輸油管線動火施工前的置換處理

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。

1 管理腐蝕的隱患與危害

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。

2 隱患整改方案

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。

3 成品油管線動火施工前的處理

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。

3.1 頂水量的確定

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。

3.2 頂水方案

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。

3.3 頂水方案的實施

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。

3.4 頂水置換效果檢驗

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)。

4 節(jié)水效果

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。

5 結論

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。