E & C Technology |工程技術(shù)烯烴輸送管道建設(shè)與運(yùn)彳的技術(shù)問題侯學(xué)瑞中國石化集團(tuán)管道儲運(yùn)公司華東管道設(shè)計(jì)研究院江蘇徐州221008摘要以揚(yáng)于石化一揚(yáng)州化工園區(qū)的烯烴輸送管道為例，分析了烯烴管道在施工和運(yùn)行期間的環(huán)境污染和危害因素,提出了管道設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)營期間的安全和環(huán)境保護(hù)措施。從環(huán)境保護(hù)和安全運(yùn)行的角度出發(fā),認(rèn)為在管道設(shè)計(jì)上應(yīng)確保管道的本質(zhì)安全，在施工和運(yùn)營上應(yīng)加強(qiáng)管理工作。關(guān)鍵詞烯烴管道環(huán)境保護(hù)危險(xiǎn)因素設(shè)計(jì)施工運(yùn)行安中圖分類號TU7文獻(xiàn)標(biāo)識碼B文章編號1672-9323 (201 1)01 -0068-031管道概況2009年底建設(shè)的揚(yáng)于石化-揚(yáng)州化工園區(qū)的烯烴管道工正常運(yùn)營期內(nèi)的廢氣主要來自清管掃線排氣、系統(tǒng)超壓排程是從揚(yáng)于石化鋪設(shè)2條管線分別輸送20萬t/a乙烯和16萬氣和無組織排氣等,主要污染物為乙烯丙烯,廢氣納入首末站t/a丙烯至揚(yáng)州化工園區(qū)。管道長度36.3 km,其中埋地管道的焚燒系統(tǒng)焚燒后排放。29km,管廊(已建成)架空管道7.3km。管道經(jīng)過南京六臺區(qū)和.2.2廢水揚(yáng)州儀征市。全線設(shè)首、末兩座站場,乙烯管徑273mm,設(shè)計(jì)壓施工期間產(chǎn)生的廢水主要為施工人員的生活污水和試壓所力4.1MPa,輸送介質(zhì)為氣相乙烯;丙烯管徑168mm,設(shè)計(jì)壓力產(chǎn)生的廢水。施工期間不在野外設(shè)集中營地，施工人員生活依托4.0MPa,輸送介質(zhì)為液相丙烯,設(shè)計(jì)輸送溫度為-10~60C。賓館原有的生活設(shè)施解決。分段試壓的廢水主要含鐵銹和泥沙，根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-2008的規(guī)擬經(jīng)沉淀過濾處理后重復(fù)使用,重復(fù)利用率可達(dá)50%,只有少量定,乙烯和丙烯都屬于甲A類危險(xiǎn)物質(zhì),與空氣能形成爆炸性排人地表水體或作為灌溉用水?；旌衔?遇熱源、明火或與氧化劑接觸,有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。一旦營運(yùn)期間的廢水有生產(chǎn)廢水和生活污水，生產(chǎn)廢水為場地泄露，將會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。對于跨區(qū)域長距離的烯烴輸送管機(jī)械沖洗水，站場的廢水排人當(dāng)?shù)氐奈鬯幚韽S進(jìn)行處理。道,目前國內(nèi)尚未制訂可以直接執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。該烯烴輸送2.3固體廢物管道在工程設(shè)計(jì).施工和運(yùn)營過程中,結(jié)合實(shí)際情況,參照執(zhí)行施工期間的固體廢物來源于施工廢料、試壓用水的沉淀物了國內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并進(jìn)行了專題的安全評價(jià)和環(huán)境影和生活垃圾。