这里写上图片的说明文字(前台显示)

18719811719
  • 内页轮换图
  • 内页轮换图
  • 内页轮换图

管道研究

您当前的位置:首页 > 环境保护工程研究

废弃管道安全环保处置要求及指标探讨

来源:《管道保护》杂志 作者:康叶伟 时间:2020-5-18 阅读:

康叶伟

中国石油管道科技研究中心

 

 

摘要:当前我国废弃管道安全环保处置需求日益迫切。总结分析了国内外相关研究与应用进展、标准要求,通过分析废弃管道所含物质成分,指出内部残留物是影响其安全环保处置的关键因素。推荐了管道残留物组合清洗技术,结合国内外废弃管道处置现状及标准规定、我国海底管道废弃处置对废液中石油类含量指标要求及污水排放标准,提出油气管道残留物清洗废液中油含量指标值,为废弃管道处置提供了参考。

关键词:废弃管道;安全环保处置;清洗;清洁度;指标

 

 

目前,国际上还没有针对陆上油气管道废弃的普遍认可做法。整体而言,北美地区加拿大和美国相关研究与实践较多,加拿大是目前公布有关陆上油气管道废弃相关资料最为全面的国家,其有关讨论与研究长达35年之久,在油气管道废弃监管、废弃方式选择、废弃过程中必要的处理环节、废弃后的维护以及管道废弃基金设立与管理方面均已形成较完善的做法,但是并未解决全部问题,仍在深入研究。截止2012年加拿大阿尔伯塔省已经废弃管道3.7万公里,大部分为8英寸(203 mm)及以下尺寸,且99%就地废弃弃置。与国外相比,我国油气管道废弃的研究和实践处于起步阶段,目前初步形成了关键残留物清洗、注浆、高效拆除等处置技术,制定了行业标准,并开始工程应用,仍需加大技术研发,促进法规、标准规范的建立与完善。

1 管道弃置相关标准

1.1 国外

经调研北美、南美、欧洲及英国、澳大利亚等国家和地区与管道废弃相关的标准,表明:不同标准本质上并无实质性差异,所有标准对管道运营者必须考虑的内容都进行了指导,但并不详细。大多数标准规定: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拆除的决策,并对就地废弃管道需要采取的处理措施提出了要求,主要包括残留物清理、物理隔离和末端封堵。

1.2 国内

自管道保护法2010年10月1日生效以来,我国一些油气管道企业和部分省市相关主管部门对管道废弃的备案和基本要求出台了指导性规定,但是对如何进行废弃管道的安全环保处置并无具体技术要求。

2013年青岛“11·22”原油管道事故后,国内大型管道企业开始管道报废研究,并推出相关企业标准。中国石油管道分公司2014年初依据管道保护法,结合国内外调研资料和公司以往报废管道处置经验,制定并发布了针对陆上管道的《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流程,但是有关管道废弃处置的国外经验和中石油的最新研究成果未纳入标准中; 2017年,结合最新研究成果,发布了新 版企业标准。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)”,重点解决管道的判废依据问题,但并无废弃处置的具体内容。 2018年,管道分公司牵头制定的行业标准SY/T 7413―2018《报废油气长输管道处置技术规范》发布,规定了陆上报废油气长输管道的处置流程、处置方式选择原则、残留物清理、管道拆除、就地弃置等技术要求,弥补了行业短板,为国内废弃油气管道的安全环保处置提供了依据。

2 安全环保技术指标分析

2.1 安全环保风险分析

废弃油气管道包括钢材、涂层和内部残留物(输送介质、杂质)等三类物质成分。钢材类含有97%~99%铁, 0.5%~2.0%锰, 0.5%~1.0%铜、镍、钼、铬和碳,小于0.1%微量元素(硫、磷、锡、铅、铋和砷)。管道涂层含有煤焦油、瓷漆、聚乙烯胶带、石棉、沥青、高密度聚乙烯和熔结环氧树脂等,其中聚乙烯和熔结环氧树脂涂层应用广泛,20世纪50、60年代使用的管道涂层主要为吹制沥青或者石棉毯等材料覆盖的煤焦油沥青[1]。内部残留物包括油污、积液以及杂质等。

研究表明:管道因腐蚀而释放出的金属扩散可能性较低,一般不作为潜在的环境威胁因素。长输埋地管道涂层中较低分子量、水溶性、易于浸出的组分可能早已消失,涂层或者衬里中含有石棉或者煤焦油(可能含有危险的多氯联苯)的管道,需要根据环境影响评估和测试结果谨慎处理,采取拆除而不是原位弃置措施。另据加拿大最新研究表明[2]:煤焦油和沥青涂料含有较高分子量的有毒多环芳烃(PAH),浸出速度较慢,在管道废弃后仍可继续浸出,但因PAH分子对有机碳具有高亲和力,发生浸出后被吸附到土壤有机碳上,通过土壤微生物降解,其环境风险影响很低,不会超过正在运行的含有这些材料的管道所带来的风险。

由此可见,废弃管道安全和环保风险的主因是内部残留物,其形成的混合气体存在爆炸风险,如果泄漏会导致环境污染,因此处置时要进行内部残留物彻底清理,这是确保其安全环保处置的关键。

2.2 安全环保指标

内部残留物清理达到何等洁净程度,目前国际上尚无统一标准。从国外管道封存工程[3]、国内陆上管道油改气工程[4-5]、海洋管道登陆段的置换清洗工程[6-7]可知:采用清管器与化学清洗剂相结合的组合清洗技术能够实现管道内壁残留物的彻底清理。我国海上油气设施废弃处置起步较陆上管道早,针对海底管道废弃处置的相关规定对于制定陆上管道的安全环保指标具有借鉴意义。

