输油管线动火施工前的置换处理

樊伟（中国石油天津销售公司）

近年来，出现了一些管输油品外溢事故，其原因包括：腐蚀泄漏和机械破坏。某石化公司至铁路转运油库成品油外输管线有4 条，2 条汽油管线，2条柴油管线，其中1 条DN100、1 条DN150 和2 条DN200 管线，距离约11 km。石化公司委托专业检测机构对4 条成品油外输管线进行了检测，腐蚀情况较为严重，并且部分管段处于新区重点施工项目的作业区，存在机械损伤等外力破坏的情况。

1 管理腐蚀的隐患与危害

管线腐蚀的原因主要有：

1）土壤、空气等环境腐蚀。管道沿线土质为盐碱地，且处于滨海地区，空气潮湿，腐蚀性强。

2）原有成品油管线防护措施设计等级较低，无阴极保护措施，防腐层为环氧煤沥青，管线局部防腐层均老化严重。

3）管线受外力破坏，主要是打孔偷盗破坏、道路施工损伤等。

成品油管线跨越河流处距河流入海口约3 km；跨越发电厂热水河处距河流入海口约3 km。如果腐蚀泄漏，可直接造成河道污染，且可能污染渤海海面。

管线建成后，部分沿线地区周围陆续出现一些其他民用设施，一旦发生泄漏易造成其他次生事故。

2 隐患整改方案

石化公司决定将储运车间至铁路转运油库的DN150、DN200 汽油管线全部更换；DN100 和DN200 柴油管线停用；储运车间至铁路转运油库新建DN300 柴油管线。

2012年3月1日，成品油外输管线隐患整改治理项目正式启动，计划6月底完成，新管线按原路线铺设，5月31日达到了连头条件交施工单位，连头施工前进行管线的置换处理工作。

3 成品油管线动火施工前的处理

成品油管线动火施工前的处理是本次工程项目施工作业的重要控制节点，管线处理的质量直接影响动火施工的安全。所有管线均有分支管线，涉及连接单位4 家，共3 个油库和2 个炼油厂罐区受施工影响，管线处理要满足所有相关方的安全生产，处理难度较大。

管线置换处理采用6 倍管线容积的清水量顶水处理，以出口放水不带油花为合格。

3.1 顶水量的确定

4 条管线容积约900 m3左右，6 倍管线容积为5130 m3，加上罐区管线，需清水5700～6000 m3。通过现场调研，管线末端油库无法收存全部的清水，最终确定利用铁路转运油库计量间的标定线，将管线两两串联，顶水由石化公司完成送水和收水，收回进罐的水经过沉降、油水分离后继续用于管线顶水，清水用水量可以大幅降低，预计用水量不多于3800 m3。

3.2 顶水方案

由于时间紧迫，柴油罐区2 具罐和汽油罐区1具罐储备新鲜水共3800 m3。因有较多支线，制定顶水方案需对所有相关单位、管线统一考虑，顶水操作按照先支线、后主线，先近处油库后远处油库的原则进行。

利用铁路转运油库计量间的标定线，调整4 个标定线球阀，将汽油DN200 管线和柴油DN200 管线串联，将汽油DN150 管线和柴油DN100 管线串联，顶水由石化公司完成送水和收水，先处理汽油DN200 管线和柴油DN200 管线的串联管线，收回进罐的水经过沉降、油水分离后继续用于管线顶水，再处理汽油DN150 管线和柴油DN100 管线的串联管线。为避免汽柴油混合，管线介质按流向分别进铁路转运油库或石化公司罐区，控制切换时机。铁路转运油库计量间标定线示意图见图1。

