用先进的检测与诊断方法，以及采取有效的处理措施，能够及时发现问题、准确判断原因，并迅速解决压力突然降低的情况，确保长输管线的安全、稳定、高效运行。

参考文献：

[1]齐龙.长输管道风险评价技术现状及改进探讨[J].石油和化工设备,2022,25(10):5-7.

[2]亓文广.基于事件树的天然气长输管道风险定量分析[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(17):86-88.

[3]苗永宁,武亚斌,纪海成.原油长输管道智能化巡护系统建设与应用探究[J].石化技术,2022,29(01):75-77+171.