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輸油管道泄漏搶險與環(huán)境恢復(fù)技術(shù)的創(chuàng)新及應(yīng)用
近年來，伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，迎來了我國管道建設(shè)的高速發(fā)展。隨著規(guī)模的日益擴(kuò)大，相應(yīng)的管道泄露事故發(fā)生機(jī)率不斷增多。在一些地方，由于客觀和人為因素影響，導(dǎo)致輸油管道泄露事故屢有發(fā)生，不僅造成大量油品外泄形成直接經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時由于缺少適用高效的搶險機(jī)具，僅憑人工和部分機(jī)械方法，使搶險效率低，環(huán)境恢復(fù)質(zhì)量差，有的甚至引發(fā)了次生事故，造成了惡劣的政治影響。事故搶險作為管道完整性管理的重要組成部分，對輸油管道泄漏搶險和環(huán)境保護(hù)機(jī)具研制及技術(shù)創(chuàng)新已成為當(dāng)前一項(xiàng)重要課題。一、管道破裂可能的原因1、機(jī)械失效。造成機(jī)械失效的可能情況是，在施工中，由于使用了質(zhì)量不高的管材或者管材由于老化原因發(fā)生結(jié)構(gòu)退化（磨損及裂紋），以及施工本身的質(zhì)量問題�？傮w上，管道年代越久遠(yuǎn)，發(fā)生機(jī)械失效的可能性越大。2、由于管道內(nèi)外防腐不當(dāng)，腐蝕破裂。3、誤操作。包括系統(tǒng)故障和人為失誤，也包括缺乏充分的維護(hù)。4、第三方活動導(dǎo)致管道破壞，無論是意外的、故意的（例如打孔盜油）偶發(fā)事件，或者對管道產(chǎn)生影響的自然災(zāi)害，包括地表沉降、洪水、泥石流、腐蝕和地震等。從因管道破裂造成油品外泄的粗略統(tǒng)計來看，由于近年來科技進(jìn)步，新建管道材質(zhì)、防腐以及施工質(zhì)量大幅提升，機(jī)械失效的機(jī)率降低；新技術(shù)的應(yīng)用和管理水平提高，人為誤操作機(jī)率也大幅下降；自然災(zāi)害雖偶有發(fā)生，但機(jī)率不高。造成管道破裂泄露的主要原因是第三方活動，可占到泄漏量的70—80%以上，由此可見，加強(qiáng)管護(hù)工作是我們控制事故的重中之重。二、管道油品泄露的特征長輸管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是壓力大和輸送量大，一旦管道發(fā)生破裂就會造成大量的油品外泄，外泄油品將會順著地勢自然流淌，其流向可能聚集在低凹的地面，也可能會到達(dá)溪流、湖泊、水庫和江河當(dāng)中，一旦油品泄露進(jìn)入正在流淌的小溪或河流中，就會被沖走，擴(kuò)散到更加廣大的區(qū)域，進(jìn)而導(dǎo)致更加嚴(yán)重的后果。同時，由于管道在運(yùn)行中破裂形成的外泄油柱高，噴的遠(yuǎn)，特別是地處山區(qū)，油流進(jìn)河的機(jī)率最高。管道一旦破裂泄露，輕則大面積污染土壤，破壞植被，重則進(jìn)河污染河流水源。如果動作遲緩，控制不當(dāng)，還容易引發(fā)次生事故，甚至釀成惡劣的政治影響。事故預(yù)防、事前控制固然重要，但一旦事故發(fā)生，如何迅速有效的控制污染面和回收油品，將損失降到最小的限度，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真對待和加以研究。三、油品泄露回收方法1、機(jī)械方法。這類方法包括所有依賴于使用撇油器、油欄、泵或者重型機(jī)械做出的反應(yīng)。機(jī)械筑壩、撇油器收油，事故控制速度快、效率高，但體積大、笨重，對于地形復(fù)雜的地方鞭長莫及，力不從心。