樊偉(中國石油天津銷售公司)
近年來,出現了一些管輸油品外溢事故,其原因包括:腐蝕泄漏和機械破壞。某石化公司至鐵路轉運油庫成品油外輸管線有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)檢測機構對4 條成品油外輸管線進行了檢測,腐蝕情況較為嚴重,并且部分管段處于新區(qū)重點施工項目的作業(yè)區(qū),存在機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。管道沿線土質為鹽堿地,且處于濱海地區(qū),空氣潮濕,腐蝕性強。
2)原有成品油管線防護措施設計等級較低,無陰極保護措施,防腐層為環(huán)氧煤瀝青,管線局部防腐層均老化嚴重。
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)出現一些其他民用設施,一旦發(fā)生泄漏易造成其他次生事故。
石化公司決定將儲運車間至鐵路轉運油庫的DN150、DN200 汽油管線全部更換;DN100 和DN200 柴油管線停用;儲運車間至鐵路轉運油庫新建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目正式啟動,計劃6月底完成,新管線按原路線鋪設,5月31日達到了連頭條件交施工單位,連頭施工前進行管線的置換處理工作。
成品油管線動火施工前的處理是本次工程項目施工作業(yè)的重要控制節(jié)點,管線處理的質量直接影響動火施工的安全。所有管線均有分支管線,涉及連接單位4 家,共3 個油庫和2 個煉油廠罐區(qū)受施工影響,管線處理要滿足所有相關方的安全生產,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。通過現場調研,管線末端油庫無法收存全部的清水,最終確定利用鐵路轉運油庫計量間的標定線,將管線兩兩串聯(lián),頂水由石化公司完成送水和收水,收回進罐的水經過沉降、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,預計用水量不多于3800 m3。
由于時間緊迫,柴油罐區(qū)2 具罐和汽油罐區(qū)1具罐儲備新鮮水共3800 m3。因有較多支線,制定頂水方案需對所有相關單位、管線統(tǒng)一考慮,頂水操作按照先支線、后主線,先近處油庫后遠處油庫的原則進行。
利用鐵路轉運油庫計量間的標定線,調整4 個標定線球閥,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,收回進罐的水經過沉降、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,管線介質按流向分別進鐵路轉運油庫或石化公司罐區(qū),控制切換時機。鐵路轉運油庫計量間標定線示意圖見圖1。
圖1 鐵路轉運油庫計量間標定線示意圖
制定頂水處理方案時,標注各動火點,明確給水點、排水點,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,鐵路轉運油庫計量間標定線閥組示意圖見圖2。
圖2 DN200 汽油、柴油管線計量間標定線閥組示意圖
步驟一:DN200 汽油、柴油主線初步置換處理。鐵路轉運油庫頂水350 t,停外輸泵,關閉出口閥門。
步驟二:銷售公司地付油庫支線處理。石化公司柴油罐區(qū)開始向銷售公司地付油庫進行頂水,地付油庫向指定柴油罐收油(水)150 m3,石化公司停泵,油庫關閉柴油進罐線。之后,地付油庫計量間標定線依次導通DN200、DN150 汽油線和DN100柴油線,公司啟泵逐條將地付油庫支線水置換。以上操作完成后,地付油庫關閉所有進油管線閥門,加裝盲板,完成銷售公司地付油庫所有進油管線的置換。
步驟三:鐵路轉運油庫和某公司管輸分支置換處理。鐵路轉運油庫導通DN200 汽油輸油管線標定線連通閥,同時關閉DN150 汽油管線、DN100 柴油管線聯(lián)通閥,由DN200 柴油管線進水向DN200 汽油管線頂水,汽油管線返輸回石化公司汽油儲罐,管線出口出現水后,切換儲罐;頂水期間,DN200 汽油主管線向某公司管輸分支頂水10 min 后關閉支線根部截止閥,內側法蘭加盲板,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,施工前進行確認。
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,計量間標定線閥組示意圖見圖3。
圖3 DN150 汽油、DN100 柴油管線計量間標定線閥組示意圖
在步驟二中,銷售公司地付油庫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,通過原有流程轉回汽油罐區(qū)其他儲罐,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 后關閉支線根部截止閥,內側法蘭加盲板,DN150 汽油管線處理完畢。三方在出口打盲板,施工前進行確認。
所有支線頂水處理后,處理石化公司至鐵路轉運油庫的主線,頂水置換后由石化公司進行檢測,確認是否合格,鐵路轉運油庫管線檢測計量間導淋出水水質,檢測回水管線出水水質。
對鐵路轉運油庫的頂水量、公路庫的頂水量,由雙方共同確認油、水量。石化公司進行采水樣確認,并將分析結果通報鐵路轉運油庫和銷售公司地付油庫,按照動火作業(yè)要求辦理動火手續(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,重復利用的置換用水完成了管線置換處理的任務。
2)大量頂水作業(yè)沒有占用下游3 家油庫儲罐,4 條管線置換處理時利用其中2 條作為回水線,用水全部回收并重復利用,減少三分之一的水耗。由于頂線水轉輸回到了石化公司的儲罐,在管線投產前,利用了該批頂線用水進行管線試壓、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車掃回石化公司,水全部至污水處理廠處理回用,實現了環(huán)保、最低水耗和操作簡單的工作目標。
1)多條管線利用計量表標定連通管線兩兩串聯(lián)操作。
2)統(tǒng)一考慮所有相關油庫,將多條支線管線一并安排,頂水操作時按照先支線、后主線,先近處油庫后遠處油庫的原則進行。
3)在方案的制定上,確保頂水質量,保證安全施工,既考慮了對下游油庫影響最小,又實現了節(jié)約用水。