李曉霞
摘 要:主要研究了輸油管道泄漏環保事故和具體的處理措施,系統地分析了管道泄漏的原因,給出了一系列相應的搶修處理措施,并提出了幾點有關的注意事項,以期能為輸油管道泄漏問題的處理提供了有益的參考。
關鍵詞:輸油管道;泄漏事故;環保;搶修方法
中圖分類號:TE832 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.093
所謂“輸油管道”,是石油儲運行業的主要設備之一,也是原油和石油產品最主要的輸送設備。應用管道輸油具有運量大、密閉性好、成本低和安全系數高等特點,但是,其中卻存在著泄漏的危險性,需要相關人員高度重視。
1 管道泄漏原因分析
在輸油管道內,因為輸送油料處于不斷流動的狀態,在振動、沖刷、腐蝕等各種作用的影響下,直管段、異徑管段、油料流動方向改變的彎頭和三通處以及管道的縱向焊縫、環向焊縫上,通常都是泄漏的多發部位。而導致管道泄漏的原因有很多,除了管材自身存在的不足、焊接質量不過關、管材熱膨脹性能差、密封件失效老化等原因外,腐蝕、人為破壞也是引起管道泄漏的主要原因。
2 泄漏搶修方法
總體上來講,當輸油管道發生泄漏事故時,除了可以采用應急堵漏卡具外,還能夠使用黏接密封法、注劑式堵漏和帶壓焊接等方法消除泄漏。
2.1 采用應急堵漏卡具
從實際情況來看,可供選擇的應急堵漏卡包括堵漏木塞、堵漏栓、鏈卡固定堵漏器、堵漏環箍和法蘭卡子等幾種類型。這種方法屬于臨時性應急搶修措施,適用于腐蝕穿孔泄漏、管道遭子彈掃射穿孔等緊急情況下需突擊搶修的管道。
2.2 黏接密封堵漏法
黏接密封堵漏法可以實現不停輸帶壓搶修。它是利用專用頂壓工具或人為外力作用,在泄漏缺陷處建立由黏合劑和密封劑構成的新的固體密封結構,以達到止住泄漏的目的。該方法要求選用的黏合劑適用范圍廣、流動性能好并且固化速度快,同時,密封劑還會起到加強密封的作用。目前,黏合劑已有專門的商品出售,它又被稱為堵漏膠或修補劑。這種方法又可以分為堵塞止漏法、頂壓黏接法、緊固黏補法和引流黏補法等。
堵塞止漏法是在泄漏部位上依靠人手或專用頂壓工具產生的外力,將事先調配好的修補劑壓在泄漏缺陷部位上,強行止住泄漏。當修補劑固化后按黏接技術的要求清理管道泄漏缺陷附近的表面,然后用結構膠黏劑或玻璃布黏接補強,以保證新密封結構具有較長的使用壽命。
頂壓黏接法是借助高于泄漏介質壓力的人為外力作用先止住泄漏,然后用膠接劑黏接住泄漏部位,待膠黏劑固化后,即可撤除外力,達到重新密封的目的。應用于管道堵漏的專用頂壓工具有U型管道頂壓工具和黏接式頂壓工具。U型管道頂壓工具是由U型螺栓、支承板和頂壓螺桿三部分組成的。在具體操作時,應先將U型頂壓工具安裝在無泄漏管段上,待調整好位置后移動至泄漏點處,使頂壓螺桿軸線對準泄漏缺陷,迅速旋轉頂壓螺桿,使其前端的鋁鉚釘牢固地壓在泄漏點上,迫使泄漏停止;然后,用膠黏劑膠泥把鋁鉚釘或軟性填料黏在泄漏的部位,待膠黏劑固化后,拆除頂壓工具,鋸掉長出的鋁鉚釘完成堵漏作業。此外,還可以使用黏接式頂壓工具。它與U型頂壓工具不同的是,要求在堵漏作業前,先把頂壓工具用快速固化的膠黏劑黏接固定在泄漏缺陷上,然后再消除泄漏。
緊固黏接法是根據泄漏部位形狀制作特制的機構,利用螺栓的緊固作用產生環向壓緊力,而螺栓的緊固力則會通過緊固卡子和止漏材料(將止漏材料事先用黏合劑黏附于固定位置)作用在泄漏點上,迫使泄漏止住;泄漏停止后,再按黏接技術的要求處理了泄漏缺陷周圍管道表面后,用黏合劑補強、加固,最終達到帶壓密封的目的。緊固黏接法采用的緊固工具主要有夾具式緊固工具、鋼帶拉緊器和管箍。夾具式緊固工具是兩分式的夾具,其寬度應保證能夠覆蓋住泄漏缺陷,制作夾具時使用的鋼板厚度應根據泄漏管道外徑選擇,通常為1.2~5 mm。同時,可以使用鋼帶拉緊器將鋼帶緊密地纏繞捆扎在漏點處的密封墊或密封膠上,以制止泄漏。這種方法簡單易行,容易掌握,但是,其缺點是彈性很小。鋼帶有多種規格,有不銹鋼扁鋼帶或冷軋鋼帶,厚度為1.2~1.5 mm。密封墊一般選用膨脹石墨板、聚四氟乙烯板和橡膠石棉板。鋼帶拉緊器可堵塞連續狀滴狀泄漏和噴射狀泄漏,適用于環向裂紋缺陷和軸向裂紋缺陷。此外,也可以選擇合成纖維編織帶制作骨架復合橡膠。它與鋼帶相比,彈性更好,堵漏效果好,適用于機場輸油管道中管壁大面積腐蝕減薄的場合。
2.3 注劑式帶壓密封法
