鐘 漢

(中國石化塔河煉化公司安全環(huán)保處，新疆庫車 842000)

隨著我國管道建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，長距離管道建設(shè)工程不斷擴(kuò)張，管道所經(jīng)過的地域及條件也越來越復(fù)雜。特別是長輸管道穿(跨)越江河也越來越多，管道因各種原因發(fā)生泄漏的風(fēng)險越來越高，影響越來越大[1]。因此，加強(qiáng)長輸管道穿(跨)越江河段泄漏應(yīng)急處置工作的研究，防止管道泄漏而導(dǎo)致水體污染擴(kuò)大，有很強(qiáng)的現(xiàn)實需要。

1 應(yīng)急處置工作存在的問題

1.1 應(yīng)急救援設(shè)施準(zhǔn)備不足導(dǎo)致事故初期的現(xiàn)場處置手段不多

應(yīng)急救援物資和器材配備不科學(xué)和不完善，不能滿足應(yīng)急救援的需要是應(yīng)急救援中的大忌，可能延緩救援進(jìn)度甚至引發(fā)事故的擴(kuò)大。例如在某石油公司大連“7·16”事故中，在突發(fā)供電中斷的情況下，現(xiàn)場未設(shè)置備用發(fā)電設(shè)備，由消防官兵冒生命危險強(qiáng)行手動關(guān)閉直徑為1 m輸油管道的截斷閥門，浪費了大量的時間，間接導(dǎo)致了事故的擴(kuò)大，影響了救援的進(jìn)度。

1.2 應(yīng)急處置措施缺乏針對性

應(yīng)急處置措施是由事故發(fā)生的種類、地點和環(huán)境、時間、事故演變過程的差異而變化的，但有些企業(yè)的應(yīng)急處置措施千篇一律，缺乏針對性。例如，同樣是穿(跨)越江河段的管道泄漏事故，在不同類型的河流采取的處置方法不盡相同，這就要求企業(yè)在制定應(yīng)急處置措施時，必須緊緊圍繞現(xiàn)場可能發(fā)生的事故狀況和任務(wù)來制定應(yīng)急處置方案。

1.3 應(yīng)急處置措施可操作性不強(qiáng)

有的企業(yè)應(yīng)急處置措施不能提供詳細(xì)、具體的應(yīng)急指導(dǎo)，在受到緊急情況的干擾下，手足無措，甚至出現(xiàn)錯誤的行為。

1.4 應(yīng)急處置措施缺乏連續(xù)性

應(yīng)急處置措施應(yīng)包括初期響應(yīng)、應(yīng)急擴(kuò)大及恢復(fù)等階段，有些企業(yè)制定的應(yīng)急處置措施缺少隨事故擴(kuò)大或發(fā)展而相應(yīng)變化的情況。

2 長輸管道穿(跨)越江河段泄漏應(yīng)急處置方法

面對逐年上升的石油污染事件，很多企業(yè)都建立了相關(guān)的溢油應(yīng)急反應(yīng)體系，成立了各類溢油應(yīng)急組織，一旦發(fā)生水體污染事件、事故，可快速、有效地對泄漏的油品進(jìn)行圍控和清除。某石化公司在應(yīng)急處置2013年“1·13”湛茂管道泄漏時，采取了“快速反應(yīng)、攔河筑壩、分段圍控、立體回收、置換清污”等措施，有效控制了污染的擴(kuò)散，徹底清除了溢油，收到了很好的效果，也為其他企業(yè)今后假如發(fā)生穿(跨)越江河段管道泄漏的應(yīng)急處置，積累了很多寶貴經(jīng)驗。

按照“有效圍控、徹底除污”的原則，對穿(跨)越江河段管道泄漏的應(yīng)急處置措施可歸納為“圍、攔、筑、控、收、清”，具體如何運用這6項應(yīng)急處置措施，應(yīng)視河流的水面寬度、岸灘、水深、流速等特征和泄漏點周圍環(huán)境，以及應(yīng)急泄漏量的大小，還有應(yīng)急處置過程中的不同階段而定。

2.1 圍

管道發(fā)生泄漏事件后，應(yīng)在最短時間內(nèi)采取有效的方法控制泄漏油品流入下游河流，避免環(huán)境污染事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大。采取“圍”的方法，其目的就是把所有溢出的油品盡可能圍控在一定范圍內(nèi)，避免其擴(kuò)散。一般有以下幾種工況：