图1 铁路转运油库计量间标定线示意图

制定顶水处理方案时，标注各动火点，明确给水点、排水点，记录盲板表。

3.3 顶水方案的实施

顶水作业前，柴油罐区2 具油罐和汽油罐区1具油罐储备新鲜水共3800 m3。

3.3.1 DN200 汽油、柴油输油管线置换处理

DN200 的汽油、柴油管线顶水期间，铁路转运油库计量间标定线阀组示意图见图2。

图2 DN200 汽油、柴油管线计量间标定线阀组示意图

步骤一：DN200 汽油、柴油主线初步置换处理。铁路转运油库顶水350 t，停外输泵，关闭出口阀门。

步骤二：销售公司地付油库支线处理。石化公司柴油罐区开始向销售公司地付油库进行顶水，地付油库向指定柴油罐收油（水）150 m3，石化公司停泵，油库关闭柴油进罐线。之后，地付油库计量间标定线依次导通DN200、DN150 汽油线和DN100柴油线，公司启泵逐条将地付油库支线水置换。以上操作完成后，地付油库关闭所有进油管线阀门，加装盲板，完成销售公司地付油库所有进油管线的置换。

步骤三：铁路转运油库和某公司管输分支置换处理。铁路转运油库导通DN200 汽油输油管线标定线连通阀，同时关闭DN150 汽油管线、DN100 柴油管线联通阀，由DN200 柴油管线进水向DN200 汽油管线顶水，汽油管线返输回石化公司汽油储罐，管线出口出现水后，切换储罐；顶水期间，DN200 汽油主管线向某公司管输分支顶水10 min 后关闭支线根部截止阀，内侧法兰加盲板，DN200 汽油管线至某公司管输分支处理完毕。

步骤四：DN200 汽油、柴油主线置换处理。DN200 的汽油、柴油管线顶水期间，由石化公司柴油罐区罐存水付空，石化公司汽油罐区存水罐启泵正输，来回顶线处理；DN200 的汽油、柴油管线处理合格后，三方在管线出口打盲板，施工前进行确认。

3.3.2 DN150 汽油、DN100 柴油输油管线置换处理

DN150 的汽油、DN100 柴油顶水期间，计量间标定线阀组示意图见图3。

图3 DN150 汽油、DN100 柴油管线计量间标定线阀组示意图

在步骤二中，销售公司地付油库所有支线已置换且打盲板，本环节不再安排，其他步骤与DN200汽油、柴油输油管线置换处理相同。石化公司汽油罐区存水由DN150 汽油管线入线，柴油DN100 管线回线，通过原有流程转回汽油罐区其他储罐，顶水按6 倍管线容积，约1350 m3。顶水期间，DN150 汽油主管线向某公司管输分支顶水10 min 后关闭支线根部截止阀，内侧法兰加盲板，DN150 汽油管线处理完毕。三方在出口打盲板，施工前进行确认。

3.4 顶水置换效果检验

所有支线顶水处理后，处理石化公司至铁路转运油库的主线，顶水置换后由石化公司进行检测，确认是否合格，铁路转运油库管线检测计量间导淋出水水质，检测回水管线出水水质。

对铁路转运油库的顶水量、公路库的顶水量，由双方共同确认油、水量。石化公司进行采水样确认，并将分析结果通报铁路转运油库和销售公司地付油库，按照动火作业要求办理动火手续。

4 节水效果

1）两具收水罐交替收水沉降，可以起到较好的油水分离效果，重复利用的置换用水完成了管线置换处理的任务。

2）大量顶水作业没有占用下游3 家油库储罐，4 条管线置换处理时利用其中2 条作为回水线，用水全部回收并重复利用，减少三分之一的水耗。由于顶线水转输回到了石化公司的储罐，在管线投产前，利用了该批顶线用水进行管线试压、试密，并且整改后的管线采用通球工艺，所有管线试压存水用压风车扫回石化公司，水全部至污水处理厂处理回用，实现了环保、最低水耗和操作简单的工作目标。

5 结论

1）多条管线利用计量表标定连通管线两两串联操作。

2）统一考虑所有相关油库，将多条支线管线一并安排，顶水操作时按照先支线、后主线，先近处油库后远处油库的原则进行。

3）在方案的制定上，确保顶水质量，保证安全施工，既考虑了对下游油库影响最小，又实现了节约用水。