前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的管道運(yùn)輸?shù)墓δ苤黝}范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
管道工程建設(shè)的特點(diǎn)
油氣管道工程主要由管道運(yùn)輸線路和終端與中間站場(chǎng)兩大部分構(gòu)成,整個(gè)管道系統(tǒng)包括線路工程、站場(chǎng)工程、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、儀表和自動(dòng)化控制系統(tǒng)、穿(跨)越及管道伴行道路等。油氣管道工程建設(shè)是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和工藝流程進(jìn)行管線、場(chǎng)站的安裝、配置與施工、調(diào)試。管道施工主要完成管道的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸、管道焊接、管道現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口、管溝開挖、管道下溝、管溝回填,河流、公路、鐵路穿越,地貌恢復(fù)等施工工序。油氣管道項(xiàng)目建設(shè)有以下特點(diǎn)。
第一,工程施工作業(yè)量大,點(diǎn)多線長(zhǎng)。由于油氣輸出地和使用地距離較遠(yuǎn),同時(shí)發(fā)揮管道長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)囊?guī)模效應(yīng),我國(guó)油氣管道建設(shè)點(diǎn)多線長(zhǎng)。例如我國(guó)西氣東輸工程西起新疆輪南,經(jīng)過戈壁沙漠、黃土高原、太行山脈,穿越黃河、淮河、長(zhǎng)江,途經(jīng)九省最后到達(dá)上海,全長(zhǎng)約4000公里。
第二,工程建設(shè)均為野外施工,施工作業(yè)條件惡劣。我國(guó)已基本建成了橫跨東西、縱貫?zāi)媳?、覆蓋全國(guó)、連通海外的油氣管道干線網(wǎng)。油氣管道地理跨度大、環(huán)境復(fù)雜,往往一條管道就要經(jīng)過高原、山地、沙漠、戈壁、江河、水網(wǎng)各種地貌,自然障礙多。地形多變、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工現(xiàn)場(chǎng)分散,施工區(qū)域氣候條件多變,這都給管道項(xiàng)目建設(shè)帶來很大難度。
第三,施工設(shè)備器材多,組織工作量大。油氣管道工程建設(shè)需要起重機(jī)、吊車等吊裝設(shè)備,汽車、平板車等運(yùn)輸裝備,焊接設(shè)備,烴泵、壓縮機(jī)等從動(dòng)裝備,供電與控制裝置以及防雷、防靜電等設(shè)施。還包括大量的管材、彎頭以及法蘭、三通、螺紋短節(jié)、大小頭等管配件,施工作業(yè)搬遷頻繁。這些設(shè)備、裝置根據(jù)不同的施工單位、工地、工位、管材等工程條件,需要便于移動(dòng)、組配。因此工地施工設(shè)備組織、器材管理工作量大。
第四,安全性與工程質(zhì)量要求高。長(zhǎng)輸油氣管道的工作壓力一般大于6MPa,有的甚至達(dá)10MPa,輸送的又是易燃、易爆等石化介質(zhì)。管道工程項(xiàng)目對(duì)焊接工藝要求極高,確保每一道焊口的技術(shù)要求和質(zhì)量保證。同時(shí)管道工程建設(shè)推進(jìn)很快,每個(gè)作業(yè)機(jī)組每日綜合進(jìn)度可達(dá)3km,一般采用流水作業(yè)。需求保證每一道工序的工作質(zhì)量,這樣才能確保整體工程的安全與質(zhì)量。
二、油氣管道工程建設(shè)中物流活動(dòng)
