康叶伟1 　左莉2 　郭正虹1 　徐华天1 　陈洪源1

1.中国石油管道科技研究中心油气管道输送安全国家工程实验室

2.河南化工职业学院

油气管道的废弃是管道全生命周期管理的重要环节，管道服役年限达到上限或者继续输送油气的效益远低于输送成本且管道没有其他潜在用途时，废弃使用是不可避免的选择。随着我国经济的快速发展，管道途经环境发生了巨大变化， 一些管道路由区域日渐被生活区覆盖，一旦发生事故，产生的经济损失和社会影响巨大，管道的废弃处理成为日渐突出的问题。与国外相比，我国有关管道废弃的研究、实践较少，尚未形成系统科学的管道废弃处理技术体系和标准规范，废弃处理技术研究基本处于空白。

1 国外现状

1.1 加拿大

据艾伯塔省能源和公用事业委员会EUB统计，截至1994年4月，加拿大约17 000 km管道已经废弃。其中3 600 km是孤立的长输油气管道， 大部分是168.3 mm口径以下的集输管道[1]。

DNV的文献研究重点从管道废弃环境保护与土地利用、地质灾害、工程及标准规范等四个方面进行了总结。其中，环境和土地利用方面主要介绍了管道废弃时的残留污染物检测、环境保护标准、风险评估、管道可能形成的导流效应、管道材料的分解、管道残留物的清理方法、废液的处理、管道材料的处理、生态敏感区域的管道废弃、水体下的管道废弃等问题的相关背景和文献研究情况；地质灾害方面重点分析了地质灾害因素对管体暴露、破裂和崩塌的影响；工程方面主要对废弃管道的外表面腐蚀和结构完整性问题进行了介绍，然而学术界的有关研究很少[1]。

目前，加拿大在油气管道废弃方式的选择依据、废弃过程中必要的处理环节、废弃后的维护以及油气管道废弃基金设立与管理方面均已形成较完善的做法，但并未解决全部问题。例如，管道腐蚀机理及其对废弃管道的影响，管道清洗清洁度标准，冻土区管道冻胀对管道暴露率的影响等方面尚待深入研究。

1.2 美国

1.2.1 管理层面

美国对跨州及跨国的管道废弃，需要向联邦政府提出申请，并由联邦政府的相关部门进行监管；对州内的管道废弃，需要向州政府的相关机构提出申请，并由州进行政府监管。

长期以来，美国管道公司废弃管道的做法是就地废弃，这对管道公司有利，一方面可以继续拥有闲置管道；另一方面减少了维护、付税的责任。因输气管道可能存在多氯联苯（PCBs）、天然放射物（NORMs）等对环境和人体健康危害严重的污染物，故这类输气管道的废弃需要进行特别处理。当就地废弃输气管道时，针对PCBs美国环境保护署有一系列要求：对于管径为4英寸（1 英寸=25.4 mm）及以下尺寸的管道，若PCBs含量大于50 ppm，管内不含自由流体，在设有公共服务通知程序（one-call系统）或者使用加固浆体填充50% 管道容积后，并且管道末端进行了封堵，可以就地废弃；对于任意口径的管道，不论PCBs含量是多少（但管道不得含有自由流体），只要在最后一次输送天然气后，管道进行了一次或多次溶剂清洗，清洗后95%或者更多的溶剂被回收，最终的溶液分析表明PCBs含量小于50 ppm或者管道用加固浆体填充至少50%管容后， 并且管道末端实施了密封，可以就地废弃；对于PCBs含量小于50 ppm 且不含自由流体的任何口径的输气管道，都可以就地废弃。

对于就地废弃输气管道的NORMs污染物问题，美国要求在地面和管壁进行NORM测试，如果在地表的辐射量级超过可接受水平，管段需要移除或者进行相应处理。大多数情况下，管道回填后不会产生超标的自然辐射，但可能管壁上的NORMs 水平超标，影响就地废弃管道未来的开挖活动或者其他应用，在这种情况下，管段应该清理或者填充浆体，以限制未来被利用的可能。

