趙剛

國家管網(wǎng)集團東部儲運公司新鄉(xiāng)輸油處

摘要：退役原油管道存在環(huán)境風(fēng)險及占壓隱患，應(yīng)進行安全處置。介紹了選用的作業(yè)方案，通過自主完成氮氣推油、物理清洗、注氮封存等作業(yè)過程及難點處置，順利實施原油管道封存工程，徹底消除了停運造成的環(huán)境風(fēng)險和占壓隱患�？偨Y(jié)的作業(yè)經(jīng)驗為退役管道處置提供了有益借鑒。

關(guān)鍵詞：退役管道；氮氣推油；物理清洗；注氮封存；占壓隱患

2021年11月，日照—濮陽—洛陽原油管道（以下簡稱日濮洛管道）順利投產(chǎn)，取代中洛原油管道（以下簡稱中洛線）輸油功能。2022年1月12日，中洛線正式退役。中洛線于1992年9月建成投產(chǎn)，管道總長度282 km，管徑426 mm，壁厚7 mm（穿、跨越段為8 mm），管容 37622 m³，設(shè)計壓力6.3 MPa。為盡快消除退役原油管道存在的環(huán)境風(fēng)險及占壓隱患，綜合考慮安全性、經(jīng)濟性、可行性以及中洛線高程、站內(nèi)工藝和收發(fā)球筒參數(shù)等因素，對比分析用水或氮氣封存可能帶來的安全環(huán)保風(fēng)險影響，決定采用氮氣推油、物理清洗、分段注氮封存方式實施管道封存。

1  實施過程

1.1  氮氣推油階段

氮氣推油置換分洛陽—新鄉(xiāng)段（143 km）、新鄉(xiāng)—濮陽段（139 km）兩段進行。以氮氣為動力源發(fā)送清管器把原油推至濮陽站儲罐內(nèi)，再利用濮陽站給油泵反輸至臨濮線，最終進入臨邑輸油站儲罐。推油時，氮氣與原油中間設(shè)置一個皮碗型清管器（過盈量3%，不帶泄流孔，帶信號發(fā)生器）作為隔離球。

洛陽—新鄉(xiāng)段氮氣推油掃線歷時6天，推油過程相對平穩(wěn)，注氮壓力0.6 MPa～0.8 MPa，清管器平均速度1.2 km/h，濮陽站收油17 000 m³，新鄉(xiāng)收球筒內(nèi)取出固態(tài)油蠟189.4 kg。

新鄉(xiāng)—濮陽段注氮壓力0.8 MPa增至1.4 MPa，清管器運行速度過慢。遂決定在滑縣輸油站采取開孔排氣排蠟措施，持續(xù)4天排出固態(tài)蠟及油泥7.17 t。隨后將清管器推至滑縣輸油站101#閥和102#閥之間。管內(nèi)原油轉(zhuǎn)運至濮陽站，共回收落地油96.7 t。

由于上游管道清除的多數(shù)管壁蠟層已溶于原油形成黏度、密度較大的油蠟漿液或凝油團，且大部分已隨油流逐漸推至滑縣—濮陽段發(fā)生堆積，推動阻力較大。如若按原方案繼續(xù)滑縣—濮陽段推油掃線作業(yè)，發(fā)生清管器停滯及管道堵塞風(fēng)險較大。為此決定在滑縣站實施特級動火作業(yè)，斷管、安裝法蘭、改造轉(zhuǎn)發(fā)球筒，重新發(fā)送清管器，至濮陽站順利收球，清管器完好。該段氮氣推油作業(yè)歷時兩個多月，共收油38 410 m³，判斷管道內(nèi)已無存油。

此次氮氣推油掃線往臨濮線累計反輸3次，合計輸量31 700 m³，累計排出固態(tài)油蠟及雜質(zhì)40.19 t，已按照危廢處置程序進行合規(guī)處置。

1.2  管道清洗階段

分洛陽—新鄉(xiāng)段、新鄉(xiāng)—濮陽段兩段實施，每段發(fā)送兩個皮碗型清管器，清管器之間按照1:1比例注入80 t水和清洗劑的混合液。約160 t清洗物推送到濮陽站儲油罐內(nèi)。

