阿拉斯加原油管道帶給我們的啟示

王朝暉,張永國,賈麗,陳利安

(空軍勤務學院 航空軍需與燃料系，江蘇 徐州 221000)

阿拉斯加原油管道橫穿阿拉斯加，全長1287km，管徑為1220mm，設計年輸量8500萬噸，1977年竣工投產，是當年世界投資最大的工程。工程計劃4年完成，由于種種原因，歷經(jīng)近10年才建成。從開始設計到投產運行，來自世界各地的近70000名工程技術人員參與該項工程。阿拉斯加原油管道從技術性、系統(tǒng)性、管理性以及立法等方面都開創(chuàng)了現(xiàn)代管道業(yè)的先河，是一項舉世聞名的精品工程、綠色工程，帶給我們諸多啟示。

1 阿拉斯加的歷史淵源

阿拉斯加位于北美洲的西北端，三面環(huán)海，東面與加拿大接壤。該地區(qū)大部分在北極圈內，氣候寒冷、惡劣，不適于人類居住，當?shù)卦∶袷怯〉诎踩恕Ｉ扯碛?741 年派探險隊從西伯利亞渡白令海峽登上阿拉斯加，宣布擁有主權。在沙俄擁有阿拉斯加的一百多年間，其獲取的價值主要體現(xiàn)在兩方面，一是這里的野生動物資源豐富，獵殺后，取其皮毛，可制成高檔皮草，銷往歐洲；二是夏季可以在這里的淡水湖中取冰出售。但其付出要遠大于收益，需派兵駐守，鎮(zhèn)壓印第安人的反抗，教化所謂的野蠻人。

1856年，克里米亞戰(zhàn)爭結束，沙俄戰(zhàn)敗，國內民眾怨聲載道，經(jīng)濟處于崩潰邊緣。1861年，遭遇財政危機的沙皇亞歷山大二世派特使向美國“推銷”阿拉斯加。當時的美國國務卿西沃德極力支持這樁買賣，在他的游說下，經(jīng)過辯論，國會以微弱多數(shù)票通過購買意案[1]。俄美于1867年3月30日正式簽訂購買條約。阿拉斯加總面積151.88萬平方公里，720萬美元的售價，相當于每平方公里4美元74美分，這是世界近代史上最大的一樁土地買賣。在今天看來，如此合算的買賣，竟然沒有得到當時美國民眾的認可，人們諷刺西沃德是大傻瓜，阿拉斯加是西沃德的大冰柜。面對公眾的不理解，西沃德堅定地說："把它買下來，現(xiàn)在確實沒有什么用，但許多年后，我們的子孫會因為買到這塊地從中得到好處。"僅僅過了七年，西沃德的話就應驗了，人們首先在這里發(fā)現(xiàn)了黃金，后來又發(fā)現(xiàn)了石油。如今，海洋魚類、木材、各種礦產品及旅游逐漸成為阿拉斯加的主要資源和產業(yè)。其特殊的地理位置，為科學家觀測和研究地質構造、極地生物與生態(tài)環(huán)境等提供了一個極佳的天然實驗室；作為軍事要地，控制白令海峽，防御俄羅斯、日本的戰(zhàn)略價值，更是難以用金錢來衡量。

啟示一：成功的政治家一定要有遠大的目光和堅強的意志。他做的決定不能只顧眼前，要考慮整個國家、民族及后代子孫的生存發(fā)展；他能夠頂住壓力，堅持并實現(xiàn)自己的主張。

2 原油外運方案的確定

1968年，在阿拉斯加瀕臨北冰洋的普拉德霍灣發(fā)現(xiàn)了美國最大的油田，消息一經(jīng)傳出，參與開發(fā)的石油公司的股票價格飛漲。美國人在興奮之余，不禁為這些石油的外運擔憂起來。首先想到的外運方式是水運，但北冰洋地區(qū)氣溫極低，每年的冰封期很長，油輪大部分時間難以通行，即使使用破冰船開道，能否通航也是個未知數(shù)。還有人提出建設一條橫穿阿拉斯加的管道，將原油輸至常年不凍的瓦爾迪茲港，再裝船運至美國本土。管道縱貫北極圈地區(qū)，經(jīng)過數(shù)百公里的永凍土地帶，以當時的技術力量能否建成也沒有把握。如何保證從未有人類涉足的土地不會受到破壞？管道建設會給野生動物帶來什么影響？都是難以預測的問題。1969年1月美國國家環(huán)境保護法令開始生效，對建設阿拉斯加管道提出了更為苛刻的要求。由于環(huán)保問題，反對在阿拉斯加建設管道的言論不絕于耳。

確定原油外運方案的關鍵在于海運的試航，因為試航可以立即進行并能很快得出結論。如果試航證明海運是可行的，那就采用海運。如果試航證明海運是不可行的，則只有建設管道，那就只能集中精力，千方百計解決建設管道的技術問題。試航的目的是尋找全年可以通航的航線和確定能夠常年通過北極海域油輪的結構。只有這兩個問題同時解決才能確定海運方案。試航使用的曼哈頓號油輪是當時世界上裝備最好的油輪，改造費用達到3500萬美元，通過兩次試航，以花費5000萬美元的代價否定了水運的方案[1]。否定水運的主要原因有兩個。一是東路和西路均會遇到北冰洋每年近10個月的封凍期，浮冰可能會劃破船體，必須采用雙層船體，避免原油泄漏；二是北坡淺海區(qū)冰層時常移動，難以修建穩(wěn)定的深海油輪停靠的碼頭。不進行試航是無法得出這樣的結論的，直接采用海運方案，將陷入難以擺脫的困境。與此同時，建設阿拉斯加原油管道的第一個可行性研究報告新鮮出爐，這份報告認為以目前的技術力量在阿拉斯加建設管道是可行的。至此，原油外運方案塵埃落定，開始規(guī)劃設計阿拉斯加原油管道。