管道工程建設(shè)中存在大量的物資,物資管理是工程建設(shè)管理中的重要內(nèi)容之一。管道工程業(yè)主方和各承包商“各自為政”,各自負(fù)責(zé)責(zé)任范圍內(nèi)工程物資的采購、運(yùn)輸、儲(chǔ)存與領(lǐng)用。由于石化企業(yè)長(zhǎng)久以來存在“大而全、小而全”的管理模式,將物資的流動(dòng)活動(dòng)認(rèn)為是物流。這種對(duì)管道項(xiàng)目物流的看法有失準(zhǔn)確,沒有抓住現(xiàn)代物流管理的性質(zhì)與內(nèi)涵。從而不利于管道工程項(xiàng)目建設(shè)中的物流操作與物流管理。油氣管道工程建設(shè)存在大量的物流活動(dòng)和物流管理內(nèi)容。油氣管道工程建設(shè)中的物流活動(dòng)既包括基本的功能性活動(dòng),還包括一些附加的活動(dòng)。功能性活動(dòng)包括大量施工設(shè)備、管道線材與配件的運(yùn)輸、裝卸搬運(yùn),物資的采購、庫存管理、配送、調(diào)度等。附加活動(dòng)包括編制物料的進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃,設(shè)備、器材、配件的組配與合理統(tǒng)籌,管材、構(gòu)配件的檢查、清洗、吹掃、干燥、防腐,以及運(yùn)輸、安裝全過程的跟蹤與檢測(cè)等活動(dòng)。
油氣工程建設(shè)各參與方的關(guān)系發(fā)生著變化,工程項(xiàng)目業(yè)主方需要考慮項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。該項(xiàng)目需要強(qiáng)調(diào)各參與者的群體合作和整合,以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)。在管道工程項(xiàng)目供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中,各參與者之間同時(shí)傳遞著業(yè)務(wù)流、物資流、資金流、信息流與價(jià)值流,需要從供應(yīng)鏈管理角度研究項(xiàng)目建設(shè)過程中的5個(gè)流程的管理,以達(dá)到工程建設(shè)成本、工期、質(zhì)量等目標(biāo)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。因此外包物流服務(wù)正成為油氣管道項(xiàng)目建設(shè)物流管理的新方式。在項(xiàng)目建設(shè)中,供應(yīng)鏈管理也意味著跨越各方的物流管理,項(xiàng)目物流被視為精益工程的關(guān)鍵一步,項(xiàng)目物流成為項(xiàng)目管理的重要組成部分。
三、油氣管道工程建設(shè)對(duì)物流管理的要求
物流管理的本質(zhì)是滿足貨主企業(yè)物資管理需求,將合適的產(chǎn)品或服務(wù),按照合適的狀態(tài)與包裝,以合適的數(shù)量和合適的成本費(fèi)用,在合適的時(shí)間送到合適的客戶的合適地方,使總成本為最小。物流管理的本質(zhì)可以認(rèn)為是,要在盡可能最低的總成本條件下實(shí)現(xiàn)既定的客戶服務(wù)水平,即尋求服務(wù)優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)的一種動(dòng)態(tài)平衡,并由此創(chuàng)造企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。物流管理通過一系列物流活動(dòng)的有機(jī)結(jié)合,保障企業(yè)的采購、生產(chǎn)、銷售等領(lǐng)域的正常運(yùn)作。油氣管道工程建設(shè)也是一種生產(chǎn)過程,涉及大量的人、財(cái)、物的管理,其對(duì)物流管理提出了一些特定的要求。
首先,保障油氣管道工程項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行。管道工程建設(shè)的主體工序主要包括測(cè)量放線、作業(yè)帶清掃、施工便道修筑、管道干燥、管道焊接、防腐補(bǔ)口、管溝開挖、管線下溝、管溝回填和三樁埋設(shè)等工序。這些工序間關(guān)聯(lián)性很強(qiáng),同時(shí)每道工序均須采取嚴(yán)格的實(shí)時(shí)質(zhì)量控制。各個(gè)工序需要不同的施工設(shè)備、物流裝備與管材器件的合理配置,大量物資的管理則成為保障整體工序正常銜接的關(guān)鍵。油氣管道項(xiàng)目涉及的物資除了鋼管、配件等施工材料外,還包括施工設(shè)備和運(yùn)輸裝備兩大類。這些物資需要將運(yùn)輸、存儲(chǔ)、裝卸搬運(yùn)、包裝以及流通加工等物流活動(dòng)看作是系統(tǒng)工程。
