摘要油田运行过程中,含油污水泄漏、输油、输气管线破损,不仅对周边土壤造成污染还会对地表水或地下水产生污染,给环境带来严重影响。另外,由于自然因素及各种不确定因素会出现安全环保风险。本文吉林油田生产运行中集输系统改造为例,对改造过程中可能产生风险事故因子、发生途径和主要因素进行影响分析,并提出相应的防治措施,确保在集输系统改造过程中对环境造成的影响降至最低。
关键词油田工程集输系统风险事故防治措施
环境风险是指在各种非正常情况下,因为工程的建设、运行及管理,可能引发的对环境的污染和危害。对于油田产能项目生产运行期而言,如何保证集输系统的安全,减少对环境的污染,如何做好环境保护,也是油田产能项目运行期需要考虑的重要问题。在油田开发过程中,施工期钻井井场可能会导致采出液、伴生气泄漏,发生污染周围环境或产生水灾、爆炸等;生产运行期含油污水泄漏、输油、输气管线破损,不仅污染土壤环境还会对地表水或地下水不生污染。本文以吉林油田产能项目生产运行期对集输系统改造工程为例,对可能产生的风险事故进行分析论述。提出相应的防治与管控措施,为企业实现经营目标提供可靠保证。
1风险事故因子
油田集输管线改造项目风险事故因子主要为:油气集输过程中原油、伴生气及含油污水的泄漏;注水系统含油污水的泄漏;以及由自然灾害和人为操作不当所引起的事故等。例如:若输油管线破损,原油泄漏会导致小范围内的突发性污染事故,对周围环境主要危险特性表现为地表水、、地下水和土壤等产生影响。
2风险事故发生途径
2.1油气集输
油气集输过程的事故主要有油、气管线及设备因腐蚀穿孔而造成油、气泄漏,事故发生时会有原油、天然气溢出,对周围环境造成直接污染,泄漏的油气遇到明火还可能产生火灾和爆炸事故。因管线及设备腐蚀穿孔引起的油、气泄漏事故多发生在管道投入运行若干年后
2.2原油运输
由于采用了油气密闭集输流程,在油气集输过程中因设备故障或操作失误容易引起管线及设备超压,需要紧急放空排出部分伴生气以降低压力,保证正常生产。一般情况下紧急放空多通过安全阀排出多余气体,但当排气量较大时则需要通过火炬燃烧排放。油田联合站内均设有火炬装置,以备事故排放之用。紧急放空时直接排放或经燃烧排放的气体会对局部大气环境造成一定的污染,但这种情况持续时间短且为间歇排放,其影响一般是不显著的。
原油运输一般采用管道输送,与其它运输方式相比,其安全性、可靠性程度均较高,发生事故多是在管线运行多年后,因腐蚀穿孔引导起原油泄漏,与油气集输系统的原油泄漏事故基本
3发生风险事故的主要因素
发生集输系统泄漏等风险事故的主要因素有腐蚀、自然灾害、人为因素、设备及施工缺陷等。
3.1腐蚀因素
项目所在区域,据土壤普查资料,工程所在地区的土壤主要为淡黑钙土和草甸土等,对埋地金属管线具有一定的腐蚀性,可能导致管线的外腐蚀。据调查,本项目所用输油管线均采取了一定的防腐措施,并针对各穿越点的特点采取了特殊的防腐措施。因此,本项目新建管道抗腐蚀能力强。若发生输油管线因腐蚀泄漏时,由于管线压力及流量变化比较容易发现,另外巡线员定期对各管线进行检测亦可及时发现漏点,当发现事故时如处理得当则可大大减少对外环境的损害。
3.2人为因素
人为因素包括操作失误、无意破坏和有意破坏。操作失误主要是指由于操作人员不熟悉本岗操作规程,不懂设备性能,盲目操作,在操作中麻痹大意而导致管线及设备超压等一系列事故。无意破坏是指人们在从事一些生产活动(如路面施工、荒地开垦等)时,对管线造成的意外破坏和损伤,尤其是人们生产及活动较频繁的地段对其影响和破坏的几率相对较大。有意破坏的主要现象是打孔盗油,后果是立刻造成管道破坏和原油泄漏。
3.3自然灾害因素
自然灾害如雷击、暴雨、洪水,地震等也是引发事故的原因之一。洪水对处在低洼地带及泄洪区内的管线会造成一定威胁,洪水的强大冲蚀能力可造成管线裸露,以至断裂。此外地震也会造成重大事故的发生,可使输油管道断裂,气体全部外泄。另外,输油管线在冬季运行时特别是在北方寒冷地区,因受温度影响容易发生原油在管中凝固现象,使油气输送受阻。管线堵塞后一般的处理方法是用加热器加热,堵塞严重时还需将管线截断,以清除堵塞的原油。采用这种方法解堵时,往往容易使管中原油漏失形成较多的落地油,造成局部油污染。
3.4设备及施工缺陷因素
设备及施工缺陷主要发生在新建管线上,由于管材制造上的缺陷、制管和现场焊缝缺陷、未经处理的凿槽或压痕等机械损伤或外力操作等结构破坏因素的影响,可能在承受压力情况下造成管道破裂。
4风险事故预防和处置
各种事故尤论是人为因素引起的,还是自然因素所致,都叫以采取必要的预防措施,避免事故的发生或使事故造成的危害降低到最低限度。对于人为因素引起的事故可以通过提高人员技术素质、加强责任心以及采取技术手段和强化环境管理手段等方法来避免;而对于自然因素引起事故则主要靠采取各种措施来预防。
4.1设计、生产中可采取的预防措施
(1)原油泄漏:对于因设备管线腐蚀穿孔造成的原油泄漏事故,一方面要对设备本身采取防腐措施,另一方面应进行腐蚀监测并定期检漏,一旦发现问题及时处理。此外应对油田区内的地下水定期监测以检查是否受到其污染。
(2)土壤环境:必须加强泄漏原油的及时清理和回收,将渗入土壤中的污染物减少到最低限度。