1.2.2 市场层面

20世纪70年代，美国绝大多数管道的回收由管道建设单位实施，且回收后的管道基本作为废料销售，回报率低。之后，一些管道被从枯竭的油田移至其他地方继续使用，而多数空置管道则简单地留在原地。在这种情况下，出现了管道回收与再利用公司，逐渐发展并最终形成了经济型的无害管道移除与恢复方法。这些公司进行诸如涂层清除，管道拉直、去凹坑，气焊端口的斜面化及切割等修复工作，在废旧管道的再利用中获利[2]。例如，美国俄克拉荷马州1920年建设的管径8.5125英寸的管道，因油田原油枯竭，1928年管道开挖、改造后用于德克萨斯州一个新发现油田的原油输送；2007年德克萨斯州油田枯竭，管道被管道回收公司收购， 因大部分管道除少许磨损外，壁厚完整，腐蚀少， 回收企业基于利益最大化原则，将其卖给一家墨西哥铜厂用于运输泥浆，只有30英里管道拆除回收， 用船运至越南用于输水管道[3]。在美国，像这样改造再利用的管道案例很多，其中一个重要原因是可以避免闲置管道的维护成本：保持管道路权，继续信号维护的成本是高昂的，美国许多州对这样的财产征收从价税、教育税、乡村税和州税。

此外，美国在油气管道废弃处理方面仍在不断探索。考虑到就地废弃对管道途经土地的拥有者或者使用者存在安全隐患，土地拥有者、州法律制定者、管理者正寻求结束常用的就地废弃方式。未来，管道公司可能会被要求拆除废弃的管道，至少管道公司会被要求识别主要的管道财产，并在管道废弃前获得土地拥有者的许可。

1.3 其他国家

泰国石油管理局：目前完成陆上油气管道废弃处理指南草案的编制，其可选择的废弃方式有3 种：再利用、就地废弃、移除，并规定了每种方式的原则性要求。在管道引发地面下沉和清洗残留物方面，草案要求采用最佳可行技术，规定了就地废弃管道清洗应该达到的清洁度指标，要求冲洗管道后的水中油/脂的浓度小于15 ppm。该指南草案也对相关的环境保护和废弃管道的后期监测进行了规定，其中环境保护必须考虑土地业主和当地管理部门的建议、管内残留物清洗、废弃物处理、地面沉降、土壤冲蚀、导流效应等[4]。

拉脱维亚：2010年捷克CEPS a.s.管道服务公司承接了该国的一条直径700 mm、长150 km的原油管道的封存业务。1.9×104桶原油残留在停运管道中，但运营者并没有被免去维护管道安全和功能完整的责任，2010年管道运营者决定退役封存该管道。整个工程开始实施时，CEPS a.s.公司首先通过带压封堵技术将管道分为6个区段，每一段安装临时收发球筒，发射清管器排干管内原油；其次，为了避免闲置管道穿孔造成水体和土壤污染，进一步对管道污染物进行了组合清洗（清管列车与水溶液相结合）。最终清洗水样的检测结果表明，挥发性有机化合物浓度为1 mg/L，远低于当地标准要求的30 mg/L；清洗完成后，为了在管道内表面制造耐腐蚀环境，又进行了化学钝化处理，最后充入氮气封存。由于管道未来还计划再次启用，因此保留了阴极保护系统。管道清洗水溶液含有烃类物质， CEPS a.s.通过分离表面油污及生物降解的方式在数周内完成了1 850 m3的污水处理[5]。

科威特：在废弃管道移除方面形成了规范的作业流程，包括：对废弃原油或者其他烃类管道的现场考察；在提供必要的排水系统的情况下开挖管道，识别要移除的废弃管道；搭建临时收集原油、油污水的临时坑及相应的管道；安装临时收发球桶；物理隔离管道，排液/排气，管道清洗，确保管内清洁并没有烃类物质和有毒气体；在需要的部位进行管道带压开孔，释放受阻气体；将管道冷切割为12 m的管段，回收处理；拆除所有相关的阀、支撑结构、阴极保护装置和管道附件。对于在沥青路下或油湖（oil lakes）下的管道不需要移除，就地废弃，但要求安装标识、盲板、通风管及防撞护栏。

2 国内发展

我国由于管道建设起步较晚，涉及管道报废处置的业务需求相对滞后。随着我国第一批70年代开始大规模建设的、以“八三管道”为代表的长输管道陆续退役或即将退役，报废油气管道的处置业务需求越来越大。加之国家对环境保护要求越来越严格，新管道建设和老管道报废处置挂钩等，科学、安全、经济、高效地处置报废油气管道迫在眉睫。