其次,加強(qiáng)項(xiàng)目過程物流成本控制。我國(guó)全社會(huì)物流總費(fèi)用與GDP的比率接近20%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家物流成本比重。在油氣管道這樣的大型工程項(xiàng)目中,物流成本大大高于一般性的生產(chǎn)流通企業(yè)物流成本。加強(qiáng)油氣管道建設(shè)項(xiàng)目物流成本控制,有助于擴(kuò)大管道業(yè)主方的生產(chǎn)利潤(rùn)空間。管道項(xiàng)目成本包括施工中發(fā)生的人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械使用費(fèi)等主要直接成本和保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量而支出的質(zhì)量成本。其中材料成本中的采購成本、庫存成本和運(yùn)輸成本直接是項(xiàng)目物流成本的主要部分;機(jī)械費(fèi)中的設(shè)維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用和設(shè)備零星配件的費(fèi)用也與物流成本相關(guān);同時(shí)生產(chǎn)機(jī)械的規(guī)?;?、生產(chǎn)調(diào)度的改進(jìn)以及物流活動(dòng)的合理安排也有助于加強(qiáng)人工費(fèi)控制;加強(qiáng)施工設(shè)備和原材料的檢驗(yàn)養(yǎng)護(hù)工作可減少管道項(xiàng)目質(zhì)量成本。?施工項(xiàng)目成本的發(fā)生涉及到項(xiàng)目整個(gè)周期,因此要從投標(biāo)開始至中標(biāo)后的實(shí)施及竣工驗(yàn)交實(shí)行全過程實(shí)施有效的物流成本控制。
再次,注重項(xiàng)目工程質(zhì)量與安全管理。保證工程質(zhì)量,為顧客提供滿意的工程產(chǎn)品,是施工單位的基本責(zé)任和義務(wù),而且好的質(zhì)量能樹立良好的企業(yè)形象,為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。因此,管道項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)十分重視提高工程質(zhì)量水平。
物流雖然是派生于施工活動(dòng)的服務(wù)需求,但是物流活動(dòng)的良好運(yùn)作有助于確保管道項(xiàng)目工程質(zhì)量。例如管材及配件的采購商選擇與倉庫保管確保了施工原材料的質(zhì)量,輕拿輕放的裝卸搬運(yùn)可減少管材的破損,管道兩頭的密封包裝可防止異物混入。在油氣管道工程中,項(xiàng)目安全甚至比項(xiàng)目質(zhì)量更為重要,這是由該項(xiàng)目的運(yùn)輸介質(zhì)決定的。項(xiàng)目施工安全不僅僅保障現(xiàn)場(chǎng)施工人員、設(shè)備、原材料的安全和有效使用,還直接影響項(xiàng)目建成后的油氣長(zhǎng)距離、全程輸送安全以及中間、終端場(chǎng)站等設(shè)施的生產(chǎn)安全。物流操作規(guī)范、物流制度標(biāo)準(zhǔn)、物流設(shè)備性能維護(hù)等等物流安全管理的到位,都有益于保障油氣管道項(xiàng)目工程建設(shè)的安全管理。
四、加強(qiáng)油氣管道工程建設(shè)項(xiàng)目物流管理
油氣管道工程建設(shè)項(xiàng)目物流管理的實(shí)質(zhì)是管道項(xiàng)目供應(yīng)鏈管理的物流系統(tǒng)工程實(shí)踐與應(yīng)用。其一與物流理論相關(guān),通過有效管理到現(xiàn)場(chǎng)的物資供應(yīng)減少浪費(fèi)。事實(shí)表明物流理念在管道工程項(xiàng)目中的主要應(yīng)用是項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工階段各項(xiàng)目參與方的信息流。這種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目過程中把物資供應(yīng)商、物流設(shè)備廠商看成是圍繞承包商的分包商群組。其二與精益生產(chǎn)相關(guān)的精益物流思想,目的是物流活動(dòng)與物流服務(wù)在整個(gè)供應(yīng)鏈中為業(yè)主創(chuàng)造價(jià)值。實(shí)現(xiàn)精益物流要求項(xiàng)目的各參與方,包括代表業(yè)主方的管理組織、承包商、物料供應(yīng)商和其他服務(wù)商,能以項(xiàng)目目標(biāo)為共同目標(biāo)聯(lián)合起來工作。
