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外洋陆上油气管道的废弃处置处分要求与案例阐发

外洋陆上油气管道的废弃处置处分要求与案例阐发

公布日期:2018-04-16 作者: 点击:

油气管道的废弃是管道全生命周期料理的告急关键,管道退役年限抵达下限约莫延续运送油气的效益远低于运送资源且管道没有其他潜伏用途时,废弃是不可抑制的选择。我国自1958年一条原油管道配置以来,油气管道的生长日薄西山,“十二五”末我国陆上油气管道将抵达10×104km。如今,很多老化管道变乱时有发生,并且随着中国经济的快速生长,管道途经环境发生了庞大改造,一些管蹊径由地域日渐被生活区得救,一旦产肇变乱,构成的经济丧失和社会影响庞大,管道的废弃处置处分成为日渐突出的标题。如今,我国固然有少数管道废弃的案例,但与外洋相比,我国有关管道废弃的研讨、实践较少,尚未构成体系迷信的管道废弃处置处分技术体系,尚无管道废弃处置处分的范例模范,废弃处置处分技术研讨基本处于空缺。基于此,对外洋陆上油气管道废弃处置处分技术近况、相关端正模范,废弃思量要素以及典范案例举行总结阐发,以期为我国油气管道的迷信废弃处置处分提供鉴戒。


1 外洋近况


如今,国际上还没有针对陆上油气管道废弃的通用做法,集团而言,北美地域相关研讨较多,格外是加拿大。生长中国度约莫欠旺盛国度和地域,在油气资源运用方面起步晚,相关的管道废弃变乱尚未遭到存眷约莫研讨刚才起步,尚未构成美满的料理与实践体系,而油气资源丰厚的国度和地域,在油气管道废弃方面的很多做法与北美地域类似。


1.1 加拿大


加拿大油气管道的废弃处置处分有明白的释放局部,管道公司废弃油气管道时需要延迟央求,若管道跨省及跨国,则需向联 邦当局提出央求,并由联 邦当局的相关局部举行释放,而各省内的管道则向省当局的相关机构提出央求,并由省级局部释放。加拿大有关油气管道废弃的实践较多,据艾伯塔省动力和公用异景委员会(EUB)统计,抑制1994年4月,加拿约莫17000km管道曾经废弃。此中3600km是孤独的长输油气管道,大局部是168.3mm口径以下的集输管道。


加拿大是如今公布有关陆上油气管道废弃相关资料最为双方面的国度,其有关讨论与研讨长达25年之久。早在1985年,加拿大国度动力局(NEB)就公布了一份有关管道废弃背景资料的文件,这一文件代表了加拿大料理局部对埋地管道废弃技术的一次告急观察,1986年NEB签发了进一步的引导信件。在20世纪90年代中期,NEB、EUB、加拿大火油斲丧商协会(CAPP)、加拿大动力管道协会(CEPA)共同协作孕育发生了两个告急的管道废弃的讨论文件,区分于1996年和1997年公布。此中,1996年的文件重点对油气管道废弃要领选择、蜕化和管道崩塌对废弃管道的影响、地质敏感地域的管道废弃思量要素、地盘运用标题、环境污染标题、废弃管道的前期料理标题举行探求;1997年的文件对管道废弃相关的执规矩矩标题举行了探求。2007年CEPA公布了一份有关“管道废弃假想”的报告,专门讨论管道废弃方案中的技术和环境思量要素。2010年NEB与DNV签署条约,对以后代界范围内有关陆上管道废弃的学术文献举行了梳理,阐发和识别有关管道废弃中的研讨空缺,对未来约莫补偿这些空缺的研讨项目提供立项倡议。DNV的文献研讨重点从管道废弃环境掩护与地盘运用、地质磨练、工程以及范例模范等方面举行总结。此中,环境和地盘运用方面紧张先容了管道废弃时的残留污染物检测、环境掩护范例、危害评价、管道约莫构成的导流效应、管道质料的剖析、管道残留物的整理要领、废液的处置处分、管道质料的处置处分、生态敏感地域的管道废弃、水体下的管道废弃等标题的相关背景和文献研讨环境;地质磨练方面重点阐发了地质磨练要素对管体表露、分裂和崩塌的影响;工程方面紧张对废弃管道的外外貌蜕化和布局完备性标题举行了先容,但是学术界的有关研讨很少;在范例模范方面,对近来自北美、南美、澳大利亚、欧洲和英国等国度和地域与管道废弃相关的范例,结果标明:差异范例实质上并无实质性差异,全部范例对管道运营者必需思量的内容举行了引导,但不 过细。


