海底管道全生命周期的环保管理

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300459)

随着我国海上油田区域开发不断发展，海底管网也随之持续优化。与此同时，日趋严格的海洋环境保护法规也对海底管道的环保管理提出了更高的要求。建立海底管道环境保护管理方法已成为海洋石油开发生产领域亟需面对的问题。全生命周期环境保护管理为提升海底管道环保管理水平，完善环保管理措施提供了有效途径。

1 全生命周期评价

环境保护全生命周期管理的提出是基于全生命周期评价方法的建立与应用。21世纪90年代，一些学者和国际组织提出对产品从产生到废弃的整个生命周期过程中所产生的影响进行评价。通过对产品整个生命周期中的能量消耗、物质利用，以及所产生废弃物的排放情况进行辨识和量化，评估产品整个生命周期对环境所产生的影响，并寻求消除或减弱上述影响的途径和措施，即生命周期评价[1]。

2 全生命周期环境保护管理

全生命周期环境保护管理通过对体系中目的、技术以及程序的规定，解决产品或组织活动的全生命周期中在经济、技术以及社会影响等方面出现的问题，以实现在全生命周期中环境保护管理水平的持续提高[2]。

项目全生命周期环境保护管理的目的在于将项目实施整个过程中所产生的环境影响降低至最小，减少项目污染物产生量、降低环境风险以及环境管理投入成本。国际上很多制造业均开展了诸如产品制造、废弃物处置的全生命周期环保管理，如美国Bristol-Myers Squibb生物制药公司、瑞典Volvo汽车公司以及芬兰Neste Oil石油公司,均通过全生命周期管理对产品研发、生产、废弃的过程中所产生的环境影响进行了分析，制定了相应的策略[3]。

3 全生命周期环保管理的优势

3.1 环境风险的管控

在全生命周期管理中，项目规划阶段所开展的环境风险识别、预评价，为项目规避潜在环境风险提供了依据。同时，对项目开展过程中环境污染物影响进行分析，能够为选择稳定高效的污染物处置设备提供依据，降低项目投产后环境污染事故发生的风险。

3.2 工艺流程的优化

全生命周期管理主要目的是消除或最大程度减弱项目整个实施全过程对环境所产生的影响。而这一目的的实现能够促进企业对于项目污染物处置工艺流程进行不断优化，实现全过程的污染物处置管理水平的持续提高。

3.3 效益提升的保障

全生命周期的环保管理是一种投资。这种投资能够使企业及早识别环境风险或污染源，并通过投入财力、物力以及制定措施等手段,实现对环境污染事故发生风险的有效管控，避免项目运营过程中受到来自环境风险的威胁，有效控制企业由于环境事故发生所导致的财产损失或法律责任承担，为项目效益的提升提供保障。

4 海底管道的环保管理阶段

4.1 预可研阶段

预可研阶段的环保管理主要是开展海底管道建设的环境风险预评价，包括以下内容。

1)海底管道建设区域与国家环境保护法规、政策、规划区划、标准要求的符合性。

2)根据海底管道建设的区域范围，确定所在区域内环境保护的主要目标、拟采取的污染防治措施，以及开发工程污染物排放的数值预测和研究结果，初步判断油田开发工程施工期和生产运营期对海洋环境造成的影响程度。环境保护的主要目标的识别包括海洋生态红线区域、海洋特别保护区、水产种质保护区、自然保护区、增养殖区、捕捞区、产卵场、盐场盐田区及度假旅游区等。

3)通航风险的初步分析。包括分析水文因素对海底管道铺设施工可能造成的影响、海底管道路由与航线、限制区和锚地关系。

4.2 可研阶段

主要开展海底管道建设的环境影响评价。环境影响评价是海底管道全生命周期环境保护管理的重要环节和基础。通过环境影响评价，分析项目施工建设以及投产后所产生的环境影响，评价施工方案中环保措施的可行性，并提出进一步有效减小或避免影响环境的对策。