一方面從管道項(xiàng)目施工企業(yè)的角度,研究管道工程施工現(xiàn)場(chǎng)的物流活動(dòng)和物流管理。將項(xiàng)目管理從現(xiàn)場(chǎng)施工擴(kuò)展到施工場(chǎng)外的供應(yīng)物流及其管理。從供應(yīng)鏈角度研究管道項(xiàng)目供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的物流及其整合,提出一些可行的方法和技術(shù)手段,研究對(duì)象不局限于較標(biāo)準(zhǔn)的管道建設(shè)工程生產(chǎn)物流,還有管道建設(shè)工程前期的招投標(biāo)、物流服務(wù)商、物流設(shè)備商的選擇,原材料采購與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)物流、場(chǎng)站建設(shè)配套工程以及管道設(shè)施設(shè)備調(diào)試與試運(yùn)營(yíng)等后期工作。
另一方面從工程角度來研究的,構(gòu)建管道工程項(xiàng)目建設(shè)精益物流過程。加強(qiáng)物資管理,在施工現(xiàn)場(chǎng)物資需要時(shí)剛好能提供需要的物資調(diào)度。重視施工現(xiàn)場(chǎng)的物流管理,如承包商施工管理、現(xiàn)場(chǎng)布置、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)等。著眼點(diǎn)在于提高施工現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)效率,減少無附加價(jià)值的活動(dòng),從而提高資源使用效率和減少時(shí)間浪費(fèi)。近年來工程建設(shè)過程的集成管理越來越受重視,管道建設(shè)項(xiàng)目物流管理應(yīng)集成項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目施工與項(xiàng)目試運(yùn)營(yíng),同時(shí)重視項(xiàng)目組織變革,包括物流服務(wù)相關(guān)方介入整個(gè)項(xiàng)目過程。
此外,管道工程項(xiàng)目積極引入第三方物流服務(wù)商,提供工程項(xiàng)目全程物流服務(wù)方案。在我國(guó),生產(chǎn)、流通企業(yè)的物流應(yīng)用實(shí)例較多,給管道項(xiàng)目物流管理奠定了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。由于管道工程建設(shè)復(fù)雜且不確定性因素多,我國(guó)管道項(xiàng)目實(shí)施第三方物流管理的實(shí)踐還比較少。這與當(dāng)前我國(guó)物流系統(tǒng)和設(shè)施不完善、管道施工參與者的觀念傳統(tǒng)等有關(guān)。但是不可否認(rèn)由第三方物流服務(wù)商提供的項(xiàng)目物流管理可以成為項(xiàng)目管理的一個(gè)分支,與項(xiàng)目組織、項(xiàng)目總計(jì)劃、項(xiàng)目控制、信息溝通等息息相關(guān)。項(xiàng)目物流管理應(yīng)發(fā)揮自身的專業(yè)化作用,保證項(xiàng)目實(shí)施的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性,集成各項(xiàng)建設(shè)工作,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)。
五、完善油氣管道建設(shè)各項(xiàng)物流活動(dòng),形成系統(tǒng)工程