(3)地表水环境:若输油管线周围有地表水环境存在,则必须加强泄漏原油的及时清理和回收,将流入地表水环境中的原油污染物减少到最低限度。
(4)火灾:油田的各种生产设施特别是原油储存系统必须严格执行各项安全防火规定,以杜绝火灾事故。原油储存系统均需设避雷及防静电装置,并避免使用非金属油罐。中间站布局要科学合理,符合各项安全、防火规定,消防设施配备齐全;站内各种生产设施特别是油气储存系统严格执行各项安全、防火规定,以杜绝火灾和爆炸事故。
(5)人为破坏:在有油气集输及线经过的人群居住区及生产活动频繁区设立管线标志;加强管线的经常巡护,防止人类活动对管线的无意或有意破坏。
4.2风险事故的具体处置措施
除对上述各种事故采取预防措施外,在事故发生后还必须采取必要的处置措施,以使事故造成的损失和危害降低到最低限度,这里最重要的一点就是要及时发现事故,并尽快采取有效措施。
(1)原油泄漏:对于油罐或输油管线发生的原油泄漏事故,为防止原油任意流淌,同样应在事故现场设土堤,并回收泄漏原油。Xt输油管线,应采用适宜油品特性的内防腐材料,外防腐应保证施工质量,不能裸露管线,焊口完工后更要做好防护保温层。在特殊地域内要按不同状况做好技术施工处理,加强防护,预防输油管线破裂造成原油泄漏。
(2)输油管线泄漏后,仪表压力会明显下降,操作人员应及时关闭阀门,减少原油泄漏时间。
(3)管道泄漏后应及时组织人员进行抢修,在漏失处设置临时土围堰,其高度以原油不外溢为准。原油回收后围堰及内土送油土分离站处理。尽量减少油类对土壤的污染;减少含油土停留时间,以免在大雨条件下对附近水体的污染。
(4)要强化环境管理,加强输油管道的设备管理,合理使用,强制保养,计划检修,保证闭式集输流程正常、稳定运行。加强职工安全教育,严格按操作规程办事,杜绝因责任心不强而造成的事故。
4.3制定切实可行的事故应急计划
制定应急计划,对事故发生时必须采取的行动、措施进行规定。
(1)应急计划应该得到地方及油区紧急服务部门(例如消防队、救护车服务、医院、交警以及公安局有关负责部门)的同意,并向他们提供有关物料的化学性质及其他必要资料,定期进行演习,做到一旦事故发生有备无患,忙而不乱。
(2)成立应急组织管理机构,对每人的职责有明确分工,在每一次具体作业前都要制定和交待紧急情况下的具体措施,具体职责、分工、协作关系,做到人人心中有数。经过处理事故训练的人员要轮流值班,加强巡视,对管道来说,设专门的巡查员(配备专用安全检查车辆)和管线维修组,发现问题及时处理,保证管道安全;经常检查设施是否正常,并建立严格交接班制度。
(3)配备全面的应急设备,并定期检查,使设备一直保持能够使用的良好状态。具备畅通的通讯设备和通讯网络,配备必须的通讯联络设备。
(4)制定应急撤离措施,保护事故现场周围可能受影响的人群、周围的设备和邻近的厂房。
(5)X#事故后果进行评价,以确定事故的影响范围和危害程度,为制定应急措施提供依据。综上所述,只要在设计、施工和生产过程中加强事故防范措施和事故应急措施建设和管理,提高全体职工的安全意识,加强沿线居民的法律意识,可使风险事故的发生率降至最低,亦可使一旦发生的事故危害降至最小。
4.4建立完善的风险管控措施
根据国家相关要求和规定,油田企业要加快建立井、站、管线、库泄漏预警信息系统,特别是要针对油田环境敏感区钢质集输油水管理道内腐蚀严重与泄漏频繁的现状,结合与现场生产情况,研究和采用腐蚀监测预警模式与泄漏在线监测技术,形成一套腐蚀预警与泄漏在线监测技术方法,地一步提升技术应用的针对性与有效性,降低集输管线由于内腐蚀、人为破坏导致泄漏的频率,降低油田生产的安全和环境风险。
(1)吉林油田在生产过程中必须建立健全环保机制,建立风险事故应急监测机构,制定有明确分工的风险预案具体内容和操作规章,不断强化风险预防和管控能力。
(2)强化管线腐蚀、泄漏等检测。在油田运行期内加大集输管线的巡查,发现问题及时采取措施,并积极探索并建立管线防渗漏机制,最大限度地防止和预防输油过程中原油或含油污水的泄漏,确保管线周围环境安全。
(3)加强水环境污染防控体系建设。根据集输管线范围内地表水水系分布情况,根据需要设置事故应急池,在管线穿越段设置围油栏,配备相应的应急物资。制定有效、可行的环境应急预案同时进行定期演练,增强风险防范意识。
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结束语
综上,加强事故风险防范措施。出现原油泄漏事故后,除立即关闭管道进行堵漏外,应及时清运泄漏处的油土。一方面缩短污染附近土壤的时间;另一方面减少了油土在地面的停留时间,从而也减少了原油随雨水下渗而污染地下水的机会。同时及时清运油土,减少其在事故地点的停滞时间,也可避免在大雨、大水条件下,原油随地表径流进入附近水域污染水体事故的发生。可见,在原油泄漏事故后,立即清运油土是减轻事故污染的最重要措施之一。另外加强管线的防腐保温措施和日常巡护工作也可有效地防止管线发生泄漏事故。——论文作者:
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