2.1.1溝渠、小溪處發(fā)生泄漏的圍堵

若溝渠、小溪內(nèi)干涸無水，直接在漏油點下游低洼處筑實體壩將溝渠、小溪閘死；在泄漏點附近若有廢棄的坑礦或更大的干涸溝渠等，同時開挖導(dǎo)油溝至此存油。還應(yīng)根據(jù)泄漏點及兩側(cè)的高差，估算可能泄漏的油量。若溝渠、小溪有水，應(yīng)在泄漏點下游低洼處筑控制壩(堰)。

2.1.2較大河流處發(fā)生泄漏的圍堵

若管道在常年流水的較大型河流穿(跨)越處發(fā)生泄漏事件，應(yīng)進(jìn)行布設(shè)圍油欄攔堵。

2.1.3岸上發(fā)生泄漏的圍堵

若管道在離溝渠、小溪及河流等水域較遠(yuǎn)的地方發(fā)生泄漏，應(yīng)首先考慮地形地勢，在地勢低洼處且易流向附近溝渠、小溪或河流的部位砌筑實體壩，壩體高度不宜小于1.5 m。同時在遠(yuǎn)離水域的部位挖集油坑和導(dǎo)油溝。壩體材料宜就地取材，夯實堅固。集油坑及實體壩圍起來的容積應(yīng)能滿足油品泄漏量在油槽車到來之前的存放，應(yīng)在集油坑和導(dǎo)油溝內(nèi)敷設(shè)防滲塑料布。

采取“圍”的辦法能夠有效地消除溢油的擴(kuò)散，一般對于管道泄漏發(fā)生的早期，泄漏量不大時有較好的效果，特別是適用于小型河流、小溪、溝渠以及河岸陸地上的溢油應(yīng)急處置。整體效果如圖1所示。

圖1 岸上發(fā)生泄漏的圍堵示意

2.2 攔

泄漏油品進(jìn)入水面較寬的河流后，應(yīng)采用圍油欄進(jìn)行攔截收油工作。圍油欄種類一般有籬笆式和窗簾式，窗簾式圍油欄又分為固體浮子、充氣浮子和岸灘型圍油欄。圍油欄布設(shè)需在河道兩岸打堅固的鋼樁、木樁或利用已有的樹木等，圍油欄與河道的夾角跟河水的流速有關(guān)，流速越大，夾角越小，夾角一般應(yīng)控制在15°～60°之間[2]。圍油攔的布設(shè)方法主要有以下幾種。

2.2.1河道順直(河寬<50 m)處的布設(shè)方法

采用紊流欄、導(dǎo)流欄和收油欄組合的形式，能夠快速將溢油集中到固定收油點上，如圖2所示，圍油欄根據(jù)水流速及溢油量選擇規(guī)格型號。

圖2 河道順直(河寬<50 m)處的布設(shè)示意

2.2.2河道順直(河寬>50 m)處的布設(shè)方法

對于河面寬度大于50 m 的河流，采用雪佛龍結(jié)構(gòu)形式布設(shè)，或采用階梯式結(jié)構(gòu)布設(shè)，如圖3所示，此方法可有效將溢油引導(dǎo)到河流兩岸[3]。

圖3 河道順直(河寬>50 m)處的布設(shè)及階梯引導(dǎo)式圍油欄布放示意

2.2.3河道彎道處的布設(shè)方法

河道彎道處的布設(shè)可利用河道的彎度及水流運動的軌跡，在河灣水流平靜處將溢油快速收集到岸邊回收。

采取“攔”的辦法一般針對管道溢油已經(jīng)直接進(jìn)入河面，無法再在岸邊陸地上進(jìn)行圍堵，而且河面較寬，泄漏的油品導(dǎo)致的水體污染已經(jīng)開始快速蔓延，此時適宜用“攔”的辦法，快速控制事態(tài)的發(fā)展。

2.3 筑

泄漏油品進(jìn)入溝渠、小溪、小型河流等水域后，應(yīng)采取筑壩方式進(jìn)行攔截。筑壩的材料應(yīng)就地取材，常用的有泥土、沙袋、雪、木板、草木、活性炭等，筑壩的方法及其適用范圍如下。

2.3.1實體壩

壩體頂寬一般不宜小于1.5 m，壩體底寬不宜小于2.5 m，且滿足土體放坡系數(shù)要求(放坡系數(shù)不宜低于1∶0.5)，迎水面設(shè)置塑料布防止油品滲透。適用于干涸的溝渠及小溪(尤其在管道泄漏處)。

2.3.2控制壩(堰)