自《石油天然气管道保护法》2010年10月1日生效以来，我国一些输油气企业和部分省市相关部门对管道废弃的备案和基本要求进行了指导性规定，但对如何进行废弃管道的安全处理并无具体技术细节规定。例如，《上海市石油天然气管道竣工测量图、事故应急预案和管道停止运行、封存、报废备案程序及要求》对报废管道拆除和不拆除两种情况需要备案的材料进行了规定，若报废的管道不立即拆除，则须在备案材料中详细说明对该管道的安全防护措施；若及时对报废管道进行拆除，则仅需说明拆除方案及地形地貌恢复情况；中石化《油气管道输送安全管理规定》对批准报废的油气管道，规定应对管道内的油气进行彻底清理后，再对管道进行报废处理，但对如何彻底清理并无指导。

目前，受青岛11•2事件影响，各大型管道企业的管道废弃处置工作推进迅速。中油管道分公司2014年初结合国内外相关资料的调研和公司以往报废管道处置经验，制定并发布了专门针对陆上报废长输油气管道处置的企业标准《报废油气管道管理与处置规程》。该标准虽然明确了管道扫线的有关指标、职责分工，细化了报废管道处置的流程，但仍不够深入，有关管道废弃处置的国外行业实践和中石油的最新研究成果尚未纳入标准中。此外，中国石油化工集团公司2014年12月出台了《中国石化长输管道报废管理实施细则（试行）》，该细则主要规定了管道的判废依据，但对废弃处置没有具体内容。

3 管道废弃相关标准

加拿大标准CSA Z662-07《油气管道系统》规定，应基于当前和未来的土地利用以及潜在的安全风险和环境破坏（地面下陷、土壤污染、地下水污染、冲刷、导管效应）评估，实施就地废弃一段管道或者全部移除的决策。对就地废弃的管道，要求：清空管内介质，吹扫或者清洗管道抑或吹扫、清洗两者兼用，物理上隔离与其他系统的连接，加盖、堵塞或采用其他有效的方式密封废弃管道。同时，还要求管道运营企业维护废弃管道的记录信息，包括就地弃置管道的位置、长度，实际埋深等信息。

美国ASME B31.4-2006《石油、无水氨及醇类液体管道输送系统》规定，有关油气管道废弃的条款内容比CSA Z662-07少，并且没有涉及环境保护、废弃后的记录维护等内容，仅对就地废弃的管道进行了一般性要求，如物理隔离、介质置换与清洗、管道两端密封。

美国ASME B31.8-2006《气体传输和分配管道系统》规定，运营企业应制定设施废弃的操作和维护流程规划，具体包括：废弃设施从供气源隔离，就地废弃设施应用惰性材料吹扫内部气体，并进行末端密封。此外，还规定在确定废弃设施不含液态氢的情况下，可以用空气置换气体，但要求置换后不能存在易燃混合物。

英国IGEM/TD/1/Ed. 5-2010《高压气体传输管道和相关设施》规定，对不再用于气体运输的管道、管段或者相关的设施资产应停止运行，在清除管内危险液体的情况下，通过再利用、拆除或者留在原地的方式处理，应考虑公众安全、环境保护、未来的土地利用、法律职责与义务、公司实际困难和资金问题、管道维护需求等因素选择不同的处理方式。该标准还规定了停止运行资产需要采取的措施，主要包括：拆除所有地面设施以及部分埋地管道，清理管内可燃气体、蒸汽或者残留物，物理隔离废弃管道，合适条件下填充无害材料加固，特别是对处于穿越公路和铁路或者地面沉降敏感区域的大口径管道。但考虑实际条件和经济因素，填充处理方式仅限于少部分埋地管道。在注浆填充大口径管道不现实的情况下，可充入气体，并永久密封阀门和填充点，进行必要的泄漏检测，定期进行压力测试，必要时重新打压。此外，该标准对就地废弃的管道要求保留标识，并永久维护记录。

英国标准BS 8010-2004《管道实用规程》对陆上管道的废弃进行了原则性规定，要求管道废弃前进行物理隔离，清空并清理管内介质，确保废弃管道内无有害物质残留，所有开口加封盖密封；对易受地面沉降影响或者重载荷的区域，废弃管道应填充合适的材料；就地废弃不能确保安全的管道，需要拆除，并且所有地面设施应拆除到地下900 mm深度范围。

澳大利亚标准AS 2885.3-1997《天然气和液态石油管道》规定，当废弃管道时，要求编制废弃计划，并需获得批准。废弃计划的决策和实施要与标准规定的废弃流程保持一致。管道废弃时的原则性要求包括：与所有烃类源物理隔离，用不易燃烧的液体置换管内烃类及蒸汽，同时要求置换液体的处理符合相关的环境和安全要求；当就地废弃获得批准时，废弃管道应确保地面下沉和土壤或者水源污染的风险最小，必要时考虑注浆；当采取移除方式废弃管道时，管段的移除要符合所有相关的安全和环保要求；管道相关的地上设施应全部拆除；就地废弃管道还应进行现场测绘，识别废弃管道的位置，并将相关记录对公众开放。