啟示二：重大項目的上馬必須進行認真細致的實地考察及可行性研究，否則會帶來無法預知的后果。

3 充分細致的規(guī)劃設計

管道科研工作主要解決管道建設和運行中所遇到的問題，因此，管道科研工作必須先行，規(guī)劃設計根據(jù)科研成果后續(xù)推進。阿拉斯加管道公司總工程師說："通過大范圍的調查研究，深入到管道建設的實際后，我們發(fā)現(xiàn)，在北極地區(qū)修建大管道遇到的難題，比預想的要多得多"。阿拉斯加管道在建設和運行中所遇到的問題大多是沒有先例的，無法運用過去的經(jīng)驗，只有依靠大量的科研工作才能解決。由于歷史原因，管道建設工程凍結了近四年時間。管道公司充分利用工程凍結期的時間，借助科研院、所、公司、大學及部隊的科研力量，投資6000萬美元，開展大量有針對性的科研工作，取得了豐碩的科研成果[2]：

(1)掌握了熱油管道埋設于永凍土中的五種方法；

(2)攻克了架空管道的主要難題，包括：架設在永凍土上的支撐架的穩(wěn)定問題；架空管道的熱膨脹問題；架空管道與支撐架之間的隔熱問題；架空管道的保溫問題；架空管道施工的裝備問題；

(3)解決了地表植物的復種問題；

(4)解決了永凍土上泵站的基礎問題；

(5)解決了永凍土中管道的陰極保護問題；

(6)解決了低溫下焊接問題；

(7)研究出了管道抗震監(jiān)測方法。

1974年完成的管道設計綜合了五年來的管道科研成果，完全推翻了1969年的初步設計，即使與1971年完成的詳細設計相比也調整、改進了很多。

啟示三：大型管道工程的科研工作一定要在管道規(guī)劃設計前進行，必須對管道建設和今后運行中可能發(fā)生的問題，做大量針對性很強的科研工作。問題解決得越徹底，帶來的后遺癥就越少，否則會在管道運行中帶來意想不到的麻煩。

4 管道建設中的環(huán)保做法[3]

4.1 成立環(huán)保處

管道公司成立環(huán)保處，下設兩個業(yè)務組，一個管理魚類和野生動物，另一個管理空氣、水體及對土地的污染與破壞。后來環(huán)保處的責任范圍又擴大到植物，涉及植物恢復和控制水土流失，并由公司總經(jīng)理授權負責監(jiān)督植物再生工程。

4.2 樹立管道設計新理念

管道設計總工程師弗農卡丁的設計理念是，設計-條不會破壞環(huán)境的管道，運行后不會泄漏，也不需要修補，這就意味著管道要鋪設更多的架設段，埋地也只能埋在融化后與凍結時同樣穩(wěn)定的永凍土中。這種理念在管道設計上是一次革命。

4.3 建設油氣回收系統(tǒng)

為避免油罐的大小呼吸污染瓦爾迪茲港周圍的大氣環(huán)境，建設了一套油罐排出油氣回收系統(tǒng)。將油罐上部的氣體收集起來，避免直接排入大氣中，污染環(huán)境，同時也減少了損耗。將電廠排出的煙道氣作為惰性氣體來補充油罐的氣體空間，形成安全的惰性氣體層。油罐發(fā)油時，用惰性氣體補充油罐的氣體空間；油罐收油時，惰性氣體自油罐中排出，進入集氣系統(tǒng)，如集氣系統(tǒng)滿溢，則排入油氣處理裝置，輸入焚燒爐燒掉。

4.4 建造壓倉水處理場

為防止油輪壓倉水污染港口水域，建造了壓倉水處理場。壓倉水先輸至儲罐，在儲罐內存放至少6h，將漂浮至表面的油撇出，輸至原油罐。壓倉水經(jīng)化學處理和空氣浮選，含油量降到百萬分之八以下后，方可輸至儲水池。達到排放標準的壓倉水，經(jīng)管道進入水下60～114m，通過噴嘴注入離岸213～320m的海水中。壓倉水處理場每天能處理壓倉水130萬桶，回收原油1.5萬桶。經(jīng)濟及環(huán)保效益十分顯著。

正是由于以上的環(huán)保做法，使得阿拉斯加原油管道安全運行了四十多年，對阿拉斯加環(huán)境的負面影響微乎其微，正面影響倒十分巨大，是一個典型的綠色工程。

啟示四：大型工程建設一定要堅持綠色環(huán)保理念，這關系到國家、民族、子孫后代的可持續(xù)性發(fā)展。

[1] 王朝暉，等．修建阿拉斯加原油管道是如何決策的[J]．石油知識，2011(3)：42-44．

[2] 梁翕章，等．世界著名管道工程[M]．北京：石油工業(yè)出版社.2002：94.

[3] 王朝暉，等．阿拉斯加原油管道如何成為綠色工程[J]．石油知識，2012(5)：39．