2.2.1 海底管道安全环保指标

SY/T 6980―2014《海上油气生产设施的废弃处置》要求:海底管道废弃处置前,应进行清洗,并对海底管道端部进行封堵。其中附录B中规定了清洗质量指标:

(1)如果海上油气生产设施废弃处置后继续改作油气生产设施使用,清洗后要求工艺设备、管线、容器内无油迹,且必须达到后续维修改造和正常生产的目的;对于其他形式的改作他用和异地弃置,淸洗后不会对环境产生污染且能够满足后续废弃处置作业要求即可,垢层、腐蚀产物等可根据情况不需去除。

(2)海上油气生产设施清洗完成后,设备、容器及管线内有毒有害物质需满足GB 50493―2009《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》及GBZ 2.1―2007《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》的要求。

标准还规定:清洗废液推荐采用就地回注的方式(在平台上有注水系统可以利用的前提下),处理不了的废液及固体垃圾拉回岸上集中处理。如确需排放,需满足GB 4914―2008《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》的要求,即在一级海域里排放生产水中的石油类含量不超出20 mg/L(月平均值)。

2.2.2 陆上管道安全环保指标

陆上油气管道废弃中,原油管道的残留物最难清理,当前组合清洗技术是实现管道高洁净度的可行技术。

SY/T 7413―2018《报废油气长输管道处置技术 规范》规定:废弃管道残留物清理应达到内壁无油无蜡、无积液、可燃气体检测满足火焰切割条件的洁净程度。该清洁度指标主要从避免废弃管道爆炸以及对土壤、地下水污染的角度规定,其中满足火焰切割的规定间接地对可燃气体浓度提出了量化要求。如果组合清洗时采用的清洗剂是环保型的,而冲洗水或者动力水的水质环保性也有保障,那么管道清洗后产生的废液中,石油类含量将是影响洁净度的关键指标。通过检测这一指标,可以量化评估清洗后的洁净度。

借鉴海底管道的做法,若清洗后的废液由污水处理厂处置,则石油类含量不宜超过20 mg/L;若清洗 后 的 冲 洗 水 达 到 下 水 道 直 接 排 放 标 准 , 依据GB/T 31962―2015 《污水排入城镇下水道水质标准》规定,其中的石油类含量应不超过10 mg/L。

需要说明的是,上述推荐的清洁度指标是兼顾安全和环保要求的取值。单纯从残留物无安全风险的角度讲,以原油管道为例,组合清洗后即使废液中油含量为79 mg/L,管道内壁仍然可以达到无油无蜡、可燃气体浓度为0(连续4天密闭后测试)的程度[8]

3 结论

(1)现有法律法规仅规定了管道废弃处置备案、采取安全措施、建立报废管理制度等,尚不能满足监管需要。需完善法律法规、标准规范,加强安全环保处置技术的深化研究。

(2)组合清洗技术是废弃管道残留物的实用清洗手段,目前尚无量化的清洁度指标规定。

(3)借鉴海底废弃管道清洗要求,按国内污水排放标准规定,清洗后废液中油含量不宜超出20 mg/L,若达到10 mg/L则可直接排放,以降低处置废液的成本。

 

参考文献:

[1] Canada National Energy Board, DNV. PipelineAbandonment Scoping Study[EB/OL]. 2010[2020-3-31].

https://www.cer-rec.gc.ca/prtcptn/pplnbndnmnt/pplnbndnmntscpngstd.pdf

[2] Petroleum Technology Alliance Canada (PTAC).Decomposition of Pipe Coating Materials inAbandoned Pipelines[EB/OL]. 2015[2020-3-31].

https://www.ptac.org/wp-content/uploads/2016/08/Final-Report-18.pdf

[3] Centre of Excellence In Pipeline Services. Oilremoval and DN 700 pipeline cleaning in Latvia[EB/OL].2011[2020-4-2].

http://ceps-as.cz/en/projects/oil-removal-and-dn-700-pipeline-cleaning-in-latvia.html.

[4] 姚毅.克乌输油复线油改气工程实践[J].油气储运,2000, 19(1): 46-48.

[5] 张红兵,陈艳芳,何明金. 濮临线输油改输气管道清洗[J]. 天然气与石油, 2002, 20(1): 5-8.

[6] 中海石油(中国)有限公司天津分公司. 曹妃甸1-6油田设施废弃拆除方案[EB/OL]2010[2020-3-24].http://wenku.baidu.com/

[7] 奉虎,王彦红,刘佳. 滩涂段废弃油气管道置换清洗及废液回收新工艺[J]. 中国海洋平台, 2010,25(6): 52-55.

[8] 郭正虹,康叶伟,王洪涛,孙雷等.陆上废弃管道处置中组合清洗技术的应用[J].油气储运, 2017,36(4): 430-434.


 

作者简介:康叶伟, 1977年生,高级工程师, 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。联系方式:电话: 13930646391, ywkang@petrochina.com.cn。

上篇:

下篇:

关于我们
地址:兰州市广场南路51号1033室 邮编:730030 邮箱:guandaobaohu@163.com
Copyrights © 2018- All Rights Reserved. 版权所有 中国管道保护网 陇ICP备18002104号 设计制作 宏点网络
  • 95_95px;

    QQ群二维码

  • 95_95px;

    微信二维码

咨询热线:18719811719