如今,加拿大在油气管道废弃要领的选择依据、废弃进程中必要的处置处分关键、废弃后的维护以及油气管道废弃基金设立与料理方面均已构成较美满的做法,但是并未料理全部标题。比如,管道蜕化机理及其对废弃管道的影响,管道洗濯洁净度范例,冻土区管道冻胀对管道表露率的影响等方面尚待深化研讨。


1.2 美国


美国当局固然没有公布与管道废弃相关的体系性子料,但从有关范例及与管道废弃业务相关的市场运作坚强,美国在油气管道废弃方面的实践较成熟,很多方面与加拿大类似,但同时拥有自身共同的要领,格外是在输气管道的废弃处置处分方面。


1.2.1 料理层面


美国在役油气管道废弃央求与释放分为两种环境:一种是跨州及跨国的管道废弃,需要向联 邦当局提出央求,并由联 邦当局的相关局部举行释放;另一种是州内的管道废弃,需要向州当局的相关机构提出央求,并由州当局举行释放。


美国管道公司废弃管道的暂时范例做法是当场废弃,这对管道公司有利,一方面可以延续拥有闲置管道,另一方面淘汰了维护、付税的责任。因输气管道约莫存在多氯联苯(PCBs)、自然放射物(NORMs)等对环境和人体康健危害告急的污染物,故这类输气管道的废弃需要举行格外处置处分。当当场废弃输气管道时,美国环境掩护署对PCBs有一系列要求:敷衍管径为4in(1in=25.4mm)及以下尺寸的管道,若PCBs含量大于50μL/L,管内不含冷静流体,在管道着末举行密封,告知群众,运用加固浆体添补50%管道容积后,则可以当场废弃;敷衍恣意口径的管道,不论PCBs含量是多少(但管道不得含有冷静流体),只需在着末一次运送自然气后,管道举行了一次或重复溶剂洗濯,洗濯后95%约莫更多的溶剂被采取,终极的溶液阐宣布明PCBs含量小于50μL/L,且在管道着末举行密封,管道用加固浆体添补至少50%管容后,都可以当场废弃;敷衍PCBs含量小于50μL/L且不含冷静流体的任何口径的输气管道,都可以当场废弃。


敷衍当场废弃输气管道的NORMs污染物标题,美国要求在空中和管壁举行NORM测试,要是在地表的辐射量级超越跨过可承袭水平,管段需要移除约莫举行相应处置处分。大少数环境下,管道回填后不会孕育发生超标的自然辐射,但约莫因管壁上的NORMs水平超标,影响当场废弃管道未来的开挖活动约莫其他运用,在该环境下,管段应该整理约莫添补浆体,以限定未来被运用的约莫。


1.2.2 市场层面


如今,油气管道废弃业务在美国曾经市场化,出现很多专业的油气管道废弃处置处分约莫采取处置处分的职业职员和公司,他们针对废弃管道的价钱评价、格外防腐层(如石棉)的处置处分、管道的采取与再运用,探求构成特有的要领,不绝顺应市场生长的需要。


20世纪70年代,美国绝大少数管道的采取由管道配置单位实行,且采取后的管道基本作为废物贩卖,报酬率低。在经济快速生长的20世纪20―30年代,随同诸多油田的开拓,输油管道大批配置,并不绝运营到油田开放。之后,一些管道被从开放的油田移至其他中间延续运用,而少数空置管道则约莫地留在原地。在这种环境下,出现了管道采取与再运用公司,冉冉生长出经济型的有害管道移除与克复要领。这些公司举行诸如涂层扫除,管道拉直、去凹坑,气焊端口的斜面化及切割等修复变乱,在废旧管道的再运用中赢利。比如,美国俄克拉荷马州1920年配置的管径8.5125in的管道,因油田原油开放,1928年管道开挖,改造后用于德克萨斯州一个新发现油田的原油运送;2007年德克萨斯州油田开放,管道被管道采取公司收买,因大局部担道除少许磨损外,壁厚完备,蜕化少,采取企业基于益处最 大化准绳,将其卖给一家墨西哥铜厂用于运输泥浆,只需30英里管道撤除采取,船运至越南用于输水管道。在美国,像多么改造再运用的管道案例很多,此中一个告急缘故缘故原因是可以抑制闲置管道的维护资源:对峙管蹊径权,延续对警示标识的维护资源相比奋发,美国很多州对多么的财富征收从价税、教诲税、墟落税和州税。