施工棄土大部分就地平整,頂管穿越產(chǎn)生的棄土可響評價(jià),采取了積極的環(huán)保和安全控制措施,為其它類似管道的作為填土處置或在指定地點(diǎn)堆放;定向鉆穿越過程中產(chǎn)生的以環(huán)境保護(hù)和安全運(yùn)行提供了有益的借鑒。膨潤土為主要成分的廢棄泥漿，應(yīng)安全填埋或送當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門2環(huán)境污染.危險(xiǎn)因素分類指定的垃圾堆放場處置。生活垃圾由環(huán)衛(wèi)部門進(jìn)行處理,焊接廢2.1廢氣料等不得隨意丟棄,應(yīng)集中回收利用。施工期間的廢氣主要為機(jī)動(dòng)車輛和施工機(jī)械作業(yè)燃油產(chǎn)生營運(yùn)期間的固體廢物主要是站場的生活垃圾，由當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)的廢氣和揚(yáng)塵。管道所經(jīng)區(qū)域雨水多,氣候濕潤,管道施工采用部門收集處置。清管作業(yè)及檢修產(chǎn)生的少量廢渣,作為危廢由當(dāng)邊開挖邊埋設(shè)管道的措施,因此施工中產(chǎn)生的揚(yáng)塵極少。管道悍地職能處理部門有償處置。接、管溝開挖、頂管和定向鉆穿越所使用的柴油機(jī)等設(shè)備會產(chǎn)生2.4噪聲少量的燃燒廢氣,但由于施工現(xiàn)場在野外,有利于廢氣的擴(kuò)散,施工期間的噪聲主要來自施工機(jī)械產(chǎn)生的噪聲，由于施工且產(chǎn)生的廢氣量小,廢氣污染源具有間歇性和流動(dòng)性的特點(diǎn)，且點(diǎn)多在野外,通過臺理安排施工作業(yè)時(shí)間,噪聲-般不會對居 民68|石油化工建設(shè)201.01的相互影響,也減少了氣相管道遭到破壞的幾率。產(chǎn)生影響。運(yùn)行期間的噪聲主要為泵機(jī)組和壓縮機(jī)組運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)自然地畫自然地面所產(chǎn)生的，應(yīng)選用低噪聲電機(jī)和輸送設(shè)備。2.5危險(xiǎn)因素乙烯和丙烯為甲A類危險(xiǎn)物質(zhì),屬易燃易爆、易揮發(fā)危險(xiǎn)物，有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。乙烯管道4273( )乙烯,常溫常壓下為帶有甜味的無色可燃?xì)怏w。幾乎不溶于水,溶于有機(jī)溶劑。乙烯在低濃度時(shí),有刺激作用,高濃度時(shí)具有較強(qiáng)的麻醉作用，但無明顯興畝階段,麻醉快,清醒也快。對皮膚粘膜沒有刺激作用。主要中毒途徑是呼吸道吸人，其次為皮膚接丙烯管道觸1900丙烯,常溫下為無色、無臭.稍帶有甜味的氣體。不溶于水，L__ 10」L_100溶于有機(jī)溶劑。屬低毒類。丙烯的麻醉作用及對心血管系統(tǒng)的毒圖1乙烯.丙烯管道管溝布置圖(單位: mm)性較乙烯強(qiáng)。丙烯是經(jīng)呼吸道侵入人體吸人可導(dǎo)致感覺異常和(5) 管道焊接及檢驗(yàn)意識喪失。管道悍接采用氬弧焊打底，手工下向焊填充蓋面的焊接方3管道建設(shè)期間的安全與環(huán)境保護(hù)措施式。焊接施工前先進(jìn)行焊接工藝評定,焊接作業(yè)嚴(yán)格按照焊接工3.1管道設(shè)計(jì)藝規(guī)程的要求進(jìn)行。(1) 鋼管選擇焊縫先進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，外觀檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行超聲鋼管類型結(jié)合輸送工藝及沿線管道的敷設(shè)條件，按照安全.波檢測和x射線檢測,超聲波檢測1級焊縫為臺格,射線檢測可靠、經(jīng)濟(jì)的要求進(jìn)行選擇。