壩體尺寸同實體壩，與實體壩不同的是增加了倒置過水管，過水管出口高度不應(yīng)高于河岸高度，過水管的設(shè)置一定要滿足河流的泄流量，否則易導(dǎo)致潰壩。適用于在水面寬度20 m以下的河流、溝渠及小溪(尤其在管道泄漏處)筑壩。如圖4所示。

圖4 控制壩(堰)示意

2.3.3活性炭壩

活性炭壩必須以橋梁為依托，用φ50的鋼管沿橋邊搭成腳手架形式，高度與橋欄桿持平。兩排鋼管凈間距為0.8 m，鋼管與鋼管凈間距為1 m，沿鋼管高度方向每隔1 m用φ50鋼管將打入河床的鋼管橫向連接在一起，兩排鋼管中間放入鋼制吊籃，吊籃用φ10鋼筋制作，鋼筋之間間隔0.2 m，吊籃尺寸為長×寬×高=1 m×0.6 m×1 m，吊籃四周及底部用不大于150目的鐵網(wǎng)圍住，吊籃中間放入活性炭，腳手架頂部栓繩吊住吊籃，便于活性炭的更換。適用于水面溢油的后期處理，主要是凈化水質(zhì)。如圖5所示。

圖5 活性炭壩示意

2.3.4草垛壩

以草垛(玉米秸捆)為原料進(jìn)行筑壩攔截，壩體寬度不宜小于2.0 m，壩體要緊密結(jié)實，以小橋、樹樁等堅固的構(gòu)筑物為支撐進(jìn)行筑壩。適用于管道泄漏初始，專用搶險物資到來之前，且水面寬度不宜大于10 m的溝渠、小溪及河流。

2.4 控

“控”是溢油回收的輔助性措施，是指通過對水源的控制，為溢油回收和控制污染擴(kuò)散創(chuàng)造更好的條件。穿(跨)越江河的管道發(fā)生泄漏事件后，應(yīng)立即與管道途經(jīng)相關(guān)水域的河道管理部門取得聯(lián)系，充分利用河道上的閘門，控制好水位，便于溢油回收。

a)控制好溢油逃逸路線上河流相關(guān)水閘(包括管道泄漏點上游的水閘)，根據(jù)上游來水量合理控制，即保證水位不漫過水閘導(dǎo)致溢油下泄，又不因為放水過多致使收油工作艱難。

b)盡可能關(guān)閉所有向溢油逃逸河流匯集的其它河流上的水閘，在水系發(fā)達(dá)地區(qū)，可通過關(guān)閘倒閘等分流水量，降低流速，緩解收油壓力。

c)在無水閘的河流上，可采用“筑”中的方法，對不重要的河流筑壩閘死。

2.5 收

“收”是收納的意思，泄漏油品及其所污染的水、固體雜質(zhì)等因其數(shù)量的不同，被控制的環(huán)境和區(qū)域不同，以及本身物理性質(zhì)的差異等原因，如何將其收納到安全的地方，是處理溢油工作的重要環(huán)節(jié)。熟練掌握收油設(shè)備、機(jī)具和物資的屬性，并與現(xiàn)場實際有機(jī)結(jié)合是決勝這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。回收油品的設(shè)備主要包括泵、真空收油機(jī)、水上收油機(jī)、吸油欄、吸油氈、凝油劑。每一種設(shè)備都有對應(yīng)的溢油工況。

2.5.1泵

溢油回收泵適用于倒運或回收陸上被圍堵在一定范圍內(nèi)，相對量較大、較集中的泄漏油品。采用可對原油、成品油、含油泥漿等進(jìn)行作業(yè)的防爆型泵類，具體應(yīng)結(jié)合泄漏油品的物理特性(黏度、揮發(fā)性等)選擇適合參數(shù)的泵及其附件。選擇可直接利用或易于現(xiàn)場修筑的地方，便于泵類及其配套設(shè)備、裝運泄漏油品的容器進(jìn)出現(xiàn)場作業(yè)，合理布放作業(yè)面和收油設(shè)備。應(yīng)綜合考慮油罐車、輕便儲油罐或儲油囊的位置、泵的吸程是否滿足、泵吸入口是否能將大多數(shù)油品倒空到該處、是否存在即使經(jīng)過現(xiàn)場修筑也無法將油品直接泵入罐車，需要多臺泵、罐接力倒運裝車等各種因素。對于泄漏量較大、水面上的油層厚度大于3 cm的現(xiàn)場回收，可在岸邊再挖一個集油坑，將水面上的油品直接引入坑內(nèi)，引流渠的溝底高度與水面平齊。將集油坑內(nèi)的油品直接用泵排油入罐。

2.5.2真空收油機(jī)