别的,美国在油气管道废弃处置处分方面仍在不绝探求。思量到当场废弃对管道途经地盘的拥有者约莫运用者存在安全隐患,地盘拥有者、州执法订定者、料理者正寻求终了常用的当场废弃要领。未来,管道公司约莫会被要求撤除废弃的管道,至少管道公司会被要求识别紧张的管道财富,并在管道废弃前失失地盘拥有者的允许。


1.3 其他国度


泰国火油料理局如今完成陆上油气管道废弃处置处分指南草案的方法,其可选择的废弃要拥有3种:再运用、当场废弃、移除,并规矩了每种要领的准绳性要求。在管道引发空中下沉和洗濯残留物方面,草案要求采取最  佳可行技术,规矩了当场废弃管道洗濯应该抵达的洁净度目的,要求冲洗管道后的水中油/ 脂的浓度小于15mg/L。该指南草案也对相关的环境掩护和废弃管道的前期监测举行了规矩,此中环境掩护必需思量管内残留物洗濯、废弃物处置处分、空中沉降、泥土冲蚀、导流效应,地盘业主和本地料理局部的倡议等。


拉脱维亚在油气管道封存、废弃油气管道洗濯以及污水处置处分方面的做法具有鉴戒意义。2010年捷克CEPSa.s.管道办事公司承接了拉脱维亚的一条直径700mm的原油管道的封存业务。该管道是已往为苏联和中欧运送原油的德鲁日巴管道的北段局部,位于拉脱维亚波罗兹克省与文茨皮尔斯市之间,管道长约150km。多年前因经济与政治缘故缘故原因中缀向拉脱维亚和立陶宛提供原油,1.9×104桶原油残留在停运管道中,但运营者并没有被免除维护管道安全和结果完备的责任,2010年管道运营者决议退役封存该管道。整个工程末端实行时,CEPSa.s.公司起首颠末带压封堵技术将管道分为6个区段,每一段陈设暂时收发球筒,发射清管器排干管内原油;其次,为了抑制闲置管道穿孔构成水体和泥土污染,进一步对管道污染物举行组合洗濯(清管列车与水基性洗濯溶液相连合),终极洗濯水样的检测结果标明,挥发性无机化合物浓度为1mg/L,远低于本地范例要求的30mg/L;洗濯完成后,为了在管道表里貌制造耐蜕化环境,举行了化学钝化处置处分,着末充入氮气封存。由于管道未来还方案再次启用,因此保管了阴极掩护体系。管道洗濯水溶液含有烃类物质,CEPSa.s.颠末疏散外貌油污及生物降解的要领在数周内完成1850m3的污水处置处分。可见,拉脱维亚这条大口径管道封存处置处分基本完成了北美国度当场废弃管道处置处分的紧张进程,更是泰国范例草案要求的最 佳可行技术的细致实践。


科威特则在废弃管道移除方面构成了模范的作业流程,包括:对废弃原油约莫其他烃类管道的现场观察;在提供必要的排水体系的环境下开挖管道,识别要移除的废弃管道;搭建暂时网络原油、油污水的暂时坑及相应的管道;陈设暂时收发球桶;物理隔绝管道,排液/排气,管道洗濯,确保管内洁净,没有烃类物质和有毒气体;在需要的部位举行管道带压开孔,释放受阻气体;将管道冷切割为12m的管段,采取处置处分;撤除全部相关的阀门、支持布局、阴极掩护装置、管道附件。敷衍在沥青路面下或油湖(OilLakes)下的管道不消要移除,当场废弃,但要求陈设标识、盲板、透风管及防撞护栏等要领。


2 管道废弃相关范例


对加拿大、美国、英国、澳大利亚等国与陆上油气管道废弃相关的范例举行梳理,进而阐发国际上管道废弃的通常做法。


加拿大范例CSA Z662-07《油气管道体系》指出应基于以后和未来的地盘运用以及潜伏的安全危害和环境粉碎(空中下陷、泥土污染、地下水污染、冲洗、导管效应)评价实行当场废弃一段管道约莫全部移除的决议方案。对当场废弃的管道,要求清空管内介质,吹扫约莫洗濯管道亦或吹扫、洗濯两者兼用,物理上隔绝管道与其他体系的衔接,加盖、窒息或采取其他有效的要领密封废弃管道。同时要求管道运营企业维护废弃管道的记载信息,包括当场放置管道的位置、长度,实际埋深等信息。


