长输管道穿(跨)越江河段泄漏应急处置探讨

钟 汉

(中国石化塔河炼化公司安全环保处，新疆库车 842000)

随着我国管道建设事业的发展，长距离管道建设工程不断扩张，管道所经过的地域及条件也越来越复杂。特别是长输管道穿(跨)越江河也越来越多，管道因各种原因发生泄漏的风险越来越高，影响越来越大[1]。因此，加强长输管道穿(跨)越江河段泄漏应急处置工作的研究，防止管道泄漏而导致水体污染扩大，有很强的现实需要。

1 应急处置工作存在的问题

1.1 应急救援设施准备不足导致事故初期的现场处置手段不多

应急救援物资和器材配备不科学和不完善，不能满足应急救援的需要是应急救援中的大忌，可能延缓救援进度甚至引发事故的扩大。例如在某石油公司大连“7·16”事故中，在突发供电中断的情况下，现场未设置备用发电设备，由消防官兵冒生命危险强行手动关闭直径为1 m输油管道的截断阀门，浪费了大量的时间，间接导致了事故的扩大，影响了救援的进度。

1.2 应急处置措施缺乏针对性

应急处置措施是由事故发生的种类、地点和环境、时间、事故演变过程的差异而变化的，但有些企业的应急处置措施千篇一律，缺乏针对性。例如，同样是穿(跨)越江河段的管道泄漏事故，在不同类型的河流采取的处置方法不尽相同，这就要求企业在制定应急处置措施时，必须紧紧围绕现场可能发生的事故状况和任务来制定应急处置方案。

1.3 应急处置措施可操作性不强

有的企业应急处置措施不能提供详细、具体的应急指导，在受到紧急情况的干扰下，手足无措，甚至出现错误的行为。

1.4 应急处置措施缺乏连续性

应急处置措施应包括初期响应、应急扩大及恢复等阶段，有些企业制定的应急处置措施缺少随事故扩大或发展而相应变化的情况。

2 长输管道穿(跨)越江河段泄漏应急处置方法

面对逐年上升的石油污染事件，很多企业都建立了相关的溢油应急反应体系，成立了各类溢油应急组织，一旦发生水体污染事件、事故，可快速、有效地对泄漏的油品进行围控和清除。某石化公司在应急处置2013年“1·13”湛茂管道泄漏时，采取了“快速反应、拦河筑坝、分段围控、立体回收、置换清污”等措施，有效控制了污染的扩散，彻底清除了溢油，收到了很好的效果，也为其他企业今后假如发生穿(跨)越江河段管道泄漏的应急处置，积累了很多宝贵经验。

按照“有效围控、彻底除污”的原则，对穿(跨)越江河段管道泄漏的应急处置措施可归纳为“围、拦、筑、控、收、清”，具体如何运用这6项应急处置措施，应视河流的水面宽度、岸滩、水深、流速等特征和泄漏点周围环境，以及应急泄漏量的大小，还有应急处置过程中的不同阶段而定。

2.1 围

管道发生泄漏事件后，应在最短时间内采取有效的方法控制泄漏油品流入下游河流，避免环境污染事态的进一步扩大。采取“围”的方法，其目的就是把所有溢出的油品尽可能围控在一定范围内，避免其扩散。一般有以下几种工况：

2.1.1沟渠、小溪处发生泄漏的围堵

若沟渠、小溪内干涸无水，直接在漏油点下游低洼处筑实体坝将沟渠、小溪闸死；在泄漏点附近若有废弃的坑矿或更大的干涸沟渠等，同时开挖导油沟至此存油。还应根据泄漏点及两侧的高差，估算可能泄漏的油量。若沟渠、小溪有水，应在泄漏点下游低洼处筑控制坝(堰)。

2.1.2较大河流处发生泄漏的围堵

若管道在常年流水的较大型河流穿(跨)越处发生泄漏事件，应进行布设围油栏拦堵。

2.1.3岸上发生泄漏的围堵

若管道在离沟渠、小溪及河流等水域较远的地方发生泄漏，应首先考虑地形地势，在地势低洼处且易流向附近沟渠、小溪或河流的部位砌筑实体坝，坝体高度不宜小于1.5 m。同时在远离水域的部位挖集油坑和导油沟。坝体材料宜就地取材，夯实坚固。集油坑及实体坝围起来的容积应能满足油品泄漏量在油槽车到来之前的存放，应在集油坑和导油沟内敷设防渗塑料布。

采取“围”的办法能够有效地消除溢油的扩散，一般对于管道泄漏发生的早期，泄漏量不大时有较好的效果，特别是适用于小型河流、小溪、沟渠以及河岸陆地上的溢油应急处置。整体效果如图1所示。