油氣管道工程項(xiàng)目不同于一般的生產(chǎn)、流通企業(yè)活動(dòng),也不同于建筑、場(chǎng)站等大型設(shè)施的物流項(xiàng)目。由于其專注于長(zhǎng)程管線架設(shè),又是用于輸送石化危險(xiǎn)產(chǎn)品。因此在進(jìn)行管道工程項(xiàng)目物流管理時(shí),需要充分考慮建設(shè)工程特點(diǎn),開展物流系統(tǒng)工程管理,將大件運(yùn)輸、庫存管理、流通加工、配送等物流活動(dòng)實(shí)施有機(jī)結(jié)合。
隨著管道技術(shù)的發(fā)展,管道施工項(xiàng)目中的大型閥門、超長(zhǎng)管線越來越多,因此有必要開展大件運(yùn)輸。大件運(yùn)輸包括超限和超重兩個(gè)方面。超限設(shè)備(貨物)是指裝載輪廓尺寸超過車輛限界標(biāo)準(zhǔn);超重設(shè)備(貨物)是指車輛總重量對(duì)橋梁的作用超過設(shè)計(jì)活載。凡承運(yùn)上述設(shè)備(貨物)亦稱為大件運(yùn)輸。管道項(xiàng)目建設(shè)中,由施工方承擔(dān)大件運(yùn)輸必然導(dǎo)致成本過高、專業(yè)化程度低以及管理能力差等問題。因此本文建議管道項(xiàng)目方宜將該物流活動(dòng)外包給專業(yè)化的大型物件運(yùn)輸業(yè)商。實(shí)施大件運(yùn)輸外包時(shí),項(xiàng)目方應(yīng)需要考慮運(yùn)輸商的車輛裝備、技術(shù)人員、技術(shù)、安全規(guī)章等軟硬件能力,同時(shí)提前辦理好托運(yùn)手續(xù)、勘察運(yùn)輸線路、制定運(yùn)輸組織方案、制定貨物裝卸、加固等技術(shù)方案和操作規(guī)程。
我國(guó)管道項(xiàng)目工程量大,涉及大量的物資管理。物資管理一方面影響施工進(jìn)度,另一方面占用大量資金,因此需加強(qiáng)庫存管理。管道項(xiàng)目庫存管理的對(duì)象是庫存項(xiàng)目,即項(xiàng)目施工中的所有物料,包括管材、配件、施工設(shè)備、勞保工具,以及輔助物料。庫存管理的主要功能是在施工現(xiàn)場(chǎng)、庫存點(diǎn)之間建立供、需緩沖區(qū),達(dá)到緩和施工需求與供給能力之間的均衡。我國(guó)管道項(xiàng)目建設(shè)目前多是開展自有庫存等常規(guī)庫存管理,這與我國(guó)物流整體管理水平和管道施工企業(yè)管理方式有關(guān)。本文建議應(yīng)多實(shí)施供應(yīng)商庫存管理和利用第三方物流供應(yīng)商來管理庫存,來提高庫管理水平。通過信息共享、合同約束、利益共享風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)等手段加強(qiáng)供應(yīng)商管理,同時(shí)合理安排運(yùn)輸與配送時(shí)間,確保物資的準(zhǔn)確到達(dá)。
流通加工通過改變或完善流通對(duì)象的形態(tài)來實(shí)現(xiàn)“橋梁和紐帶”的作用,流通加工在油氣管道工程項(xiàng)目中也具有一定的作用。通過捆扎手段提高管道線材的搬運(yùn)活性系數(shù),有助于實(shí)現(xiàn)集裝化、規(guī)?;锪鞴芾?。通過管材與配件的組配,有助于提高物資配送能力和加快施工物資的配套流轉(zhuǎn)。通過管材的分口與包裝,可減少施工后的吹掃與清洗,優(yōu)化施工工藝流程。通過現(xiàn)場(chǎng)集中下料可以優(yōu)材優(yōu)用、小材大用、合理套裁,明顯的提高原材料的利用率,有很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
從物流來講,配送幾乎包括了所有的物流功能要素,是物流的一個(gè)縮影或在某小范圍中物流全部活動(dòng)的體現(xiàn)。一般的配送集裝卸、包裝、保管、運(yùn)輸于一身,通過這一系列活動(dòng)完成將貨物送達(dá)的目的。油氣管道項(xiàng)目涉及大量的建設(shè)材料與配件,配送不到位或配送成本過高都嚴(yán)重影響工程建設(shè)進(jìn)度。在管道建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)實(shí)施聯(lián)合配送中心工程,由管道工程業(yè)主、原材料供應(yīng)商、物流服務(wù)商聯(lián)合成立配送中心,配送中心集中采購,發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)。具體配送可采用大型原材料直配施工現(xiàn)場(chǎng)與小型配件配送中心共同配送至各需求施工現(xiàn)場(chǎng)的配送模式。這樣可以減少配送成本,同時(shí)提高配送效率。