美国ASME B31.4-2006《火油、无水氨及醇类液体管道运送体系》有关油气管道废弃的条款内容比CSAZ662-07少,并且没有触及环境掩护、废弃后的记载维护等外容,仅对当场废弃的管道举行了一样伟大性要求,如物理隔绝、介质置换与洗濯、管道两端密封。


美国ASME B31.8-2006《气体传输和分派管道体系》对气体传输要领的废弃举行了规矩,要求运营企业订定要领废弃的应用和维护流程规划,细致包括:废弃要领从供气源隔绝,当场废弃要领运用惰性子料吹扫外部气体,并举行着末密封。别的,指出在确定废弃要领不含液态氢的环境下,可以用气氛置换气体,但要求置换后不克不及存在易燃殽杂物。


英国IGEM/TD/1/Ed.5-2010《高压气体传输管道和相关要领》规矩:对不再用于气体运输的管道、管段约莫相关的要领资产应抑制运转,在扫除管内毁伤液体的环境下,颠末再运用、撤除约莫留在原地的要领处置处分,应思量群众安全、环境掩护、未来的地盘运用、执法职责与义务、公司实际困难和资金标题、管道维护需求等要素选择差异的处置处分要领。该范例还规矩了抑制运转资产需要采取的步伐,紧张包括:撤除全部空中要领及局部埋地管道,整理管内可燃气体、蒸气约莫残留物,物理隔绝废弃管道,契合条件下添补有害质料加固,格外是对处于穿越公路和铁路约莫空中沉降敏感地域的大口径管道。但思量实际条件和经济要素,添补处置处分要领仅限于少局部埋地管道。在注浆添补大口径管道不实际的环境下,可充入气体,并永 久密封阀门和添补点,举行必要的泄漏检测,活期举行压力测试,必要时重新打压。别的,该范例对当场废弃的管道要求保管标识,并永 久维护记载。


英国范例BS 8010-2004《管道适用规程》末端局部“陆上管道”,对陆上管道的废弃举行了准绳性规矩,要求管道废弃前举行物理隔绝,清空并整理管内介质,确保废弃管道内无有害物质残留,全部启齿加封盖密封;对易受空中沉降影响约莫重载荷的地域,废弃管道应添补契合的质料;当场废弃不克不及确保安全的管道,需要撤除,并且全部空中要领应撤除到地下900 mm 深度范围。


澳大利亚范例AS 2885.3-1997《自然气和液态火油管道》第三局部“运转应用与维护”对管道废弃的流程、一样伟大准绳性要求举行了规矩。当废弃管道时,要求方法废弃方案,并需失失允许。废弃方案的决议方案和实行要与范例规矩的废弃流程对峙划一。管道废弃时的准绳性要求包括:与全部烃类源物理隔绝,用不易熄灭的液体置换管内烃类及蒸气,同时要求置换液体的处置处分切合相关的环境和安全要求;当当场废弃失失答适时,废弃管道应确保空中下沉以及对泥土约莫水源构成污染的危害最小,必要时思量注浆;当采取移除要领废弃管道时,管段的移除要切合全部相关的安全和环保要求;管道相关的地上要领应全部撤除;当场废弃管道还应举行现场测绘,识别废弃管道的位置,并将相关记载对群众开放。


综上可见,差异范例实质上并无实质性差异,全部范例均对管道运营者必需思量的内容举行了引导,但并不 过细。少数范例规矩:应该基于以后和未来的地盘运用以及潜伏的安全危害和环境粉碎评价作出当场废弃一段管道约莫全部移除的决议方案,并对当场废弃管道需要采取的紧张处置处分步伐给出了要求,紧张包括残留物整理、物理隔绝和着末封堵。


油气管道的废弃是一个综合性标题,废弃要领的选择应基于过细的现场评价、管道企业的格外存眷以及差异技术和环境要素的思量加以决议方案。典范的废弃要领包括管道移除及当场废弃,但是,敷衍一些大口径管道,单一的废弃要领并不迷信,重复需要采取移除和当场废弃的组合要领。此中,在管道废弃时的环境与技术方面,需要重点思量地盘运用料理、空中沉降、泥土和地下水污染、管道洗濯、穿越水体、泥土蜕化、群众要领与管道交织、导流效应、管道相关附件、废弃后的监测以及废弃资源等相关标题。