图1 岸上发生泄漏的围堵示意

2.2 拦

泄漏油品进入水面较宽的河流后，应采用围油栏进行拦截收油工作。围油栏种类一般有篱笆式和窗帘式，窗帘式围油栏又分为固体浮子、充气浮子和岸滩型围油栏。围油栏布设需在河道两岸打坚固的钢桩、木桩或利用已有的树木等，围油栏与河道的夹角跟河水的流速有关，流速越大，夹角越小，夹角一般应控制在15°～60°之间[2]。围油拦的布设方法主要有以下几种。

2.2.1河道顺直(河宽<50 m)处的布设方法

采用紊流栏、导流栏和收油栏组合的形式，能够快速将溢油集中到固定收油点上，如图2所示，围油栏根据水流速及溢油量选择规格型号。

图2 河道顺直(河宽<50 m)处的布设示意

2.2.2河道顺直(河宽>50 m)处的布设方法

对于河面宽度大于50 m 的河流，采用雪佛龙结构形式布设，或采用阶梯式结构布设，如图3所示，此方法可有效将溢油引导到河流两岸[3]。

图3 河道顺直(河宽>50 m)处的布设及阶梯引导式围油栏布放示意

2.2.3河道弯道处的布设方法

河道弯道处的布设可利用河道的弯度及水流运动的轨迹，在河湾水流平静处将溢油快速收集到岸边回收。

采取“拦”的办法一般针对管道溢油已经直接进入河面，无法再在岸边陆地上进行围堵，而且河面较宽，泄漏的油品导致的水体污染已经开始快速蔓延，此时适宜用“拦”的办法，快速控制事态的发展。

2.3 筑

泄漏油品进入沟渠、小溪、小型河流等水域后，应采取筑坝方式进行拦截。筑坝的材料应就地取材，常用的有泥土、沙袋、雪、木板、草木、活性炭等，筑坝的方法及其适用范围如下。

2.3.1实体坝

坝体顶宽一般不宜小于1.5 m，坝体底宽不宜小于2.5 m，且满足土体放坡系数要求(放坡系数不宜低于1∶0.5)，迎水面设置塑料布防止油品渗透。适用于干涸的沟渠及小溪(尤其在管道泄漏处)。

2.3.2控制坝(堰)

坝体尺寸同实体坝，与实体坝不同的是增加了倒置过水管，过水管出口高度不应高于河岸高度，过水管的设置一定要满足河流的泄流量，否则易导致溃坝。适用于在水面宽度20 m以下的河流、沟渠及小溪(尤其在管道泄漏处)筑坝。如图4所示。

图4 控制坝(堰)示意

2.3.3活性炭坝

活性炭坝必须以桥梁为依托，用φ50的钢管沿桥边搭成脚手架形式，高度与桥栏杆持平。两排钢管净间距为0.8 m，钢管与钢管净间距为1 m，沿钢管高度方向每隔1 m用φ50钢管将打入河床的钢管横向连接在一起，两排钢管中间放入钢制吊篮，吊篮用φ10钢筋制作，钢筋之间间隔0.2 m，吊篮尺寸为长×宽×高=1 m×0.6 m×1 m，吊篮四周及底部用不大于150目的铁网围住，吊篮中间放入活性炭，脚手架顶部栓绳吊住吊篮，便于活性炭的更换。适用于水面溢油的后期处理，主要是净化水质。如图5所示。

图5 活性炭坝示意

2.3.4草垛坝

以草垛(玉米秸捆)为原料进行筑坝拦截，坝体宽度不宜小于2.0 m，坝体要紧密结实，以小桥、树桩等坚固的构筑物为支撑进行筑坝。适用于管道泄漏初始，专用抢险物资到来之前，且水面宽度不宜大于10 m的沟渠、小溪及河流。

2.4 控

“控”是溢油回收的辅助性措施，是指通过对水源的控制，为溢油回收和控制污染扩散创造更好的条件。穿(跨)越江河的管道发生泄漏事件后，应立即与管道途经相关水域的河道管理部门取得联系，充分利用河道上的闸门，控制好水位，便于溢油回收。

a)控制好溢油逃逸路线上河流相关水闸(包括管道泄漏点上游的水闸)，根据上游来水量合理控制，即保证水位不漫过水闸导致溢油下泄，又不因为放水过多致使收油工作艰难。

b)尽可能关闭所有向溢油逃逸河流汇集的其它河流上的水闸，在水系发达地区，可通过关闸倒闸等分流水量，降低流速，缓解收油压力。

c)在无水闸的河流上，可采用“筑”中的方法，对不重要的河流筑坝闸死。

2.5 收

“收”是收纳的意思，泄漏油品及其所污染的水、固体杂质等因其数量的不同，被控制的环境和区域不同，以及本身物理性质的差异等原因，如何将其收纳到安全的地方，是处理溢油工作的重要环节。熟练掌握收油设备、机具和物资的属性，并与现场实际有机结合是决胜这一环节的关键。回收油品的设备主要包括泵、真空收油机、水上收油机、吸油栏、吸油毡、凝油剂。每一种设备都有对应的溢油工况。

