山地油气管道环境保护与污染管控探究

山地油气管道环境保护与污染管控探究

摘要:针对山地油气管道在建设、生产运行和泄露失效时会对管道周围的环境造成污染问题,提出了油气管道沿线环境保护与污染管控措施。

关键词:油气管道;环境保护;污染管控;管控措施

环境污染与保护是目前全球共同面临的严峻课题[1]。油气管道的日常运行与维修过程也会对环境产生一定影响,其中泄漏油气的挥发扩散、燃烧将引发一系列污染问题[2]。油气泄漏引发的污染一般体现在两个方面:一是油类会与水体、土壤内的物质发生物理化学反应和生化反应,从而影响微生物的存活,同时会使土壤的结构被破坏,导致土壤透水性下降;二是石油内含有穿透性比较高的低分子烃,可以穿透到植物的组织内部,从而影响其正常生理机能,且低分子烃还会在植物表面形成一层薄膜,堵塞气孔,导致植物的蒸腾作用和呼吸作用受到影响,最终使农作物减产[3]。因此减少油气长输管道在运营中的环境问题刻不容缓,以实现油气运输与生态环境的协调可持续发展为目标,是在管道运营中必不可少的内容。本文将提出一些山地油气管道运输与维护中的环境问题、相应的环境保护方法与具体的污染管控措施,总结目前的研究现状并进行分析与思考。

1油气管道运输中的环境问题

1.1对土壤的影响

土壤污染是指人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度,引起土壤质量恶化,并进而造成农作物中某些指标超过国家标准。油气管道的施工和运行会对土壤造成污染,体现在管道施工中管沟开挖、回填等对森林、草地、农田的破坏,这些均会导致施工范围内的水土流失。同时土壤表层的熟土经过翻动会被深层的生土所代替,造成土壤的养分降低,不利于植被的生长,破坏生态平衡[4]。

1.2对水资源的影响

管道施工对水资源造成的影响主要表现在切断、改变地下水通道和污染地下水。在国内的管道建设中,因为没有提前分析对地下水的影响,曾造成在管道建设时污染了地下水。在某管道建设过程中要进行山体隧道施工,施工后造成原来的地下水循环体系被改变,切断了附近村民的饮用水源,造成村民饮水困难;由于未对水资源的走向分布进行调查,造成在穿越地层时岩石破碎产生裂隙,致使施工泥浆渗漏到附近居民的地下水水源井,造成井水污染[5]。

1.3对大气环境的影响

管道线路工程施工中车辆产生的尾气和施工机械燃油产生的废气会对大气造成污染,同时施工过程中产生的扬尘也会污染大气环境,使空气中的悬浮物增加,这些都对大气环境质量产生较为严重的影响[6]。

1.4对生物和林牧业的影响

管道建设对生物和林牧业的影响主要表现在施工时砍伐树林导致对林业毁灭性的影响和施工结束后对植物生长的影响。林业主要包括防护林、路边林等树林[7]。对草皮的影响还会导致牧业减产,对树林的砍伐会影响生物的聚集和生存繁衍[8]。因此在管道设计施工时应尽量避免穿过动植物保护区和大片森林湖泊草地等生态基地。

2环境管理措施及改进方向

2.1树立“绿色输运”理念

“绿色输运”理念是指以可持续发展为根本目的所进行的输运过程,即尽可能地在源头对污染进行控制,使污染问题尽量少发生,不以环境为代价来换取经济效益[9]。西南管道公司所辖的川、渝、滇、黔、贵、陕、甘、宁8省的部分管道基本上都是“V”字形大落差长输管道,管道途径地势险恶、环境恶劣、社会依托少,导致管道管理困难,易出现问题,一旦油品发生泄露容易引发环境问题,造成经济损失甚至人员伤亡。因此树立“绿色输运”理念,在事故发生之前做好思想上的认识,并制定事故前的预防措施和事故后的挽救措施,才能将影响降到最低。

2.2环境影响评价早介入

提早预防,让环境污染事故不发生或者少发生是最根本的解决途径,因此环境影响评价应当早介入。环境影响评价是指在施工前根据施工方案、施工质量、施工效果等资料对施工项目的环境伤害进行分析、预测和评价[10]。环境评价早介入是指在施工作业之前先进行环境评价。由于山地管道建设困难、地形复杂,环境评价是不可或缺的一环,评价指标包含很多方面[11],例如:此地的水土是否容易流失,是否容易造成管道暴露,是否能使管道避免水毁导致的泄露污染事件;能否较快地恢复植被覆盖,防止管道因泥水冲刷造成二次破坏污染[12];施工后是否对环境产生影响,结合污染物的检测结果分析污染物指标是否在环境可承受的范围之内;管道的施工是否会造成噪声污染、水污染与大气污染,是否会影响当地居民的生活等[13]。