該方法僅適應(yīng)伴行公路良好的地段。2、人工方法。這類方法包括：人工筑壩或攔油柵攔油、吸油棉吸油或生活用具撇油，或者用采用將受污染的土壤坑埋等。該方法效率低，人油直接接觸，對人體健康有影響，容易造成二次污染，環(huán)境恢復(fù)效果不理想，控制不好還容易引發(fā)次生事故。特別是油一旦進(jìn)了河，采用筑壩攔油，則水漲油高，污染面增大，一旦垮壩，勢必造成更大災(zāi)害和后果。如果采用攔油柵攔油，攔油柵容易被水沖擊下沉，油翻過攔油柵繼續(xù)下流，達(dá)不到攔油效果。3、溝坑排放。當(dāng)油品外泄時，采用修筑水壩或排放坑的方法來儲存泄露油品，用泵清除或?qū)Υ嬗统樽撸乐沽魅牒恿骰蛘咂渌w。該方法在干枯的溝或河道上作業(yè)，是一種最有效的方法。4、就地焚燒。這種方法指在受到污染的位置點(diǎn)火和焚燒油品。應(yīng)當(dāng)指出的是，該方法是在如不采取果斷措施會引發(fā)更大災(zāi)害，并確保泄露點(diǎn)及周圍已處理好，污染現(xiàn)場因燃燒而不會引發(fā)次生災(zāi)害的情況下，不得已而為之的措施。通常情況不宜采用，因?yàn)榫偷胤贌龑θ嘶蛟O(shè)施都有危險，還會嚴(yán)重的污染空氣和浪費(fèi)資源。5、生物降解。指將泄漏油品與土壤進(jìn)行混合，引入可以分解油品、降低濃度的細(xì)菌，同時允許自然力進(jìn)一步降低油品毒性。必須在受嚴(yán)格控制的范圍內(nèi)使用。費(fèi)用高，處理周期長，通常較少使用。上述方法是目前國內(nèi)外通常采用的搶險和環(huán)保措施。機(jī)械方法雖好但體大量重，不利于搬運(yùn)，在一些特殊的地理環(huán)境下無法運(yùn)輸，使其正常功能的發(fā)揮受到限制，直接影響到搶險的效率和效果。而我國絕大部分管線走向往往是地理環(huán)境復(fù)雜且無道路伴行或距公路較遠(yuǎn)，這就在客觀上要求我們必須擁有一套反應(yīng)速度快，搬用便捷，效率高和環(huán)境恢復(fù)效果好的機(jī)具，才能應(yīng)對各種復(fù)雜環(huán)境狀態(tài)下的事故搶險與環(huán)境保護(hù)。為了克服現(xiàn)有高效搶險機(jī)具的不足，我們在多年的事故搶險實(shí)踐中，研發(fā)了一套組合式河流原油回收器和便移式吸油器，并在多次的事故搶險中使用，取得了良好的效果。組合式河流原油回收器是針對原油、成品油外泄后進(jìn)行回收和環(huán)境清潔的一套專利產(chǎn)品，采用防爆和組合設(shè)計，由發(fā)電機(jī)、回收器、組合攔油管（油水分離器）、清洗機(jī)四部分組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：全過程由人操作機(jī)械作業(yè)，徹底告別了人油接觸的純?nèi)斯な沼头椒ā?、采用預(yù)制工具攔截油流，“攔油放水”效果好，無需大型機(jī)具和設(shè)備等配合。陸地和河流均可使用，一機(jī)多能。2、體積小、重量輕，一部小型皮卡車可將全套設(shè)備裝載，單件設(shè)備也可由一人或兩人搬運(yùn)至人可到達(dá)的地方。3、采用組合設(shè)計，便于安裝，三人在10分鐘內(nèi)可完成設(shè)備安裝架設(shè)。4、效率高。工作效率是人工方法的十一倍。12—15人即可完成一般大型事故油品回收和環(huán)境清潔任務(wù)。5、搶險成本大幅降低，總成本僅為其他方法的2—3%。6、人油脫離接觸，不僅有利于工作人員的身體健康，而且大大降降低了勞動強(qiáng)度。8、不會造成二次污染，環(huán)境清潔徹底，生態(tài)恢復(fù)效果好。9、搶險時間大大縮短，引發(fā)次生災(zāi)害的機(jī)率降低，安全系數(shù)增加。