2.5.1泵

溢油回收泵适用于倒运或回收陆上被围堵在一定范围内，相对量较大、较集中的泄漏油品。采用可对原油、成品油、含油泥浆等进行作业的防爆型泵类，具体应结合泄漏油品的物理特性(黏度、挥发性等)选择适合参数的泵及其附件。选择可直接利用或易于现场修筑的地方，便于泵类及其配套设备、装运泄漏油品的容器进出现场作业，合理布放作业面和收油设备。应综合考虑油罐车、轻便储油罐或储油囊的位置、泵的吸程是否满足、泵吸入口是否能将大多数油品倒空到该处、是否存在即使经过现场修筑也无法将油品直接泵入罐车，需要多台泵、罐接力倒运装车等各种因素。对于泄漏量较大、水面上的油层厚度大于3 cm的现场回收，可在岸边再挖一个集油坑，将水面上的油品直接引入坑内，引流渠的沟底高度与水面平齐。将集油坑内的油品直接用泵排油入罐。

2.5.2真空收油机

真空收油机适用于陆上分散在滩涂、岩石、坑壁等无法集中的油品和油泥；还可配合水上铲式收油头和收油机，回收介于收油机和吸油毡两种设备能力之间的黏度较小的浅水面的溢油。陆上集油坑内的溢油在泵无法继续回收的情况下，首选利用真空收油机直接抽吸进行回收。也可向坑内适当注水，使油品漂浮后，在表层回收。在静水或河湾水流较缓、较浅、杂草丛生的区域，亦适合采用真空吸油机。

2.5.3水上收油机

水上收油机一般有轮鼓式、毛刷式、蝶式及绳式等。在泄漏油品围控时应提前考虑为收油设备收油创造有利条件，重点是做好收油点选择和现场布置。

收油点选择要考虑：收油设备、人员便于快速到达，首先优先选择“一河一案”中的已经确定的拦截点；其次考虑与公路的距离、选择能快速构筑现场作业条件的有利地点；再次选择水流较平缓，油品不易逃逸的河段，兼顾人员较少相对安全等因素。

现场布置要考虑：杂物拦截栅的设置应确保水上杂物被拦截，满足收油机不卡堵、下游围油栏拦油效果不受影响；满足漂浮杂物回收到环保防渗的固体杂物坑内，同时坑内靠近较低一侧设有集油小坑，及时将空出的油水以及收油机回收的溢油直接收纳到罐车、移动油囊或轻便储油罐中。现场布置如图6所示。

2.5.4吸油栏、吸油毡联合吸油

在油层较薄、收油机回收效果不好的时候，应考虑采用吸油毡和吸油栏进行吸附，设置的吸附点应优先考虑有桥梁的河段，亦可利用围油栏制造静水区，在上游投放吸油毡，增大吸收效果且便于打捞，吸油毡和吸油栏的处理按照固体杂物的处理方法处置。

2.5.5凝油剂

在静水、油层薄和相对面积较小的区域，宜选择采用凝油剂进行油品回收。同时采用船只和吸油栏配合作业。

2.6 清

“清”是指对溢油的清理、清除，一般采取的方法有物理法、化学法、生物法3种。无论采用哪一种方法，都必须符合国家的有关规定，在可控的范围内结合其他方法一起使用。

图6 中型河流现场布置示意

2.6.1消油剂结合活性炭坝清油

在桥上或水闸上游人工抛撒消油剂处理残余油花。消油剂的使用应严格遵守国家有关法规。同时在桥上或水闸下游适当河段修筑活性炭坝，以进一步提高油品清理效果。

2.6.2燃烧或焚烧

使用便携式多用途焚化炉处理少量的固体油污物，大量的固体油污物运至化工垃圾场焚烧处理。对于水面油品不易回收时，使用耐火围油栏将油品圈围至水流平稳且周边环境空旷的河段点燃。燃烧法相对其他油品回收方法能较好地保护环境且费用较低。

2.6.3细菌降解

对清理完的河道和土地，可利用嗜油性细菌将残余污油进行生物降解。

3 结语

基于长输管道穿(跨)越江河段泄漏应急处置工作的实际，在总结归纳的基础上，通过引入2013年“1·13”湛茂管道泄漏应急处置工作的实践，证明了采取“围、拦、筑、控、收、清”六字应急处置措施，能够快速、高效应对穿(跨)越江河段油气管道泄漏，对防止同类型的管道泄漏事件而导致水体污染事故扩大,起到有益的参考作用。

[1] 王淑霞. 油气长输管道河流穿越风险分析[J]. 油气田地面工程，2008， 27 (7)：54-55.