輸油管道泄漏損失量測算方法探討

肖桂蘭　單國忠（中國航空油料有限責任公司吉林省分公司）

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輸油管道泄漏損失量測算方法探討

肖桂蘭單國忠（中國航空油料有限責任公司吉林省分公司）

近年來，隨著輸油管道的大量建設(shè)投產(chǎn)，管道輸油方式已經(jīng)成為原油、成品油的重要運輸方式；然而，因第三方施工、打孔盜油或其他原因造成的輸油管道泄漏事故時有發(fā)生，由于缺乏科學(xué)準確、方便易行的評估方法，致使輸油管道泄漏損失量無法準確計算，給單位的經(jīng)營管理、降本增效等工作帶來了較大影響。因此，準確測算輸油管泄漏損失量對強化輸油管道的管理具有重要的作用。提出了采用通過測量泄漏土壤含油量估算泄漏數(shù)量的方法，以供參考。

輸油管道泄露損失量測算

1　評估方法

1.1測量含油土壤體積

輸油管道泄漏情況大多發(fā)生在野外環(huán)境，泄漏點附近的土壤因此吸收了泄漏的油品而與現(xiàn)場正常土壤存在明顯的區(qū)別，通過測量含油土壤的面積和深度計算出含油土壤的體積。

1）測量出含油土壤的面積。到達泄漏現(xiàn)場后，采取遠近結(jié)合觀察的方式，初步了解現(xiàn)場污染土壤情況，并盡可能勾勒出污染區(qū)域草圖。使用面積測量儀在被污染的土壤區(qū)域環(huán)行一周即可得出被污染區(qū)域面積。當沒有面積測量儀且被污染的區(qū)域面積形狀較規(guī)則時，可繪出草圖，將污染區(qū)域分割成幾個近似規(guī)則的幾何形狀，用米尺逐一量出相關(guān)數(shù)據(jù)，計算出面積。當污染區(qū)域有個別情況如陡坡、溝渠等不便人工測量時，也可使用全站儀的測距功能獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

2）現(xiàn)場含油土壤深度測量。泄漏面積確定后，根據(jù)泄漏點及周邊環(huán)境進行含油土壤深度測量，測深時觀察土壤濕度及味道變化，可開挖含油土壤直到土壤中不含油品為止，記錄下各采樣點深度。

3）現(xiàn)場含油土壤體積計算。根據(jù)測量的面積和含油土壤采樣點深度計算出含油土壤體積。

1.2采集含油土壤

在標記的測深點中選取深度相同或接近的點，并編號，再次開挖確認深度，將被污染的土壤中間部分取出，用密封袋保存，并做好標記。取樣時，盡可能同時取較實的土塊和松散的土屑，便于在實驗室進行對比測試。

1.3測量土壤含油率

1）采樣土壤密度估算。將采集的土壤樣本按照編號分裝在編號試管中，用天平精確測量固定體積的土壤質(zhì)量，采用多次測量取平均值法估算出污染土壤密度。

2）采樣土壤含油率測量?？刹捎眉t外分光光度法對采樣土壤含油量進行測算，該方法原理如下：礦物油組分中C—H鍵的伸縮運動對紅外區(qū)域某些特征波長輻射有吸收，故可根據(jù)紅外輻射通過被測樣品時在該特征波長處的吸收情況定量測定礦物油的含量。由于水和土壤對紅外輻射具有強烈的吸收作用，所以當測量水中或土壤中礦物油的含量時，應(yīng)先將礦物油轉(zhuǎn)移至對紅外輻射沒有吸收的溶液中。紅外分光光度法已被確定為我國檢測礦物油的國家標準方法之一。

首先用四氯化碳將采樣土壤里的油品進行提取，然后使用紅外分光測油儀進行含油量測定，或?qū)⑻崛∫核椭辆邆錂z測能力和資質(zhì)的單位進行測定，可以測量出四氯化碳萃取液中的含油率。再根據(jù)前面測量出的數(shù)據(jù)計算出單位質(zhì)量含油土壤的含油率h。

3）油品泄漏損失量計算。因?qū)Σ蓸油寥阑灥贸鰡挝粸間/kg（即每千克土壤中的含油量），因此需測算出含油土壤總質(zhì)量m。根據(jù)前期所測算的含油土壤體積V及密度ρ，估算出含油土壤總質(zhì)量m=V×ρ。再由測得的單位質(zhì)量含油率，可估算出總體泄漏量M=含油土壤總質(zhì)量×含油率。

2　現(xiàn)場應(yīng)用

某單位輸油管道發(fā)生泄漏后，對油品泄漏情況進行現(xiàn)場測量、評估。

2.1現(xiàn)場環(huán)境

油品泄漏現(xiàn)場環(huán)境為荒地，地勢南部偏高，泄露現(xiàn)場情況示意圖見圖1。

圖1　泄漏現(xiàn)場情況示意圖

2.2泄漏油品數(shù)量估算方法

2.2.1浸油土壤體積估算

1）荒地污染面積評估。由于污染土壤現(xiàn)場環(huán)境為規(guī)則荒地，因此將1#、2#、3#地塊近似為長方形進行計算（表1）。

表1　污染土壤面積計算

2）污染土壤體積評估。在泄漏區(qū)域取如圖1所示的①、②、③、④4個點測量深度，估測深度分別為1、1.5、1.5、1.8 m，將三個地塊近似按長方體計算（表2）。

2.2.2采樣土壤含油量評估

1）土壤含油量測量。被污染的土壤采樣經(jīng)四氯化碳萃取后，送至當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測中心進行檢測，檢測結(jié)果見表3。

表2　污染土壤體積計算

表3　檢測結(jié)果

經(jīng)環(huán)境監(jiān)測中心檢測，被污染土壤平均含油量為62.34 g/kg（即每1 kg污染土壤中含油62.34 g）。

2）土壤密度測量方法。將采樣土壤裝入定量容器中，經(jīng)天平稱重，測得土壤的平均密度為：1.348 t/m3。

3）泄漏污染土壤含油總量評估。根據(jù)污染土壤總體體積為4950 m3，土壤密度為1.348 t/m3，單位土壤含油量為62.34 g/kg，可以計算出總體泄漏量m=4950×1.348×62.34=414 970 kg。

因此，通過現(xiàn)場測算污染土壤體積及采樣土壤含油量測評，該處泄漏現(xiàn)場土壤中可測算的油品量為415.97 t。

3　結(jié)論

本方法主要采用對受污染區(qū)域進行總體測算，通過對采樣點含油量的分析，估算總體泄漏量。在測量與計算過程中應(yīng)注意以下問題：在測量浸油土壤面積和體積時應(yīng)保證精確，尤其在測量深度時，要保證開挖到浸油土壤最低點為止；另外在進行化驗采樣土壤含油率步驟時，應(yīng)盡快進行，避免因油品揮發(fā)等原因造成數(shù)據(jù)誤差。

本方法可以較準確地計算出泄漏進入土壤的油品數(shù)量，但無法計算泄漏到其他介質(zhì)中的油品數(shù)量，例如揮發(fā)的油品數(shù)量，這類損失量的計算方法還有待于進一步研究。

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.10.011

2015-04-13）

肖桂蘭，工程師，1987年7月畢業(yè)于黑龍江商學(xué)院（石油儲運專業(yè)），從事中國航空油料安全管理工作，E-mail：xiaogl@cnaf. com，地址：吉林省長春市龍嘉國際機場機場路3500號，130000。