谈谈管道与环境(1)

为了我国经济的持续发展，保护我国的生态环境是国家的战略决策。在我国管道建设工程蓬勃发展的今天，如何认识管道对环境的影响呢？本文就管道与环境的相互关系谈谈看法。一、环境对管道的影响这里所指的环境，包括自然环境与人文环境；自然环境涵盖管道所处地区的气象、河流及水文、地质及水文地质、地表地貌特征、地形与地势及地球活动等大自然的客观环境；人文环境涵盖人类活动（如各类工程建设、农林耕植、管道自身施工与运行等）、国家与社会制定的法规与发展规划等。这些环境因素，影响着管道工程建设，必须有对应的措施保证管道建设顺利，运行安全。主要影响有以下三方面：1自然灾害对管道的影响由于地球内自身的运动及附着于地球的大气循环运动，加之宇宙天体运动时的相互作用，地球经常发生各种自然灾害。如地震、风灾、洪水、滑坡与崩塌、泥石流、地裂与地陷等，这些灾害危及着管道的安全。在管道工程设计中，要求对不同的灾害按相关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 进行管道安全核算，并采取相应工程措施。在地震灾害中，由于管道在场地地震波的作用下，会使管道发生拉伸或压缩，钢管是一种弹塑性材料，伸缩应变在管材允许范围内时，管道是安全的。当管道通过活动断裂带时，地震发生会使断裂带错动，不同性质的断层错动也会使管道发生伸缩变形，甚至发生弯扭变形，变形会使管材发生相应的应变，应变控制在允许范围内时，管道也是安全的。在《油气输送管道线路工程抗震规范》中，对管道抗震计算与应采取的工程措施均有相应的规定。凡是因为地壳环境变化，发生小滑坡、地面沉陷、采空区塌陷等情况，均可根据管道位移变形核算钢管生产的应变，如果应变值是在管材允许应变范围内，都可保证管道是安全的。如应变值超过允许范围，则应采取工程措施以保管道安全。在风灾中，对管道造成危害的是跨越管桥，特别是悬吊类柔性管桥，往往因为层流风绕桥面产生涡激振动，当振动频率与管桥结构自振频率相等或接近时，会因共振使管桥垮塌。1942年美国的塔科马悬索公路桥，在5m/s风速时，发生了桥面垮塌。因此在我们跨越管桥设计中，采用抗风索系统防止上述事故的发生，并且对柔性管桥的振动波形进行分析，使风索的节点处在谐波的高点上，限制谐波形成。在《油气输送管道跨越工程设计规范》中，相应于可能发生的灾害环境对管桥的影响，有关安全核算与工程措施也有明确规定。在洪水灾害中，对管道危害最大的是穿跨越工程，洪水造成河床冲刷，可能使水下穿越的管道外露，水流绕流已露管道时，涡激振动使管道发生疲劳断裂。马惠宁管道与陕京管道都曾发生此类事故，抢险投入了大量的人力物力。洪水也可能造成管桥基础冲毁，当洪水位超过管桥下缘标高时，也会冲毁桥面，发生桥毁损事故。为防止洪灾对管道危害，在相关的穿跨越工程设计规范中，均规定相应工程等级的对应设计洪水，并进行冲刷计算与规定埋深要求，同时提出河岸防护工程的设计。在管道沿线若遇上滑坡、泥石流等较大灾害地段，选线一般采用绕避通过的方式。若必须通过时，往往按规范要求采取工程措施防护，如在滑坡处做挡土墙、截排导流雨水，削坡卸载等措施；如通过泥石流区，规范要求将管道埋设在泥石流堆积区稳定层以下1m，或单跨越泥石流沟，将支撑墩台建在沟两岸稳定地基上。2土壤腐蚀环境对管道的影响埋地管道在土壤中由于钢对地电位呈正极，因而会发生电化学腐蚀；由于土壤的酸或碱性，会对钢管产生化学腐蚀；由于土壤中的微生物作用，会对钢管产生微生物腐蚀；由于植物在土壤中的根系发育作用，会使钢管产生锈蚀的根系腐蚀；在交流电或直流电干扰地区，还有干扰腐蚀。为防护管道发生腐蚀，造成钢管损坏失去使用功能，在《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》中，明确采取钢管外涂防腐层加阴极保护方法。有交流电或直流电干扰地区，规范要求采取排流保护与综合治理措施。为此还对应不同的防腐涂层分别制订了相应的标准要求。3人文环境对管道的影响居住在地球上人类，为了利用地球资源，为了相互交往，为了安居乐业，进行了矿山开采，布设输送电网、通信网络，修建了公路、铁路、水利枢纽、堤防及各类建筑物，并设置了林业、农业、水源及文物等保护区，形成复杂的人文环境，使得管道工程建设受到很多因素的影响。为维护人们生产与生活的秩序，国家还制定了一系列法规、标准保证社会安全与稳定。这些人类活动形成的环境，有些对我们管道建设形成障碍，如穿越铁路、公路、建筑物、采矿区等就是障碍；有些又为管道建设提供了良好的基础条件，如国家法律、规章、工程标准等，为管道建设提供了法律保障。