综上可见，多数标准规定了应该基于当前和未来的土地利用以及潜在的安全风险和环境破坏，评估实施就地废弃一段管道或者全部移除的决策，并对就地废弃管道需要采取的主要处理措施给出了要求，主要包括残留物清理、物理隔离和末端封堵。

油气管道的废弃是一个综合性问题，废弃方式的选择应基于详细的现场评估、管道企业的特殊关注以及不同技术和环境因素的考虑加以决策。典型的废弃方式包括管道移除和就地废弃， 然而，对于一些大口径管道，单一的废弃方式并不科学，往往需要采取移除和就地废弃的组合方式。其中，在管道废弃时的环境与技术方面，重点需要考虑土地利用管理、地面沉降、土壤和地下水污染、管道清洗、穿越水体、土壤侵蚀、公共设施与管道交叉、导流效应、管道相关附件、废弃后的监测以及废弃成本等相关问题[1,6]。

4 案例分析

4.1 就地废弃

加拿大Manito管道1971年投用。由于运行不经济，决定将其中21 km延伸管道清洗后就地废弃。首先用氮气推动多个清管器清除管内液体，并在低位管道的地方安装排液孔，清洗一周后查看最低点的排液情况，如果发现积液，则继续用清管器清洗，直至无残留物存在。因管道埋深超过1 m，且口径小，管道腐蚀破裂产生的地面沉降可以忽略。但是，为了避免管道穿孔，产生导流效应，在一些可能产生导流的部位用聚氨酯泡沫填塞管道。此外，对交通流量大的公路、铁路交叉段，Manito公司对管道进行灌浆处理；对乡村二级公路，则不灌浆，只是需要时充沙加固。1997年完成管道的废弃处理，之后公司对管道路权周围的可能环境污染进行了必要的监测，包括飞机巡线，湿地监测，查看是否有碳氢化合物迹象，每年定期检测管道沿途湿地的水样[7]。

4.2 组合废弃

美国密歇根州某原油管道长17英里，其外径762 mm，于20世纪70年代早期建成。为了避免对管道沿途居民和环境敏感区的环境和人员安全产生威胁，美国环保局于20世纪90年代使用油污染法案基金对炼厂管道和储罐进行拆除，并将有关处理后的现场转移给密歇根州环境质量部，随后密歇根州环保质量部组织整体废弃工作。废弃计划实施前， 环保质量部召集各个利益相关方进行广泛讨论，制定方案，选择施工方并签订合同，开始废弃工作。

整个废弃工作从环境较不敏感的地区、交通便利处和地势较高的地方开始，施工点共设计了33 处，以方便工人接近管道以及管道附属的地下设施。在管道排空管内原油，清洗管道作业完成后， 施工方原计划通过盲板封堵管道两端的方式直接废弃，因为废弃管道不可能成为污染物迁移的途径或者需要填充材料注浆处理。但是，在咨询当地利益相关方的意见后，最终97%的管道注浆，小于1% 的管道未注浆就地废弃，约2%管道物理移除。管道完成灌浆后，施工方对土地进行了回填并且压实所有施工通行处的土壤，对表层土壤进行了合理的恢复。由于最初施工选址的科学合理，恢复工作较容易，只有少数区域进行了特别处理[8]。

5 总结

油气管道的废弃是一个综合性问题，需要综合环境保护需求、土地利用需求、管道沿途地质环境条件以及当前可行的技术条件确定合理的废弃方式，并且不同的废弃方式采用的废弃处理技术也不同。通过对国外油气管道废弃的研究发展现状、标准规范、废弃考虑因素以及典型案例进行梳理，分析了油气管道废弃处理的管理原则， 废弃方式决策依据，关键处理环节及相应的技术措施，从而为我国制定油气管道的废弃处理标准，并形成配套处理技术提供参考。◢（转自《油气储运》2015年第2期，经作者同意，对内容做了补充修改。）

参考文献（[1]—[8]略）

作者简介：康叶伟，高级工程师，1977年生，2007年博士毕业于南开大学计算机应用技术专业，现主要从事大型储罐在线检测技术、管道检测及废弃处置技术研究。

电话：0316-2078479；Email：ywkang@petrochina. Com.cn

《管道保护》2015年第3期（总第22期）