10、由于不使用大型設(shè)備或筑壩攔油，所以不破壞環(huán)境的自然原貌。11、、設(shè)備操作簡單，便于保養(yǎng)維修。12、油品回收率高，97%以上外泄油可以得到回收。四、組合式河流原油回收器的工作原理和使用方法（一） 外泄河流油品回收和污染面清潔1、外泄河流油品回收將每根1.5米長的可浮圓管經(jīng)組對并架設(shè)在寬于河水面上，由于圓管底部低于水面10—20mm，基本不影響河水通過，而浮在水面的油品由于比重差異就會被攔截住，達(dá)到了“攔油放水”的效果。隨著上游浮油順?biāo)粩嘞铝�，欄管前的油位不斷增高，由于攔管上開設(shè)的進(jìn)油槽下沿僅高于水面3—5mm，當(dāng)油位高于水面3—5mm時，浮油就會自然流進(jìn)進(jìn)油槽，達(dá)到了“攔水放油”和油水分離的效果，油經(jīng)攔油管流至回收器儲油箱，啟泵可將油外輸回收。2、污染面清潔污染面清潔及環(huán)境恢復(fù)是整個搶險工作的重要組成部分。當(dāng)泄露點(diǎn)被封堵后，即可用清洗機(jī)通過壓力水對泄露點(diǎn)周圍的污染面順油自然流向沖洗，將浮油沖趕進(jìn)河，依次將水面和河岸浮油不斷趕沖至攔油管進(jìn)而徹底回收。（二）陸地外泄油品回收和污染面清潔1、 陸地外泄油品回收陸地回收和河流回收使用的是同一套設(shè)備，其方法更為簡單。在事故泄露現(xiàn)場，選擇一個低凹點(diǎn)并人工開挖一個1.2*1.2*0.6m大小的方坑，并敷設(shè)防滲塑料膜，將事故現(xiàn)場周圍泄露油用人工方法引流至挖好的坑內(nèi)，把與回收器泵進(jìn)口連接的可調(diào)式進(jìn)油頭放進(jìn)油坑，啟泵泄露油即可外輸回收。2、污染面清潔當(dāng)事故漏點(diǎn)被封堵及油坑內(nèi)油被抽完后，啟動清洗機(jī)，對事故點(diǎn)周圍污染面附著油用壓力水沖趕至油坑，調(diào)節(jié)進(jìn)油頭調(diào)節(jié)閥，使進(jìn)油槽低沿略高于水面而低于油面，開啟電源開關(guān)，即可“截水進(jìn)油”將油外輸回收。五、便移式吸油器及使用方法該吸油器具針對石油石化行業(yè)，如輸油站、聯(lián)合站、加油站、儲油庫以及煉油廠等單位，在少量油品泄露工況下進(jìn)行回收和清潔而研發(fā)的一種專用設(shè)備。該吸油器采用全過程防爆和可移動設(shè)計，具有體積小、重量輕、便于移動、操作簡單及自吸能力強(qiáng)，可以瞬間完全自吸等特點(diǎn)。對原油、成品油介質(zhì)，對介質(zhì)中所含硬顆粒物、軟體懸浮物以及半流體介質(zhì)抽吸具有很好的效果。由于吸油器重量輕、便于移動，對于湖泊、沼澤地水面浮油及岸邊等大型設(shè)備不能到達(dá)的地方的沾附油吸入回收，效果更好。使用時單人操作，如同家用吸塵器使用方法，操作非常簡單，即將吸油器吸油頭置于泄露介質(zhì)中，開啟電源開關(guān)，落地油就會經(jīng)吸頭吸入回收。事故可以控制但不可能杜絕。預(yù)防為主，控制在先是安全工作的前提，事故處理的有效手段是安全工作的有力保障。一套高效實(shí)用、能夠應(yīng)對各種復(fù)雜地理環(huán)境下的搶險和環(huán)保機(jī)具，是事故處理和抑制次生事故發(fā)生，把事故風(fēng)險和損失降到最低限度的必要武器，是事故應(yīng)急預(yù)案的核心，是管道完整性管理的重要組成部分。我們只有把事故控制和事故搶險齊抓并舉，將事故搶險和環(huán)境保護(hù)機(jī)具研發(fā)與應(yīng)用放在更高的層面予以重視，防患于未然，才能有效的促進(jìn)管道運(yùn)輸乃至石油事業(yè)的和諧健康發(fā)展。論文出處(作者):常喜智淺淡我國水資源利用率的研究
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