公路、铁路、水路运输为管道提供方便。管道工程的用水、用电与通信在社会上可有依托。水利枢纽调配了洪水下泄，可消减洪峰流量，但又由于清水下泄加深了河床及两岸的冲刷。在管道工程建设中，如何做到与人文环境的和谐共生，是每个管道工作者必须面对的现实问题。我们采用套管或箱涵穿越公路或铁路，既保证了管道自身安全，又不影响公路或铁路的正常运行。我们选择线路路由时，尽量避开各类保护区，必须通过时，就从强度安全理念上加强工程措施。在管道穿越河流或水域时，我们与水务部门结合，进行防洪安全评价，根据水法与相关管理条例采取相应工程措施，如加大埋深，保护堤防，设置警示等。在管道与高压电缆（线）并行时，采用保持一定安全距离或采用排流措施进行管道防护，避免管道事故波及输电线路。在管道敷设中，考虑一定的埋深，使农田耕作不受影响；必要时用水土保持工程维护农田自然生态。二、管道对环境的影响管道对环境造成影响发生在施工期与运行期，我们分别进行分析，以达尽可能减轻影响的目的。1施工期对环境的影响管道在施工安装期间，要开挖管沟、穿跨越水域、山体、沟谷，要平整站场场地，还要修筑施工便道或伴行公路，因此会造成地表植被的损坏，局部地形改变，弃碴可能使局部地表径流改变等等，施工机具的噪声、机具排放的烟雾也会污染局部环境。定向钻穿越施工有可能出现冒浆污染环境。管道穿越堤防有可能引起大堤沉陷。开挖山体隧道如果没有查清隧道处山体地下水与山下地表水的相互关系，有可能造成切断地表水源的补给。凡此等等，管道在施工期确实对环境是有影响的，特别是对生态环境脆弱的地区，如沙漠戈壁地区、风积黄土地区、多年冻土地区、湿地沼泽地区，一旦发生大规模的地表破坏，恢复原始生态环境将付出极大的代价。在管道工程设计施工中，为尽量减少施工对环境的破坏，采取环保措施是十分必要的。例如：减少施工占地宽度、保留地表耕作土于后期回填于管沟表面、定向钻配置泥浆实施回收处理达到当地与国家排放标准要求、防止黄土区域塌坡沉陷采取的截导排雨水工程、防止多年冻土融化采取热桩等系列措施，结合水土整治的小流域规划做好水土保持与水工保护工程、查清地下水文条件达到不切断地表水源补给等等综合工程措施。施工后期，管道工程还要进行植被恢复，地形地貌恢复，做好环保标准中规定整治工程。2运行期对环境的影响管道在运行期对环境影响是压缩机具对噪声、运行期排放的物质（如生活污水、清管油气碴、放空的天然气、自备发电机与锅炉排放的气体与固体物质等）、管道事故发生时对周围环境的影响等。对于噪声与排放物的处理，设计时均按相关环保标准采取防噪、回收等处理措施。输送油、气、化工产品的管道，因为所输物质是易燃、易爆、有毒，管道发生破损事故时，对环境影响大。设计管道工程时，要从管道安全受到影响的各种因素进行分析，对应采取措施，提高安全的保障率。影响管道安全的因素主要有：1）腐蚀；2）自然灾害；3）人类活动；4）运行操作。根据国内外对管道事故的统计资料表明，腐蚀与人类活动（包括人为破损）是管道事故的主要原因，各占到40%以上， 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 为防止自然灾害及管道安全，设计采取的各种相关措施是有效的，对制订的管道安全操作规程及过压保护措施也是有效的。重点应该考虑的是防治腐蚀与人为破坏。管道发生腐蚀有两种情况：一种是钢管外部环境腐蚀；另一种是所输介质对钢管的腐蚀。钢管的外部腐蚀可以按设计规范要求，采用外防腐涂层加阴极保护方法进行防护；有电流干扰的地方，可采用排流措施进行防护。随着化工与防护技术水平的发展，钢质管道发生外腐蚀的机率越来越小；更何况在运行管理过程中，外检漏技术的发展也为防止管道腐蚀穿孔供了尽早发现、尽早处理的条件，为管道的运行安全提供了保障。钢管所输含有H2s或CO2的非干性气体时，钢管内壁会产生腐蚀；气体中含有氢离子时，会使钢管及焊缝发生氢致裂纹，在内压使钢管产生拉应力的作用下，造成应力腐蚀开裂，钢管损坏。对内腐蚀的防治采取四项措施：一是脱硫、脱水、脱碳处理，使输送的气体达到标准规定的要求；二是抗腐蚀的钢管，采用国标C级钢管（或ISO3183-3标准钢管）；三是采用内防腐涂层；四是定期进行内腐蚀检测，早发现早处理。通过这些措施，可以控制管道在运行期间不发生腐蚀破坏。人类活动对运行中的管道安全是有一定影响的，如在开挖活动中损坏管道，输变电活动中形成新的电干扰影响管道，交通工具碾压无保护的管道等等。