100年前的技術(shù)
據(jù)歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家媒體報(bào)道,一些西歐國(guó)家目前越來越認(rèn)真地在研究規(guī)劃和投資開發(fā)其消費(fèi)品和其它貨物的自動(dòng)地下輸送管道網(wǎng)絡(luò),并且將其稱為僅次于公路、鐵路、航空和水運(yùn)之后的人類社會(huì)第五大運(yùn)輸模式。在不少人看來不可思議的這個(gè)所謂第五大運(yùn)輸模式其實(shí)是綜合各種優(yōu)勢(shì)和成熟技術(shù)和高科技兩者結(jié)合和互補(bǔ)的產(chǎn)物;載有貨物的膠囊丸可以如同子彈那樣在地下管道內(nèi)強(qiáng)大壓力下連續(xù)超速前進(jìn),這種地下管道彈丸載體運(yùn)送方式必將進(jìn)一步推動(dòng)物流產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展;目前管道輸送模式僅僅適用于燃?xì)?、自來水、石油和其它液態(tài)或者氣態(tài)物質(zhì)。
早在19世紀(jì)中葉,郵件和小包裹運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)在歐洲國(guó)家和世界各地城市中已經(jīng)相當(dāng)普遍,有不少郵局和商店就使用被稱為壓縮空氣動(dòng)力郵電網(wǎng)絡(luò)的管道專門用來輸送和收發(fā)郵件和小包裹,到20世紀(jì)法國(guó)巴黎和德國(guó)柏林各自已經(jīng)擁有長(zhǎng)達(dá)400公里的壓縮空氣動(dòng)力郵電城市網(wǎng)絡(luò),不少貨運(yùn)管道直接平行鋪設(shè)在地下污水溝道內(nèi),不少管道是雙向運(yùn)送貨物,在壓縮空氣壓力下接連輸送,直至2002年,捷克共和國(guó)首都布拉格的一些城市商店,商場(chǎng)和辦公大樓中還可以看到這些古色古香的專門用來快遞郵件和小包裹的壓縮空氣動(dòng)力系統(tǒng),后來徹底毀于當(dāng)年發(fā)生的洪澇災(zāi)害;美國(guó)許多城市在第二次世界大戰(zhàn)以后還在使用專門用來快遞郵件和小包裹的壓縮空氣動(dòng)力管道系統(tǒng),直至進(jìn)入20世紀(jì)50年代,由于美國(guó)汽車工業(yè)迅速發(fā)展和其它新型通訊技術(shù)的成功開發(fā),這些管道系統(tǒng)才全部由汽車貨運(yùn)取代。該系統(tǒng)的功能方式通常是把貨物包裝在一個(gè)靈巧容器內(nèi),然后采用空氣壓力把這個(gè)宛如彈丸的靈巧容器沿著管道內(nèi)壁像接力賽地似的彈射到目的地,據(jù)一些西歐國(guó)家專家現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算,其時(shí)速可以達(dá)到35公里(25英里),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)時(shí)通過其它機(jī)械和人力搬運(yùn)速度。壓縮空氣動(dòng)力管道輸送技術(shù)十分古老,或者算是技術(shù)較成熟的一種,但是當(dāng)代社會(huì)采用這種成熟技術(shù)和電子信息技術(shù)、空氣動(dòng)力學(xué)、物流學(xué)、材料學(xué)等高科技相結(jié)合方式地下管道輸送貨物方式畢竟是一種新技術(shù)開發(fā)。