真空收油機(jī)適用于陸上分散在灘涂、巖石、坑壁等無法集中的油品和油泥；還可配合水上鏟式收油頭和收油機(jī)，回收介于收油機(jī)和吸油氈兩種設(shè)備能力之間的黏度較小的淺水面的溢油。陸上集油坑內(nèi)的溢油在泵無法繼續(xù)回收的情況下，首選利用真空收油機(jī)直接抽吸進(jìn)行回收。也可向坑內(nèi)適當(dāng)注水，使油品漂浮后，在表層回收。在靜水或河灣水流較緩、較淺、雜草叢生的區(qū)域，亦適合采用真空吸油機(jī)。

2.5.3水上收油機(jī)

水上收油機(jī)一般有輪鼓式、毛刷式、蝶式及繩式等。在泄漏油品圍控時應(yīng)提前考慮為收油設(shè)備收油創(chuàng)造有利條件，重點是做好收油點選擇和現(xiàn)場布置。

收油點選擇要考慮：收油設(shè)備、人員便于快速到達(dá)，首先優(yōu)先選擇“一河一案”中的已經(jīng)確定的攔截點；其次考慮與公路的距離、選擇能快速構(gòu)筑現(xiàn)場作業(yè)條件的有利地點；再次選擇水流較平緩，油品不易逃逸的河段，兼顧人員較少相對安全等因素。

現(xiàn)場布置要考慮：雜物攔截柵的設(shè)置應(yīng)確保水上雜物被攔截，滿足收油機(jī)不卡堵、下游圍油欄攔油效果不受影響；滿足漂浮雜物回收到環(huán)保防滲的固體雜物坑內(nèi)，同時坑內(nèi)靠近較低一側(cè)設(shè)有集油小坑，及時將空出的油水以及收油機(jī)回收的溢油直接收納到罐車、移動油囊或輕便儲油罐中?，F(xiàn)場布置如圖6所示。

2.5.4吸油欄、吸油氈聯(lián)合吸油

在油層較薄、收油機(jī)回收效果不好的時候，應(yīng)考慮采用吸油氈和吸油欄進(jìn)行吸附，設(shè)置的吸附點應(yīng)優(yōu)先考慮有橋梁的河段，亦可利用圍油欄制造靜水區(qū)，在上游投放吸油氈，增大吸收效果且便于打撈，吸油氈和吸油欄的處理按照固體雜物的處理方法處置。

2.5.5凝油劑

在靜水、油層薄和相對面積較小的區(qū)域，宜選擇采用凝油劑進(jìn)行油品回收。同時采用船只和吸油欄配合作業(yè)。

2.6 清

“清”是指對溢油的清理、清除，一般采取的方法有物理法、化學(xué)法、生物法3種。無論采用哪一種方法，都必須符合國家的有關(guān)規(guī)定，在可控的范圍內(nèi)結(jié)合其他方法一起使用。

圖6 中型河流現(xiàn)場布置示意

2.6.1消油劑結(jié)合活性炭壩清油

在橋上或水閘上游人工拋撒消油劑處理殘余油花。消油劑的使用應(yīng)嚴(yán)格遵守國家有關(guān)法規(guī)。同時在橋上或水閘下游適當(dāng)河段修筑活性炭壩，以進(jìn)一步提高油品清理效果。

2.6.2燃燒或焚燒

使用便攜式多用途焚化爐處理少量的固體油污物，大量的固體油污物運至化工垃圾場焚燒處理。對于水面油品不易回收時，使用耐火圍油欄將油品圈圍至水流平穩(wěn)且周邊環(huán)境空曠的河段點燃。燃燒法相對其他油品回收方法能較好地保護(hù)環(huán)境且費用較低。

2.6.3細(xì)菌降解

對清理完的河道和土地，可利用嗜油性細(xì)菌將殘余污油進(jìn)行生物降解。

3 結(jié)語

基于長輸管道穿(跨)越江河段泄漏應(yīng)急處置工作的實際，在總結(jié)歸納的基礎(chǔ)上，通過引入2013年“1·13”湛茂管道泄漏應(yīng)急處置工作的實踐，證明了采取“圍、攔、筑、控、收、清”六字應(yīng)急處置措施，能夠快速、高效應(yīng)對穿(跨)越江河段油氣管道泄漏，對防止同類型的管道泄漏事件而導(dǎo)致水體污染事故擴(kuò)大,起到有益的參考作用。

[1] 王淑霞. 油氣長輸管道河流穿越風(fēng)險分析[J]. 油氣田地面工程，2008， 27 (7)：54-55.