洛陽—新鄉(xiāng)段歷時4天完成清管作業(yè)，期間清管器運行相對平穩(wěn)，平均速度2 km/h，注氮壓力0.1 MPa～0.5 MPa。

新鄉(xiāng)—濮陽段注氮壓力0.15 MPa～0.88 MPa，清管器平均速度1.13 km/h，在距離濮陽站1.6 km處運行緩慢，隨即在濮陽站反復(fù)采取排蠟、解堵措施，歷時7天順利完成收球作業(yè)。

為了驗證管道清洗效果，分別在滑縣站內(nèi)管道和洛陽站外管道斷管檢測，斷管處無殘液，斷口管壁顯示清洗效果良好（圖 1）。四合一氣體檢測儀檢測管內(nèi)氧含量最高為16.9%，其他氣體含量為零，達到要求。

圖 1 中洛線斷管處管道內(nèi)壁

1.3  分段封存階段

為保證氮氣密封效果，在每個站靠近城區(qū)且占壓隱患較為集中處，選擇1處合適位置進行斷管，中洛線共分成12段進行封存，封存壓力0.07 MPa～0.08 MPa。從封存段一側(cè)注入氮氣，另一側(cè)通過放氣口取樣分析，依據(jù)SY/T 7413―2018《報廢油氣長輸管道處置技術(shù)規(guī)范》，待排出的可燃氣體檢測濃度連續(xù)3次（間隔為5 min）達到零為合格（圖 2）。

圖 2 中洛線注氮封存現(xiàn)場

2  經(jīng)驗分享

2.1  精心組織作業(yè)  

數(shù)易其稿編制《中洛線氮氣推油掃線清洗封存工程方案》，成立中洛線氮氣推油掃線領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)，下設(shè)調(diào)度組、站場組、線路組、HSE組、保駕組、后勤保障組等六個專業(yè)小組，明確各方職責(zé)。組織開展方案學(xué)習(xí)培訓(xùn)和模擬操作，嚴(yán)格執(zhí)行工藝流程操作、參數(shù)監(jiān)控，逐個手動確認(rèn)閥門狀態(tài)，防止卡球。對四處較大的河流穿越處、兩座閥室、進出站場等高風(fēng)險管段安排專人看護。及時跟蹤清管器運行狀態(tài)，動態(tài)調(diào)整氮氣注入量及上下游閥門開度，確保清管器平穩(wěn)運行。

2.2  識別管控風(fēng)險

施工過程中多次組織安全技術(shù)交底及JSA分析，及時識別風(fēng)險。從注氮量計算、清管器運行速度、管道局部堵塞處置以及管道泄漏等各環(huán)節(jié)，全面分析可能存在的風(fēng)險，并制定切實可行的管控措施。推油期間合理引導(dǎo)清管器進入滑縣站，避免了站外封堵斷管取球。為減少靜電積聚，濮陽站儲油罐進油嚴(yán)格控制流速在1 m/s以內(nèi)。管道清洗階段，為防止清管器通過卡阻段后運行速度過快，及時對注氮量、上下游閥門開度進行控制，適度建立背壓。為防止氮氣沖罐風(fēng)險，清管器距離濮陽站10 km前停止注氮，降壓、降速運行。推油及清洗階段，氮氣通過吸附及過濾裝置排放，做到了安全環(huán)保。斷管封存點位多、工程量大，涉及特級用火、臨時用電、吊裝、管線打開、溝下作業(yè)等高風(fēng)險作業(yè)，現(xiàn)場全程監(jiān)護，嚴(yán)格制度落實，確保了整個施工過程作業(yè)安全。

3  結(jié)語

在沒有經(jīng)驗可借鑒的情況下，新鄉(xiāng)處立足自我、克服困難、精心組織，歷經(jīng)134天順利完成了中洛線注氮封存工程，節(jié)約各項施工費用約3000萬元，積累了大量數(shù)據(jù)和寶貴經(jīng)驗。經(jīng)專家組現(xiàn)場驗收，已完成全部管道隱患銷項工作，節(jié)省專項管道占壓整治費用近5000萬元。

建議氮氣推油距離以不超過80 km為宜，距離過長，克服磨阻所需要的氮氣量成倍增加。此外，應(yīng)避免清管器前方進入大量氣體而產(chǎn)生較大氣阻，如果進入了大量氣體，應(yīng)考慮在清管器未到達的前方站場提前采取排氣措施。

作者簡介：趙剛，1978年生，本科，三級工程師，畢業(yè)于河南財經(jīng)政法大學(xué)，現(xiàn)任新鄉(xiāng)處管道保衛(wèi)科副科長。聯(lián)系方式：15537352315，1123703942@qq.com。