2.3完善先进环境管理技术

“智慧管网”即数字管道技术,是以精确探测、定位管道为基础,实时监测感知管道破损等故障,构建管道全寿命周期管理的综合信息平台系统,从而及时预警、处置管道的异常,确保人民生命财产安全[14]。西南管道公司建立了长输油气管道的数字管道网络,但是在智慧管网中,对环境方面的信息涉及不够全面。应在智慧管网系统中完善与环境相关的信息,加入沿线的地表水走向,有利于评估地面泄漏点污染水源范围;加入地下水文分布,有利于估测地下泄漏点对地下水的污染范围;加入地区法律法规与排放标准,在施工或发生事故时可以一键查阅相关文件,并采取相应措施;加入山地地形地貌特征,并利用软件进行作业风险分析和事故发生概率评估,进而采取相应的预防措施进行保护。这一系列的环境相关参数不仅可以使山地管道的维护更加智能化、数字化、科学化,更重要的是可以减少环境伤害,使管道与复杂的环境和谐共处[15]。

3施工管理要求及改进方法

3.1施工现场人员的管理

不论是绿色输运理念还是环境评价、智慧管网的建设等措施都是理论上的环境保护措施,现场的施工是实践,也是环境保护至关重要的一环[16]。目前作业中已经增添环境监理职位,监督施工人员按环境保护的要求进行作业,并负责环境验收。通过定期进行HSE培训及考核提高施工人员的环保意识与知识储备。在现场施工时,要学习如何进行施工带宽度的评估确定,可以结合智慧管网中的环境信息来进行评估,并结合有经验的师傅进行辅助教学。施工结束后,植被恢复也至关重要,不仅涉及生态的平衡,水土流失也会造成管道的毁坏,发生二次事故,因此收尾工作的重要性也要知会现场施工人员。

3.2保护地下水环境

管道在进行设计时应当考虑对地下水环境的影响,设计工作重点应从地下水的分布入手。地下水环境包括水井、泉水、景观、水库等,对于这些地下水的流向应当进行详细的调查并充分纳入工程设计中进行全方位考虑[17]。对于管线的铺设路线选择,应当结合沿路的水文信息和地质勘探信息[18],调查清楚是否会造成水源的切断,是否会影响水流走向,是否会造成地下岩溶区的坍塌,是否会影响居民的正常饮用水资源。结合以上信息最终得出管道建设的最优路线,从而达到保护地下水环境的目的。

3.3生态恢复效果评估

在生态恢复中,最常见的是植被恢复,尤其是山地管道作业,植被恢复还与水土流失问题密切相关,然而有些植被的存活率不高,虽然作业结束后种植了植被,但并不能起到相应的防护作用[19]。此时,备选植被数据库的建立至关重要。当地常见植被可以录入备选植被数据库,并且加入移植方式,在施工之前尽量在保护原植被根部的前提下将其挖出,并结合移植方式,在施工结束后将原植被回填,不仅减少了购买新植被的成本,原植被也较容易存活。如果在无法留存原植被的情况下,可以在备选植被数据库中选取适合当地生长,且存活率高、性价比高的植被进行生态恢复[20]。

3.4设计环境最优路线

管道的抢修重在一个“快”字,因此企业应追求更快更好地完成施工,这样不仅能将经济损失降到最低,对环境的伤害也能减到最小。设计环境最优路线可以在一定程度上达成上述目标[21]。环境最优路线,即以最小的环境污染为代价进行的作业路线,路线包括事故应急方案的设计、施工、验收。结合智慧管网中的环境信息,生成不同泄漏点的最佳应急方案,辅助以具体情况分析,这样就能以最快的反应速度进行抢险,并能收获较好的抢修效果。

4结语

综上所述,山地油气管道在建设、生产运行和泄露失效时会对管道周围的环境造成污染,因此山地油气管道的环境保护和污染管控应该包括管道的建设、运行、失效等环节。本文经过分析将山地管道沿线环境预防措施归纳为以下几点:树立“绿色输运”理念,在源头控制污染的产生,营造以清洁生产为目的的储运过程;提早介入环境评价,使施工运行符合环境保护要求;完善“智慧管网”,即数字管道技术中的环境板块;培养施工人员环境保护知识,使施工合规化;设计环境最优路线并进行生态修复效果评估。经过以上预防及处理措施,能够较为有效地管控山地油气管道造成的环境污染。

作者:杨柳 李猛 秦龙龙 唐磊 单位:国家管网集团西南管道昆明维抢修分公司