4.3 建设阶段

在建设阶段，依据环境影响报告及批复文件要求，制定环境保护管理方案。一方面，确保工程设计符合环境影响评价的要求；另一方面，工程建设过程中产生的污染物按环境影响评价要求进行处置，而这也是建设阶段环保管理工作的重点。建设阶段铺设挖沟产生主要污染物是扰动海底沉积物产生的悬浮沙。悬浮沙随海流扩散，在重力作用下自然回填。在扩散过程中，悬浮沙降低水体透明度，影响浮游植物的生长[4]。因此，需要采取相关环保措施以降低环境影响。例如，采用后挖沟自然回填方式，通过减少挖沟面积，减少对海底沉积物和底栖生物的损失和破坏。同时，铺设施工时还应尽量缩短工期，合理选择施工期，避让渔业资源产卵期，以降低施工对渔业资源造成的损失。

4.4 生产阶段

生产阶段对于海底管道的管理，主要是制定管线保护制度，通过专业监控、检测等手段预防环境风险事故的发生。

1)值班船对管线沿途进行巡视，驱散在安全区范围内作业的渔船。

2)油气传输系统中的主要设备和管线设置相应的压力、液位和温度报警系统与安全泄压保护装置，对易于发生泄漏的管路全部根据最大压力和最高温度设计，重要生产装置和单元均设置相应的应急关断系统[5]。

3)定期对管线进行清管作业，以减少腐蚀等原因对管线的影响[6]。

4)参照海管运行参数、化验分析、路由调查等多方面因素，开展海底管道内检测。

5)利用声学测量、磁法探测等常规技术开展定期外勘，监测海管路由区地形、海管位置埋深、海管出露情况及平台近端悬空情况[7]。

4.5 废弃阶段

废气阶段主要环保管理内容是依据相关法规和条例要求，对需要弃置的海底管线进行环境影响评估论证，并依据环境影响评估论证内容开展弃置作业，见表1。

5 各环节间的关系

海底管道全生命周期环保管理分为5个不同的阶段，各阶段之间保持了特定的联系，每个阶段的管理方法或要求也是由相互关联的不同阶段所决定的。

预可研阶段对于区域敏感目标的分析，为可研阶段环评报告中建设期污染物(悬浮泥沙、生活污水等)产生量，以及施工期对于主要经济渔业资源产卵期、洄游期的避让提供了依据。

可研阶段环评报告中关于施工流程、污染物处理方法决定了设计和施工阶段的工程方案和环保措施的编制。

生产阶段所采取的污染物防治措施也在环境影响报告中进行了明确。例如，管道建设和生产阶段排放的特征污染物类型、污染物排放混合区的范围以及污染物排放控制量。

海底管道全生命周期环保管理的不同阶段是相互联系的。把握住项目不同阶段的这种联系，成为有效加强全生命周期环保管理的重要抓手。

表1 海底管道废弃阶段环保管理

例如，在设计施工阶段，通过对比设计方案与环评报告要求，可以避免不符合环评报告的问题带入施工阶段。理解把握全生命周期环境保护管理各阶段间的联系，就是将环境保护的管理措施贯穿于项目实施的各个阶段，实现环境保护管理的“源头预防和过程监管”，有效避免“先污染、后治理，边治理、边破坏”的出现。全生命周期的环境保护管理不同阶段的管理内容虽然各异，但从环境保护的角度讲，不同阶段管理目的都是减小或消除环境污染、最大限度规避环境风险。

[1] SALTER E，FORD J. Holistic environmental assessment and offshore oil field exploration and production[J]. Marine pollution bulletin，2001，42(1)：45-58.

[2] HUNKELER D，REBITZER G，JENSEN A A，et al. Life cycle management: Bridging the gap between science and application[J]. The International Journal of Life Cycle Assessment，2001，6(6)：384-390.

[3] BRADY K，HENSON P，FAVA J A. Sustainability, eco-efficiency, life-cycle management, and business strategy [J]. Environmental Quality Management，1999，8(3)：33-41.

[4] 黄兰芳，孙志林.海底输水管道敷设过程中悬浮泥沙对海洋环境影响的数值研究[J].海岸工程，2011，30(1)：9-17.

[5] 蒋晓斌，张晓灵，闫化云，等.海底管道泄漏监测系统可行性分析[J].石油工程建设，2017，43(1)：76-79.

[6] 何素娟，闫化云，赵大伟，等.西江油田现役海底管道内腐蚀现状评估[J].油气储运，2012，31(1)：31-34.

[7] 仲华.某气田群海底管道的冲刷机理[J].油气储运，2011，30(5)：376-380.

[8] 钟仕荣，聂维明，王建华.海底管道路由的调查方法[J].油气储运，2005，24(7)：24-27.