結(jié)合本工程管徑較小，選用o級焊縫為臺格。不合格的焊縫按照修補(bǔ)作業(yè)規(guī)程進(jìn)行返修。L245NB等級的無縫鋼管，鋼管執(zhí)行質(zhì)量和檢驗(yàn)要求相對較高(6)清管.試壓和氮?dú)庵脫Q的《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第2部分:B級鋼分段試壓前采用清管器進(jìn)行分段清管，清管應(yīng)確保將管道管》GB/T9711.2-1999,并編制了補(bǔ)充技術(shù)規(guī)定,對鋼管的化學(xué)內(nèi)的污物清除干凈。成分、力學(xué)性能、幾何尺寸.制造及檢驗(yàn)等提出附加要求。管道下溝后分段進(jìn)行強(qiáng)度試壓及嚴(yán)密性試壓，試驗(yàn)介質(zhì)采管道壁厚參照輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范)GB50251-2003中用清潔水.其中強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為1.5倍的設(shè)計(jì)壓力,嚴(yán)密性試驗(yàn)的三級地區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì),強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)取0.5,穿跨越公路和河流壓力為設(shè)計(jì)壓力。強(qiáng)度試驗(yàn)以穩(wěn)壓4h,無泄漏為合格:嚴(yán)密性試處強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)取0.4,通過提高管道的強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)來確保驗(yàn)以穩(wěn)壓24h.壓降不大于1%的試驗(yàn)壓力值且不大于0.1MPa管道的本質(zhì)安全。為臺格。(2)防腐層選擇管道試壓、清管結(jié)束后采用干燥空氣進(jìn)行吹掃吹掃完畢充為避免管道因腐蝕造成泄露，根據(jù)管道敷設(shè)地段的土壤腐人干燥氮?dú)?并保持管內(nèi)0.12~0.15MPa的微正壓密封,防止蝕情況和植被類型.管道采用三層PE加強(qiáng)級防腐層,并在末站外界濕氣重新進(jìn)入管內(nèi)。設(shè)置陰極保護(hù)站1座，采取外防腐層和外加強(qiáng)制電流的聯(lián)合陰(7) 截?cái)嚅y室設(shè)置極保護(hù)來確保管道不受腐蝕;在沿線每隔skm設(shè)置均壓線,以為了在管道發(fā)生事故時(shí)減少輸送介質(zhì)泄漏量、減輕管道事消除兩管道間的電位差;在管道下溝完成后，采用地面低壓音頻故可能造成的次生災(zāi)害，便于管道的維護(hù)搶修，全線設(shè)置兩座檢漏儀對防腐層進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)。RTU截?cái)嚅y室.閥門采用全通徑全焊接球閥。(3)安全間距(8)線路標(biāo)志和警示帶設(shè)置參照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范)GB 50028- 2006中關(guān)于液態(tài)液管道建成后，為便于對管道的養(yǎng)護(hù)和檢修,在管道上方設(shè)置化石油氣埋地管道與相臨設(shè)施安全間距的要求，管道與村鎮(zhèn)、居線路標(biāo)志柱和警示牌。民點(diǎn)及公共建筑的距離不應(yīng)小于40m，與高速公路、I口級公路埋地管道全線加設(shè)警示帶，警示帶置于管道上方約0.5m和其它管道平行數(shù)設(shè)時(shí),安全間距不宜小于10m.