孟繁兴
国家管网集团东部原油储运有限公司 江苏 徐州 221008
摘要：由于历史原因和区域条件，向某石化企业输送进口原油的管道不可避免地需要经过大武地下水富集区。该区域位于临淄市西南部(面积123.23km2)，是周边许多水厂、电厂等工厂的取水点。一旦原油从管道泄漏，地下水污染的风险极高。因此，采取合理有效的环境风险防范措施是非常必要的。
关键词:原油管道；地下水富集区；环境保护
引言
河流长输管道穿越技术主要有两种技术类型，分别是开挖穿越和非开挖穿越，管道河流穿越会受到河流水文和地质条件的影响，在目前管道施工技术飞速发展的背景下，非开挖敷设目前在施工中处于主体地位。非开挖穿越技术主要有隧道穿越和定向穿越两种类型，定向穿越具备施工理深大、工期快的优势，而且不受水文条件的制约，适宜在大型河流管道穿越方面使用。如果当地地质条件不适合使用定向穿越技术，就会采取隧道穿越技术。
1定向穿越施工设计
在河流定向穿越设计过程中，穿越的距离、地质条件和位置都必须符合施工的要求，必须按照安全、可行和经济的原则来进行施工设计入土和出土角度、曲率半径和穿越深度都需要提前设计完成，具体应做到以下几点：第一，首先要对最大穿越深度进行确定。为了把最大穿越深度确定下来，应充分掌握集施工地点的地质和水文资料，把勘察及物探工作认真做好，要对穿越区域土层分布有一个全面的了解，同时要对河床稳定性进行评估；第二，穿越条件和钻径大小必须与钻机的性能相符合，在确定穿越长度的时候，要符合钻机回拖的性能要求，坚硬的岩石地层不适宜进行定向穿越；第三，在土壤液化和泡泉等不稳定的地层，极易出现塌陷和管涌事件，因此必须引起施工方的高度重视；第四，管道必须做好防腐工作。防腐层的强度和韧性必须有可靠的保障，而且要有较强的耐磨性，且防腐层要与管道很好的豁合在一起；第五，大型河流管道穿越施工实施起来比较复杂，在设计的时候要对其经济性予以充分的考虑，在此基础上，穿越距离要尽可能的缩短。
2原油管道穿越地下水富集区的环境风险防范措施
2.1施工期环保措施
由于管道的运行是分段的，因此运行顺序较短，因此整体影响较小。在施工期间保护地下水环境的要求主要有: 1)组织施工人员的学习，以提高对地下水环境保护的认识。(2)禁止在各区安装临时厕所。(3)禁止就地处理家庭废水和随意处置固体废物。(4)加强含油设备的管理，防止泄漏。(5)雨天用塑料薄膜复盖施工附件，以防止雨水过滤形成的废水进入地下水。(6)监测地下水的质量。(7)制定污染应急计划。
2.2穿越管道治理方案制定
对下游管道故障情况的分析表明，15个管道故障是内部腐蚀造成的，因此本腐蚀风险管理计划主要从预防内部腐蚀的角度来考虑。从检测结果来看，通过管道的壁厚是一致的，原始管道是使用定向钻穿方法完成的，通过的管段没有弯头90，可以在线修复。初步确定了三个治理备选方案:第一个方案是采用同等直径压缩HDPE管内涂层的在线修复技术；二、将定向钻井改为室内浸渍钢管；第三，需要利用在线内部涂层技术对现有管道进行内部维修。从治理成本的角度来看，在线内涂层技术成本最低，定向钻井更换钢管成本最高；从耐蚀性的角度来看，各向同性压缩HDPE(高密度聚乙烯)管内涂层的修复技术在管道内防腐方面最为有效，在线内涂层技术相对较弱。由于技术可行性和经济比较，最终决定采用同等直径压缩HDPE管内壁修复技术来管理管道腐蚀风险。
2.3应急管理
