樊偉(中國(guó)石油天津銷售公司)
近年來(lái),出現(xiàn)了一些管輸油品外溢事故,其原因包括:腐蝕泄漏和機(jī)械破壞。某石化公司至鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)成品油外輸管線有4 條,2 條汽油管線,2條柴油管線,其中1 條DN100、1 條DN150 和2 條DN200 管線,距離約11 km。石化公司委托專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)4 條成品油外輸管線進(jìn)行了檢測(cè),腐蝕情況較為嚴(yán)重,并且部分管段處于新區(qū)重點(diǎn)施工項(xiàng)目的作業(yè)區(qū),存在機(jī)械損傷等外力破壞的情況。
管線腐蝕的原因主要有:
1)土壤、空氣等環(huán)境腐蝕。管道沿線土質(zhì)為鹽堿地,且處于濱海地區(qū),空氣潮濕,腐蝕性強(qiáng)。
2)原有成品油管線防護(hù)措施設(shè)計(jì)等級(jí)較低,無(wú)陰極保護(hù)措施,防腐層為環(huán)氧煤瀝青,管線局部防腐層均老化嚴(yán)重。
3)管線受外力破壞,主要是打孔偷盜破壞、道路施工損傷等。
成品油管線跨越河流處距河流入海口約3 km;跨越發(fā)電廠熱水河處距河流入??诩s3 km。如果腐蝕泄漏,可直接造成河道污染,且可能污染渤海海面。
管線建成后,部分沿線地區(qū)周圍陸續(xù)出現(xiàn)一些其他民用設(shè)施,一旦發(fā)生泄漏易造成其他次生事故。
石化公司決定將儲(chǔ)運(yùn)車間至鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)的DN150、DN200 汽油管線全部更換;DN100 和DN200 柴油管線停用;儲(chǔ)運(yùn)車間至鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)新建DN300 柴油管線。
2012年3月1日,成品油外輸管線隱患整改治理項(xiàng)目正式啟動(dòng),計(jì)劃6月底完成,新管線按原路線鋪設(shè),5月31日達(dá)到了連頭條件交施工單位,連頭施工前進(jìn)行管線的置換處理工作。
成品油管線動(dòng)火施工前的處理是本次工程項(xiàng)目施工作業(yè)的重要控制節(jié)點(diǎn),管線處理的質(zhì)量直接影響動(dòng)火施工的安全。所有管線均有分支管線,涉及連接單位4 家,共3 個(gè)油庫(kù)和2 個(gè)煉油廠罐區(qū)受施工影響,管線處理要滿足所有相關(guān)方的安全生產(chǎn),處理難度較大。
管線置換處理采用6 倍管線容積的清水量頂水處理,以出口放水不帶油花為合格。
4 條管線容積約900 m3左右,6 倍管線容積為5130 m3,加上罐區(qū)管線,需清水5700~6000 m3。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,管線末端油庫(kù)無(wú)法收存全部的清水,最終確定利用鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)計(jì)量間的標(biāo)定線,將管線兩兩串聯(lián),頂水由石化公司完成送水和收水,收回進(jìn)罐的水經(jīng)過沉降、油水分離后繼續(xù)用于管線頂水,清水用水量可以大幅降低,預(yù)計(jì)用水量不多于3800 m3。
由于時(shí)間緊迫,柴油罐區(qū)2 具罐和汽油罐區(qū)1具罐儲(chǔ)備新鮮水共3800 m3。因有較多支線,制定頂水方案需對(duì)所有相關(guān)單位、管線統(tǒng)一考慮,頂水操作按照先支線、后主線,先近處油庫(kù)后遠(yuǎn)處油庫(kù)的原則進(jìn)行。
利用鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)計(jì)量間的標(biāo)定線,調(diào)整4 個(gè)標(biāo)定線球閥,將汽油DN200 管線和柴油DN200 管線串聯(lián),將汽油DN150 管線和柴油DN100 管線串聯(lián),頂水由石化公司完成送水和收水,先處理汽油DN200 管線和柴油DN200 管線的串聯(lián)管線,收回進(jìn)罐的水經(jīng)過沉降、油水分離后繼續(xù)用于管線頂水,再處理汽油DN150 管線和柴油DN100 管線的串聯(lián)管線。為避免汽柴油混合,管線介質(zhì)按流向分別進(jìn)鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)或石化公司罐區(qū),控制切換時(shí)機(jī)。鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)計(jì)量間標(biāo)定線示意圖見圖1。
圖1 鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)計(jì)量間標(biāo)定線示意圖
制定頂水處理方案時(shí),標(biāo)注各動(dòng)火點(diǎn),明確給水點(diǎn)、排水點(diǎn),記錄盲板表。
頂水作業(yè)前,柴油罐區(qū)2 具油罐和汽油罐區(qū)1具油罐儲(chǔ)備新鮮水共3800 m3。
3.3.1 DN200 汽油、柴油輸油管線置換處理
