高玉鳳,趙建宇,孔令燕,龔健,梁毅
(海洋石油工程股份有限公司,天津 300452)
海上油氣田上部設(shè)施的管線在安裝完成后,要對整體管線系統(tǒng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。其中,部分飲用水管線在完成壓力試驗(yàn)后,為了達(dá)到國家規(guī)定的“生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”中相關(guān)要求,還要進(jìn)行管線內(nèi)沖洗和殺菌消毒操作。本文主要根據(jù)不同的消毒劑消毒原理,計(jì)算出施工過程中需要的消毒劑用量,并對施工工序和要求進(jìn)行了詳細(xì)的工藝介紹,用以相關(guān)操作的施工指導(dǎo)。
海上油氣田上部設(shè)施管線殺菌消毒通常采用的消毒劑有二氧化氯溶液、高錳酸鉀、次氯酸鈉溶液等。
二氧化氯(ClO2)消毒劑是指用亞氯酸鈉或氯酸鈉為主要原料生產(chǎn)的制劑(商品態(tài))。通過物理化學(xué)反應(yīng)操作能產(chǎn)生游離二氧化氯(應(yīng)用態(tài))為主要有效成分的一種消毒產(chǎn)品。二氧化氯質(zhì)量濃度用mg·L-1或質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示。生活飲用水消毒劑推薦使用質(zhì)量濃度為1~2 mg·L-1。
二氧化氯消毒劑理化指標(biāo)見表1。
表1 二氧化氯消毒劑理化指標(biāo)
高錳酸鉀(KMnO4)是一種有結(jié)晶光澤的紫黑色固體,易溶于水,溶液呈鮮艷的紫紅色,具有氧化性。高錳酸鉀水溶液能使細(xì)菌微生物組織因氧化而破壞。
管線殺菌消毒通常采用高錳酸鉀的配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%,即每千克溶液中所含高錳酸鉀質(zhì)量為0.3 g。
高錳酸鉀加注量計(jì)算:
式中:m——高錳酸鉀溶劑量,g;
Qc——消毒管道容積,m3;
d——管道內(nèi)徑,m;
L——管道長度,m;
ρ水——水的密度,1 000 g·L-1。
管線殺菌消毒通常采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的次氯酸鈉(NaClO)水溶液作為消毒溶劑,消毒管線入口有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)需達(dá)到5 μg·g-1。
10%次氯酸鈉水溶液加注量計(jì)算:
式中:V—質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的次氯酸鈉水溶液體積,m3;
Qc—消毒管道容積,m3;
d—管道內(nèi)徑,m;
L—管道長度,m。
1)所需工機(jī)具準(zhǔn)備完畢,主要包括增壓泵、臨時(shí)水罐、污水罐、飲用水罐、濾器、步話機(jī)、安全標(biāo)志設(shè)施。
2)采用軟管制作臨時(shí)管路。
3)已設(shè)置好臨時(shí)閘閥、彎頭、排氣管、放水取樣口。
4)照明和維護(hù)設(shè)備已就緒。
5)已編制管道沖洗消毒方案,并已完成審批。
6)施工操作的工人已進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底,明確管道沖洗消毒方案和安全要求,且熟悉現(xiàn)場條件、作業(yè)環(huán)境和施工順序。
消毒工藝流程如下:飲用水罐—沖洗泵—臨時(shí)管線—消毒管線系統(tǒng)—臨時(shí)管線—污水罐,詳見圖1。
圖1 消毒工藝流程圖
1)檢查待消毒管線系統(tǒng)和臨時(shí)管路是否連接完整,打開放氣閥。
2)通過增壓泵將臨時(shí)水罐里的消毒溶液注入需消毒管線系統(tǒng)中。溶液從管線系統(tǒng)低點(diǎn)慢慢注入,充分地排出系統(tǒng)內(nèi)的所有空氣,直到管線系統(tǒng)最高點(diǎn)放氣閥有穩(wěn)定的水流流出,關(guān)閉所有高點(diǎn)放空。
3)整個(gè)系統(tǒng)充滿消毒溶液,并連續(xù)浸泡24 h。
4)打開系統(tǒng)低點(diǎn)的排放閥,將管線中溶液排凈。
對消毒后的管線內(nèi)水體取樣檢測,檢測結(jié)果應(yīng)符合表2 微生物檢測指標(biāo)要求。
表2 微生物檢測指標(biāo)要求
消毒液在系統(tǒng)中存留足夠的時(shí)間后,使用循環(huán)泵將飲用水在管線系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)沖洗,沖洗流速應(yīng)大于1.0 m·s-1。連續(xù)沖洗直至系統(tǒng)中流出的水清澈透明、無雜質(zhì)、無異味。目測出水口的水色和透明度必須與入口處水質(zhì)一致為合格,并要經(jīng)過檢測。檢測結(jié)果應(yīng)達(dá)到生活飲用水消毒目的,如不符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,將再次進(jìn)行沖洗直至合格為止。
沖洗工藝流程如下:
飲用水罐—沖洗泵—臨時(shí)管線—沖洗管線系統(tǒng)—臨時(shí)管線—污水罐,詳見圖2。
圖2 沖洗工藝流程圖
消毒進(jìn)行完畢,應(yīng)及時(shí)拆除臨時(shí)設(shè)施,檢查現(xiàn)場,恢復(fù)原有設(shè)備。
1)沖洗管道的水質(zhì)符合國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),且水量充足,以確??梢噪S時(shí)對管道進(jìn)行沖洗。
2)對進(jìn)行沖洗的管線進(jìn)行一次全面檢查,以確保在沖洗過程中沒有管道漏水等情況發(fā)生。
3)管道進(jìn)行沖洗設(shè)專人指揮,嚴(yán)格實(shí)施沖洗方案。派專人巡線,專人負(fù)責(zé)閥門的開啟、關(guān)閉。
4)開始管線消毒操作之前提供滅火設(shè)備。
5)工作場地最好通風(fēng),提供足夠的照明,隨時(shí)清除場地障礙物,安裝臨時(shí)撓性軟管并加強(qiáng)固定以降低危險(xiǎn)系數(shù)。
6)清洗廢液的排放需經(jīng)過相關(guān)部門的同意方可排放。
7)清洗藥劑要擺放整齊,且標(biāo)有“化學(xué)藥劑”和“禁止進(jìn)入”的標(biāo)志(中文&英文)?;瘜W(xué)藥劑的MSDS(material safety data sheets)必須張貼在工作地點(diǎn)的顯著位置。
8)軟管需與所用化學(xué)藥劑化學(xué)相容,且軟管至少具有1.72 MPa 的工作壓力。
9)有軟管、管線、管件需檢查是否存在泄漏點(diǎn),所有泄漏點(diǎn)必須在使用化學(xué)藥劑前修復(fù)完成。
陸地輸水管線殺菌消毒工藝較為成熟,相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)較多,但是海上油氣田上部設(shè)施管線殺菌消毒和內(nèi)沖洗操作工藝尚未成熟,相關(guān)參考資料有限。本文對海洋平臺管線相關(guān)操作進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,為以后同類管線消毒工作提供參考。每個(gè)項(xiàng)目需要根據(jù)海域情況和業(yè)主的不同要求,進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。