为此，我们在管道设计中采取了设置警示牌、警示带、保护套管等措施，避免人类正常活动误产生的损坏。另一种是有意破坏管道的活动，如打孔盗油盗气、恶意炸毁管道等，这是一种最难防治的破坏。为保护管道安全，除了依靠国家的法制系统外，采取社会综合联防，加强管线的巡视，同时也在探索沿线设置报警系统，做到及时发现事故，应急抢维修处理。为了防止事故发生后引起次生灾害的扩大，管道沿线设置了截断阀，一旦发生泄漏，邻近阀门自动关闭。对影响管道安全的各种不利因素采取上述措施后，管道在运行期对环境的影响减少至最小程度，达到了无害化。三几点认识1.管道对环境影响的认识在现行的各类运输工具中，相比汽车、飞机、火车、轮船而言，管道对生态环境的影响是最小的。理由有六点：1）目前油气输送是单相压力流，它不同于铁路、公路，没有坡度限制要求，因此敷设管道基本不改变原地形，破坏地表植被小。2）管道除站场外，绝大部分是埋于地下敷设，埋深要求满足耕作、冻深、自身稳定，施工完成后基本可恢复原地貌，这也是铁路、公路做不到的，因此管道破坏生态很小。3）管道是密闭输送的，基本不会向空中散发污染物，不会像其他运输工具那样排放CO2或SO2；更不会像水库那样形成小气候，结合上述1）和2）的条件，管道不可能改变地表径流生态。4）为保护管道自身安全，像前面1）与2）讲述情况，管道采取一些工程措施可改善原地理环境潜在的灾害，有利于生态环境的稳定。5）管道输送不受空气阻力影响，是靠克服管内摩阻沿程连续输送，单位物质输送的能耗小于其他输送工具，因此耗能污染环境也就相对低得多。6）埋地管道在输送油气时，会形成相对稳定的温度场，为不影响地表植物生态，控制埋深，以保持植物生长的温度不受影响，维护原生态平衡。2.管道安全是维护生态环境的保障从前面有关的叙述中可以看出，管道在施工期对生态环境影响较小，且完工后尚有恢复生态、续建水土保持工程等措施。管道在运行期如果发生事故毁坏，对生态环境影响较大，因此必须保证管道安全。目前保证管道安全有两种理念：一种是以防患于未然，采用保守的许用应力法设计管道，我国与美国的相关设计规范遵循此理念。另一种是以充分利用材料潜能的极限状态法设计管道，事故时以安全距离要求来防止次生灾害的扩大，俄罗斯与中亚的相关设计规范是这种理念。我认为防患于未然的理念适合于我国地少人多、客观环境复杂的情况，有利于管道安全。随着科技发展，将来可综合利用两种理念，既保证管道安全，又可节省材料，做到管道又好又省的建设。3.设计如何保证管道安全设计要保证安全应该考虑以下四点最基本的要求：1）在选定线路路由与站址时，除结合当地规划与土地部门要求外，应根据有关灾害地质、地震、环境、安全、防洪、矿采等各项委托的预评报告的初步意见，尽可能避开有害安全的地段。实在难以避开时，按有关规范要求，采取多种工程措施保安全。2）满足对应于环境要求的力学安全，进行各种工况条件下的核算。我们的设计安全理念是以强度保证防患事故于未然的，这就要满足在正常运行压力条件下的强度、刚度、稳定及韧性要求；满足自然环境与人文环境引起的外载和变形的要求；满足控制内外环境对钢管腐蚀要求；满足相应设计洪水不被冲露或淹没、不引起大堤沉陷或管涌的要求；还要满足输送温度、安装闭合温度、外环境温度间的管道变形与稳定要求。设计人员依据规范核算满足要求后，应留存这些资料，以备事故检查。3）施工必须按设计要求，在设备材料、埋深、焊接、安装、施压、清扫、干燥、防腐、补口等各环节严格执行质量验收规范。完工时，对水土保持工程、环境保护工程、生态恢复工程应同时完成，并获相关管理部门的验收。4）运行管理是全面的完整性管理，达到完整性管理才能保证管道运行期安全。要求做到ⅰ）各阶段的基本资料，包括基础资料、设计资料、采办资料、施工资料、各项评估资料等均应纳入GIS全面数据管理中；ⅱ）巡检联防管理，应与地方气象部门、水务部门、消防部门、公安部门、地震部门、灾害管理部门等进行网络 安全管理 企业安全管理考核细则加油站安全管理机构环境和安全管理程序安全管理考核细则外来器械及植入物管理 ，包括各类预报、相关政策法规等；ⅲ）管道自身的监测管理，在制订的管理规章 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 中，做到定期与应急的监测，根据监测资料，对管道安全现状分级提出处理措施，以便维修保安；ⅳ）建立应急预案，包括资料、材料、设备的预储，维抢修队伍的设置、定期预演、员工培训等，以便在紧急状态下，尽可能减少损失，减少对环境生态的影响。