DN200 的汽油、柴油管線頂水期間,鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)計(jì)量間標(biāo)定線閥組示意圖見圖2。
圖2 DN200 汽油、柴油管線計(jì)量間標(biāo)定線閥組示意圖
步驟一:DN200 汽油、柴油主線初步置換處理。鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)頂水350 t,停外輸泵,關(guān)閉出口閥門。
步驟二:銷售公司地付油庫(kù)支線處理。石化公司柴油罐區(qū)開始向銷售公司地付油庫(kù)進(jìn)行頂水,地付油庫(kù)向指定柴油罐收油(水)150 m3,石化公司停泵,油庫(kù)關(guān)閉柴油進(jìn)罐線。之后,地付油庫(kù)計(jì)量間標(biāo)定線依次導(dǎo)通DN200、DN150 汽油線和DN100柴油線,公司啟泵逐條將地付油庫(kù)支線水置換。以上操作完成后,地付油庫(kù)關(guān)閉所有進(jìn)油管線閥門,加裝盲板,完成銷售公司地付油庫(kù)所有進(jìn)油管線的置換。
步驟三:鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)和某公司管輸分支置換處理。鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)導(dǎo)通DN200 汽油輸油管線標(biāo)定線連通閥,同時(shí)關(guān)閉DN150 汽油管線、DN100 柴油管線聯(lián)通閥,由DN200 柴油管線進(jìn)水向DN200 汽油管線頂水,汽油管線返輸回石化公司汽油儲(chǔ)罐,管線出口出現(xiàn)水后,切換儲(chǔ)罐;頂水期間,DN200 汽油主管線向某公司管輸分支頂水10 min 后關(guān)閉支線根部截止閥,內(nèi)側(cè)法蘭加盲板,DN200 汽油管線至某公司管輸分支處理完畢。
步驟四:DN200 汽油、柴油主線置換處理。DN200 的汽油、柴油管線頂水期間,由石化公司柴油罐區(qū)罐存水付空,石化公司汽油罐區(qū)存水罐啟泵正輸,來(lái)回頂線處理;DN200 的汽油、柴油管線處理合格后,三方在管線出口打盲板,施工前進(jìn)行確認(rèn)。
3.3.2 DN150 汽油、DN100 柴油輸油管線置換處理
DN150 的汽油、DN100 柴油頂水期間,計(jì)量間標(biāo)定線閥組示意圖見圖3。
圖3 DN150 汽油、DN100 柴油管線計(jì)量間標(biāo)定線閥組示意圖
在步驟二中,銷售公司地付油庫(kù)所有支線已置換且打盲板,本環(huán)節(jié)不再安排,其他步驟與DN200汽油、柴油輸油管線置換處理相同。石化公司汽油罐區(qū)存水由DN150 汽油管線入線,柴油DN100 管線回線,通過原有流程轉(zhuǎn)回汽油罐區(qū)其他儲(chǔ)罐,頂水按6 倍管線容積,約1350 m3。頂水期間,DN150 汽油主管線向某公司管輸分支頂水10 min 后關(guān)閉支線根部截止閥,內(nèi)側(cè)法蘭加盲板,DN150 汽油管線處理完畢。三方在出口打盲板,施工前進(jìn)行確認(rèn)。
所有支線頂水處理后,處理石化公司至鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)的主線,頂水置換后由石化公司進(jìn)行檢測(cè),確認(rèn)是否合格,鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)管線檢測(cè)計(jì)量間導(dǎo)淋出水水質(zhì),檢測(cè)回水管線出水水質(zhì)。
對(duì)鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)的頂水量、公路庫(kù)的頂水量,由雙方共同確認(rèn)油、水量。石化公司進(jìn)行采水樣確認(rèn),并將分析結(jié)果通報(bào)鐵路轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)和銷售公司地付油庫(kù),按照動(dòng)火作業(yè)要求辦理動(dòng)火手續(xù)。
1)兩具收水罐交替收水沉降,可以起到較好的油水分離效果,重復(fù)利用的置換用水完成了管線置換處理的任務(wù)。
2)大量頂水作業(yè)沒有占用下游3 家油庫(kù)儲(chǔ)罐,4 條管線置換處理時(shí)利用其中2 條作為回水線,用水全部回收并重復(fù)利用,減少三分之一的水耗。由于頂線水轉(zhuǎn)輸回到了石化公司的儲(chǔ)罐,在管線投產(chǎn)前,利用了該批頂線用水進(jìn)行管線試壓、試密,并且整改后的管線采用通球工藝,所有管線試壓存水用壓風(fēng)車掃回石化公司,水全部至污水處理廠處理回用,實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、最低水耗和操作簡(jiǎn)單的工作目標(biāo)。
1)多條管線利用計(jì)量表標(biāo)定連通管線兩兩串聯(lián)操作。
2)統(tǒng)一考慮所有相關(guān)油庫(kù),將多條支線管線一并安排,頂水操作時(shí)按照先支線、后主線,先近處油庫(kù)后遠(yuǎn)處油庫(kù)的原則進(jìn)行。
3)在方案的制定上,確保頂水質(zhì)量,保證安全施工,既考慮了對(duì)下游油庫(kù)影響最小,又實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用水。