3 案例阐发


3.1 当场废弃


加拿大Manito管道是从艾伯塔省Blackfoot市到萨斯喀彻温省Kerrobert市的双管道体系,一条外径273.1mm向南运送殽杂原油,一条外径114.3mm向北运送冷凝油。管道1971年投用,早期只是一段从萨斯喀彻温省Kerrobert到Dulwich的管道,受萨斯喀彻温省释放。1977年从萨斯喀彻温省Dulwich到艾伯塔省Blackfoot建成21km延伸管道,终极整条管道受加拿大动力局释放。


本案例废弃的管道便是21km扩建管道,废弃的紧张缘故缘故原因是延续运转不经济,废弃要领为洗濯后当场废弃。管道洗濯时,起首用氮气推进多个清管器扫除管内液体,并在管道的低位陈设排液孔,洗濯一周后查察最 低点的排液环境,要是发现积液,则延续运用清管器洗濯,直至无残留物存在。因管道埋深超越跨过1m,且口径较小,以是管道蜕化分裂孕育发生的空中沉降可以敷衍;但是,为了抑制管道穿孔,孕育发生导流效应,在一些约莫孕育发生导流的部位用聚氨酯泡沫填塞管道。别的,对交通流量大的公路、铁路交织段,Manito公司对管道举行灌浆处置处分;对墟落二级公路,则不灌浆,只是需要时充沙加固。1997年完成管道的废弃处置处分,之后Manito公司对管蹊径权左近的约莫环境污染举行了必要的监测,包括飞机巡线,湿地监测,查察可否有碳氢化合物迹象,每年活期检测管道沿途湿地的水样。


3.2 组合废弃


这是一条长27km的原油管道废弃案例,其外径762mm,位于美国密歇根州卡拉马祖市,是美国密歇根州报废的最 大管道。该管道于20世纪70年代早期建成,从位于卡拉马祖市屯子的油库运送原油到卡拉马祖市的一家炼厂。1986年炼厂停产,油库则不绝运用至20世纪90年代早期。炼厂停产时放置的管道没有举行公允的废弃处置处分,管内原油直接留在管道内。为了抑制对管道沿途住民和环境敏感区的环境和职员安全孕育发生要挟,美国环保局于20世纪90年代运用油污染法案基金对炼厂管道和储罐举行撤除,并将处置处分后的现场转移给密歇根州环境质量部,随后密歇根州环保质量部布局集团废弃变乱。


废弃方案实行前,环保质量部聚集各个益处相关方举行普及讨论,订定方案,选择施工方并签署条约,末端废弃变乱。整个废弃变乱从环境较不敏感的地域、交通方便处和阵势较高的中间末端,施工点共设计了33处,以方便工人接近管道以及管道附属的地下要领。在排空管内原油,洗濯作业完成后,由于废弃管道不约莫成为污染物迁移的途径,施工方原方案颠末盲板封堵管道两真个要领直接废弃,但是,在咨询本地益处相关方的意见后,终极97%的管道注浆,小于1%的管道未注浆当场废弃,约2%管道物理移除。管道完成灌浆后,施工方对地盘举行了回填并且压实全部施工迟滞处的泥土,对表层泥土举行了公允的克复。由于末了施工选址的迷信公允,克复变乱较容易,只需少数地域举行了格外处置处分。


4 终了语


油气管道的废弃是管道生命周期料理的着末一个告急关键,是管道公司不可规避的标题。但是,油气管道的废弃是一个综合性标题,需要综合环境掩护需求、地盘运用需求、管道沿途地质环境条件以及以后可行的技术条件确定公允的废弃要领,并且差异的废弃要领采取的废弃处置处分技术也差异。北美地域在陆上油气管道废弃处置处分方面的研讨起步较早,实践阅历丰厚,但并未料理全部标题。颠末对外洋油气管道废弃研讨的生长近况、范例模范、废弃思量要素以及典范案例举行梳理,阐发了外洋油气管道废弃处置处分的料理准绳、废弃要领的决议方案依据、关键处置处分关键及相应的技术步伐,从而为我国订定油气管道的废弃处置处分范例,并构成配套处置处分技术提供参考。


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关键词:管道带压开孔

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