四級及以下公處，寬度不小于0.5m。警示帶采用聚乙烯材料制作,厚度不小于路不宜小于5m。0. 2mm,底色為黃色警示帶上書寫“下有化工原料管道，禁止挖(4)管溝布置掘,危險(xiǎn)!”等警示語,以提請第三方施工時(shí)注意保護(hù)管道。由于乙烯丙烯在輸送時(shí)分屬不同的液相和氣相，同溝敷設(shè)3.2管道建設(shè)采取分層布置管道的措施,液相乙烯置于管溝上方,氣相丙烯處管道建設(shè)期間作業(yè)帶的臨時(shí)占地及線路標(biāo)志樁和截?cái)嚅y室于管溝下方(埋設(shè)相對較深) ,管道水平凈距約1.7m.堅(jiān)向凈距的永久占地將不可避免地對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)、林業(yè).種植業(yè)等產(chǎn)生一約1m。在方便施工減少工程投資的前提下，盡可能避免兩管道石油化工建設(shè)2011.01 |69E & C Technology |工程技術(shù)定的影響;管道敷設(shè)和穿越作業(yè),也會改變一定范圍內(nèi)的土壤結(jié)(1) 制定嚴(yán)格的操作規(guī)章制度。對操作人員進(jìn)行崗位培訓(xùn),構(gòu),可能影響到土地利用,引起水土流失;穿越施工可能會影響提高操作人員的素質(zhì)和技能,防止誤操作、違章作業(yè)及操作失誤到水生物的洄游和棲息環(huán)境，施工產(chǎn)生的棄渣可能會對附近的帶來的風(fēng)險(xiǎn)事故。地表水環(huán)境產(chǎn)生影響;開挖穿越道路,還會給當(dāng)?shù)鼐用竦纳畛?2)設(shè)置自動(dòng)檢測系統(tǒng)。利用DCS系統(tǒng)對輸送過程的重要行產(chǎn)生一定的不便。參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,并實(shí)現(xiàn)輸送過程的操作控制和安全控制;同時(shí)信在管道建設(shè)期間，應(yīng)嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)號隨光纜傳輸，實(shí)現(xiàn)首站和末站間的通訊聯(lián)絡(luò);兩端均設(shè)置流量規(guī)范的要求，從施工設(shè)備和現(xiàn)場管理兩方面著手加強(qiáng)現(xiàn)場的管計(jì),監(jiān)測、計(jì)量流量的變化。里。施工作業(yè)過程中要嚴(yán)格控制作業(yè)帶的寬度,不得隨意擴(kuò)大施(3) 按規(guī)定對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng),更換易損、老化部件,防工帶寬,開挖施工保證生土和熟土分開堆放,回填時(shí)先填生土再止跑、冒、滴、漏的發(fā)生。填熟土;河流大中型穿越采用定向鉆方式，河流開挖穿越施工應(yīng)(4)加強(qiáng)外管道的管理。設(shè)置專職的巡線員,增加巡線的頻在枯水期進(jìn)行，道路穿越盡量采用頂管方式。管道建設(shè)完畢后，次,以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)對管道直接或潛在的危害作業(yè),除正常的農(nóng)通過種植新的草皮和植被,恢復(fù)沿線地表原貌,以減少對生態(tài)環(huán)業(yè)生產(chǎn)外，不得在管道附近從事其它活動(dòng)，嚴(yán)禁在管道附近取境的影響。土.挖塘或修建其它構(gòu)筑物。4管道運(yùn)營期間的安全要點(diǎn)(5)建立管道風(fēng)險(xiǎn)事故處理應(yīng)急系統(tǒng),制定完善的管道風(fēng)管道采用密閉輸送工藝，正常情況下不會對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境產(chǎn)險(xiǎn)事故應(yīng)急措施。