定向钻孔操作的成败直接决定整个定向钻孔操作的成败。在拆除管道之前或期间，孔、设备状态(例如，管道壁倒塌、收缩的孔)可能具有不充分的复土厚度，而钻孔现象(尤其是在拆除大口径管道时)更有可能发生。 因此，在拆除管线之前，必须准备好管道钻井的应急措施(推力机、压实机、换轮设备的实施和准备)。 施工单位应认真分析返回风险和有针对性的拖运，及时制定和实施应急措施，及时采取应急措施，避免救援时间延误。
如果发生泄漏，必须先与对方联系，然后才能进行拆除作业。拆卸时，应首先使用钻具进行无旋转点(推力不得超过150 kn)。推前要请对方人员仔细观察钻头的位置，判断双方的钻头是否同时移动。如果进入点的钻头超出安全区，而开采点的钻头没有反应，则必须立即停止点的移动，将钻头拉出其原始位置，以防止钻头损坏。
2.4运营期环保措施
大宇地下水资源丰富科管道已由原油储存和运输集团东方管网集团有限公司潍坊生产和运营管理处填补。潍坊和油品运输公司设有环境管理机构，管道依靠齐鲁油品运输站接管维修班和潍坊油品运输站接管维修队。与此同时，潍坊供油局还为大宇地下水丰富段管道指定了综合应急计划，并在临淄区环境安全应急管理办公室进行了登记。运营期间采取的主要环境保护措施有:(1)对竹岛地下水资源丰富地区的管道进行量化监测。(2)定期检查管道，并由合格单位定期检查地下水的质量。(3)定期提高对管道保护和地下水环境保护的认识。
2.5应用顶管施工法
顶管法目前已经比较成熟，主要是把超长距离顶管采取继装置接力顶进，顶管采用钢管活着钢筋混凝土管道，盾构机切削地层在前面，后面使用传送机把岩石碎屑传输出去。顶管截面通常不大，施工成本相对较低，施工工期较短，对于那些距离较短的隧道特别合适。顶管法通常是直线施工，所以管道应当尽量避免出现弯曲。顶管的顶力必须有可靠的保障，这样管壁与土壤之间的摩擦力才可以得到有效的克服。挤压出土法、外挤压顶进法、管内出土法是顶管法比较常用的施工法法，同时施工设备的选择也要充分的考虑顶力的大小。
2.6管道清洗
使用pig(通球、用特殊聚氨酯材料制成的球形清洗材料)进行物理清洗和硬管清洗，可有效地清洗管道中的接头、污物、氧化皮、沉积物和其他异物。清洁完毕后，需要通过室内电视进行检查，要求管道内壁不存在块状腐蚀和污物，特别是不存在硬尖污物，以免损坏管道内壁。
2.7阴极保护
整个管道采用强制性的外加电流阴保护系统，在竹岛地下水富集区附近的线路遥控截止阀室内安装阴极保护站，保护埋在地下水富集区的管道阴极同时，为了有效监测埋在地下水富集段的管道阴极保护水平，每隔1公里在该区安装一套智能测试桩，通过智能位采集仪定期采集管道电气位置数据，数据自动传输给服务器。
2.8ＨＤＰＥ管试穿插
为了保证全线穿插工作的顺利进行，首先尝试穿插一段HDPE管测定摩擦阻力，检查样品衬管表面损伤情况，了解待修复主管的除垢、去瘤、除垢效果。如果划痕较少且深度不超过管壁厚度的15%，则配件成功。如果试贯结果达不到要求，需要再次采取清管、清馏等措施，直到试贯合格。。
结束语
原油管道在穿越武道地下水丰富地区时，充分考虑到了其重要性和环境敏感性，并提出了提高壁厚和改善管道养护等技术预防措施，以有效提高管道安全；在施工期间严格遵守环境要求，提高施工人员的环境意识；加强运营期间的环境管理和管道检查。通过在设计、施工和业务管理的三个领域采取环境风险保护措施，并确保这三个组成部分同时存在，最大限度地减少了环境风险的可能性和管道铺设对地下水环境的影响。
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