處理泄漏量大、壓力較高的輸油管道泄漏事故時,應選擇注劑式帶壓密封法。該方法的基本原理是利用人為外力作用將密封注劑強行注射到夾具和泄漏部位外表面形成的密封空腔內,從而迅速地彌補各種復雜的泄漏缺陷。由于密封注劑壓力遠大于泄漏油品的壓力,密封注劑在短暫時間內可以由塑性體轉變為彈性體,形成一個堅硬的、富有彈性的密封結構。國內的密封注劑品種很多,主要分為兩大類,即熱固化密封注劑和非熱固化密封注劑。兩者的主要區別是,前者只有在一定溫度以上才能由塑性體轉變為彈性體。選用密封注劑時,應以泄漏介質的溫度和物化性質為基礎,并參照生產廠家的使用說明書。這種方法要求使用設計合理、制作可靠的夾具。
2.4 帶壓焊接法
當管道泄漏部位受力復雜、變形較大,且具有足夠強度的地方時,必須采用直接動火焊接的方法。需要動火的管道泄漏部位通常可以采用兩種焊接方法消除管道泄漏。
逆向焊接法是利用焊接過程中焊縫和焊縫附近受熱金屬均會受到很大的熱應力作用規律,而發生泄漏的裂紋在低溫區壓縮應力的作用下,會局部收嚴,在收嚴的小范圍內存在無泄漏區域,進而實現補焊。在補焊的過程中,只焊不存在泄漏介質的部分,并且收嚴一段補焊一段,補焊一段又會收嚴一段,如此反復直至全部焊合泄漏缺陷為止。采用這種方法要求施焊人員具有熟練的操作技術,并能夠準確地判斷收嚴的裂紋長度。
引流焊接法是利用金屬的可焊性將裝閘板閥的引流器焊在泄漏部位上,泄漏油料由引流通道和閘板閥引出施工區域以外,待引流器全部焊牢后,關閉閘板閥切斷泄漏油料,以達到管道堵漏的目的。這種方法的關鍵是制作出符合泄漏部位外形的引流器。
實施帶壓焊接也可以在施工點兩端裝設臨時旁通管道,然后在原管道上用盲板封堵泄漏點兩端,再動火焊接。帶壓焊接法搶修速度快、堵漏效果良好,但是,因為作業危險程度較大,所以,它要求焊接操作人員熟練操作方法。另外,還需要現場配置電源。
在搶修輸油管道泄漏的過程中,上述各種方法可以相互配合使用,在實際操作中應靈活運用。
3 搶修作業中的注意事項
3.1 控制油品泄漏流向
當輸油管道發生泄漏事故時,應先采取措施控制油料泄漏的流向——油品不能流向民房、火源、公路和耕地等處。對于已經流入的油品,要及時組織人員清理,同時,檢查、清理現場的可燃物。另外,要防止火災的發生,這是搶修過程中首先要考慮的問題。消防車應及時到達現場,并對危險區域實施泡沫覆蓋。
3.2 制訂準確、可靠的搶修方案
由于管道泄漏事故處理過程是個動態的過程,所以,必須根據現場實際情況制訂可靠的搶修方案,并制訂備用方案,以做到萬無一失。
3.3 控制作業坑的油氣濃度
室外搶修作業應嚴格控制作業坑的油氣濃度。在開挖作業坑時,作業坑要盡量大、深,并將坑底有油跡的地方用干沙覆蓋,作業坑周圍也應鋪蓋一定厚度的干沙。在作業過程中,應注意用可燃氣體測爆儀器監測泄漏區域的油氣濃度。如果在室內搶修,應打開門窗并強制通風,使油氣濃度降到爆炸極限以下,進而確保搶修作業的安全。
3.4 明確搶修方案和動火安全措施
如果需要動火帶壓焊接時,在搶修前,應組織相關人員了解和明確搶修方案和動火安全措施。為了保證作業安全,必須要徹底清理現場的油品,防止引起火災。在事故現場,不但要有消防車,還應有專職的安全監督員全程監控,并配置相應數量的滅火器具。動火操作人員應嚴格執行安全操作規程,在搶修結束后,要及時清理好現場,確認安全后才能離開。
3.5 不斷提高業務水平
加強管道搶修分隊的業務訓練水平,強化技術練兵,以提高應付突發事件的能力。基層油庫管理單位應配置相應規格的應急堵漏卡具、專業頂壓工具和密封劑膠黏劑等堵漏材料和相關設備。在平時,應該做好搶修機具的維護、保養工作,保證關鍵時刻搶修機具技術性能的可靠。
3.6 做好后勤服務工作
如果泄漏事故較嚴重,應成立后勤服務組織,為搶修人員安排好保暖、照明、醫療保障和衣食住行等事宜,以便為現場人員提供全程服務。
4 結束語
隨著社會經濟的發展,各界對石油工業的依賴程度也在逐步增大。而輸油管道作為最為經濟、高效的輸油方式,其數量也會與日俱增,與此同時,與輸油管道相關的安全問題也日益凸顯。綜上所述,本文系統分析了輸油管道泄漏的安全事故,并提供了一系列的搶修措施,旨在為輸油管道的安全作業提供幫助。
參考文獻
[1]李海榮.輸油管道泄漏事故分析及處理[J].管道技術與設備,2009(04).
[2]李劉建,劉寅杰,李軍建.液化石油氣管道泄漏事故分析及安全防范對策[J].石油化工安全環保技術,2009(04).
〔編輯:白潔〕