設(shè)立搶維修中心，配備必要的搶維修機(jī)具,用生不利影響,但在發(fā)生事故的情況下,烯烴的泄漏會污染當(dāng)?shù)氐挠诎l(fā)生泄漏事故后應(yīng)急搶修工作,以確保管道安全、可靠、高效環(huán)境,并可由此引起的火災(zāi),爆炸.中毒事故。運(yùn)行。在管道運(yùn)營期間，采取以下的措施來預(yù)防和防范事故的發(fā)(收稿日期:2010-10-30)生(上接67頁)在穩(wěn)定塔下端出油口處安裝一閘閥,閥門外側(cè)安裝進(jìn)水口,我們覺得為了防止硫化亞鐵自燃而引發(fā)爆炸，仍然有一些緩慢上水;開啟穩(wěn)定塔頂部排氣閥，向穩(wěn)定塔體內(nèi)充水,待穩(wěn)定問題值得探討:塔頂部排氣閥溢水為止,確保塔體內(nèi)殘余氣體排盡。在原油處理工藝系統(tǒng)內(nèi),只要有硫存在,必然會產(chǎn)生硫化亞(3) 注人氮?dú)?排空積水鐵?；钚粤蚋g產(chǎn)物一FeS是含硫原油處理及儲運(yùn)設(shè)備檢修、拆從穩(wěn)定塔頂部排氣閥向塔體內(nèi)注人氮?dú)?開啟穩(wěn)定塔底部除的一大“隱形殺手”,目前國內(nèi)外主要采取隔離法、清洗法和鈍的進(jìn)水口閘閥，直至塔內(nèi)的水排盡,關(guān)閉塔頂?shù)呐艢忾y和穩(wěn)定塔化法等方法防止硫化亞鐵自燃。下端的進(jìn)水閘閥。隔離法:即防止硫化亞鐵與空氣中的氧氣接觸,如采用情性(4)吊車預(yù)吊,割斷裙座氣體保護(hù)或水封保護(hù)。本工程采用隔離法用于原油處理設(shè)備的采用80t吊車將穩(wěn)定塔頂部吊起，并使鋼絲繩負(fù)載。采用火.拆除施工,成功避免了因硫化亞鐵自燃引發(fā)的爆炸事件。焰切割，切斷穩(wěn)定塔體底部裙座。清洗法:對容器設(shè)備采用蒸汽.酸性溶液或堿性溶液等化學(xué)(5)起吊塔體,緩慢放倒清洗方法。清洗的廢液必須進(jìn)行一定的化學(xué)處理，否則會對環(huán)境采用80t吊車吊起塔體頂部，同時(shí)55t吊車配合吊起塔底,造成一定的傷害。將穩(wěn)定塔體緩慢平放。鈍化法:用鈍化劑對設(shè)備進(jìn)行處理,將易自燃的硫化亞鐵轉(zhuǎn)(6) 二次充水,排除氮?dú)饣癁榉€(wěn)定的化臺物,從而防止硫化亞鐵的自燃。這是防止硫化亞再次將穩(wěn)定塔體充水,置換塔體內(nèi)的氮?dú)夂竺芊?。鐵自燃最為安全的方法,通過鈍化消除其活性,達(dá)到阻止其自燃(7)帶水切割,縱向“剖腹”的目的，而且對設(shè)備腐蝕性小，對環(huán)保無影響,但成本較高。在平放的穩(wěn)定塔上側(cè)，沿塔體全長縱向切開。選用何種方法預(yù)防硫化亞鐵自燃，應(yīng)因時(shí)因地.因設(shè)備、因(8)環(huán)向肢解，移運(yùn)站外環(huán)境而確定。對穩(wěn)定塔環(huán)向切割成三部分,迅速移運(yùn)站外。由于塔體內(nèi)部參考文獻(xiàn)已完全暴露在空氣中，硫化亞鐵自燃產(chǎn)生的大量熱量散發(fā)到空|劉忠生，王有華，戴金鈴.酸性水罐氮?dú)獗Ｗo(hù)防止硫化亞鐵自燃事故氣中,也就不可能引發(fā)爆炸。的設(shè)計(jì)分析|刀].當(dāng)代化工, 2009,(02).2萬成略,汪麗.可燃?xì)怏w含氧量安全限 值的探索.中國安全科學(xué)學(xué)3問題討論經(jīng)過項(xiàng)目部周密的部署,嚴(yán)格遵守制定的施工措施,原油穩(wěn)報(bào),1999.3謝傳欣，王慧欣.硫化鐵自燃防范研究報(bào)告.中國石化青島安全工程研定塔及9臺設(shè)備和管網(wǎng)按期、安全.順利的完成了拆除任務(wù)。究院, 2006.(收稿日期:2010-07-22)70|石油化工建設(shè)20101