進(jìn)入20世紀(jì)60年代,許多國(guó)家又開始十分起勁地開發(fā)研制貨物輸送地下管道網(wǎng)絡(luò),不過其直徑明顯擴(kuò)大,以便大幅度提高管道系統(tǒng)貨物運(yùn)量、效率和效益,這些國(guó)家包括美國(guó)、英國(guó)、加拿大、俄羅斯、日本、法國(guó)和德國(guó)等等。原本正在徹底淘汰的這種管道貨物輸送系統(tǒng)模式所以能夠再度復(fù)興,其原因就是現(xiàn)在的路面交通越來越擁塞,促使人們終于發(fā)現(xiàn)速度快和效率高的卡車貨運(yùn)不僅要耗費(fèi)價(jià)格越來越不菲的大量燃料油,而且還要排放廢氣,造成空氣污染等等;為了讓汽車暢通的街道公路不斷延伸和拓寬,寶貴的城市土地被大量用于筑路。使貨運(yùn)汽車在交通道路擁塞的城市中遞送郵件包裹的平均速度竟然低于19世紀(jì)壓縮空氣動(dòng)力管路的郵電系統(tǒng),而前者在石油價(jià)格飆升、生態(tài)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)越來越嚴(yán)峻和成本控制地位不斷提高的現(xiàn)代社會(huì)中暴露的弊端也越來越多。但是啟用于19世紀(jì)建造的這種壓縮空氣動(dòng)力貨運(yùn)管道系統(tǒng)的缺點(diǎn)就是需要分段空氣加壓,需要消耗大量能源,其輸送路程受到限制,于是專家們?cè)谠瓉淼墓艿镭涍\(yùn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上采用能源利用率更高超的電動(dòng)系統(tǒng)代替相對(duì)落后的空氣壓力系統(tǒng),快速推動(dòng)貨運(yùn)載體在管道內(nèi)快速移動(dòng),從理論上講,在技術(shù)方面猶如現(xiàn)代化無人駕駛電氣火車那樣的電動(dòng)管道貨物輸送系統(tǒng)可以無限制延伸,而且密封在管道內(nèi)的貨物輸送速度可以大幅度提高,如果再與皮帶輸送和自動(dòng)貨物揀選等設(shè)備配套,其地下貨運(yùn)管道自動(dòng)化功能和高超效率可以進(jìn)一步擴(kuò)大。
連通歐洲三大港口
現(xiàn)在的德國(guó),荷蘭和比利時(shí)等歐洲國(guó)家在投資開發(fā)其地下物流網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,正在將集裝箱化運(yùn)輸原理用于貨物的自動(dòng)地下輸送管道網(wǎng)絡(luò),其規(guī)劃就是通過地下自動(dòng)化貨運(yùn)輸送管道把世界排名榜中前十名內(nèi)三大歐洲港口,即像德國(guó)漢堡、荷蘭鹿特丹和比利時(shí)安特衛(wèi)普鏈接起來,以便大幅度減輕這三大歐洲港口集裝箱運(yùn)輸?shù)缆方煌〒砣绻徊捎眉b箱化地下管道運(yùn)輸模式,到2020年,按照目前這三大歐洲港口的港口道路基礎(chǔ)設(shè)施功能,則這三大港口通往歐洲腹地的道路交通將擁塞到癱瘓的地步。于比利時(shí)安特衛(wèi)普大學(xué)率先設(shè)計(jì)和推出其地下物流系統(tǒng),該系統(tǒng)可以通過地下無人駕駛管道,在港口碼頭、集裝箱堆場(chǎng)、配送中心、儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)地和大型客戶之間快速傳送20英尺和40英尺規(guī)格的集裝箱,因此該系統(tǒng)的另外一個(gè)名字是地下集裝箱輸送管道;據(jù)歐洲媒體透露,目前長(zhǎng)度為21公里的該地下集裝箱運(yùn)送管道主要由電動(dòng)傳送帶和電子信息網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備組成,全自動(dòng)遙控,每天24小時(shí)輪軸運(yùn)營(yíng),目前日均傳送40英尺集裝箱5500只,今后還可以增加。
德國(guó)波鴻魯爾大學(xué)所設(shè)計(jì)規(guī)劃的地下貨物自動(dòng)輸送管道名叫“貨運(yùn)膠囊丸工程”(the CargoCap project),其最大特色就是設(shè)計(jì)精巧,管道直徑為1.6米,所謂膠囊丸貨運(yùn)載體全部按照歐洲通用的托盤尺寸制造,貨物可以直接通過皮帶盤或鏟車配載到彈丸式車廂內(nèi),管道運(yùn)營(yíng)效率高,初步規(guī)劃該自動(dòng)貨物輸送管道網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度為150公里,整個(gè)地下管道貨運(yùn)網(wǎng)絡(luò)不追求龐大的載運(yùn)量,全部由無人電動(dòng)機(jī)車在管道中全自動(dòng)牽引飛速行駛。如果說比利時(shí)的地下貨運(yùn)管道還在繼續(xù)規(guī)劃設(shè)計(jì),那么德國(guó)的地下貨運(yùn)管道已經(jīng)進(jìn)入試車階段;據(jù)說德國(guó)投資開發(fā)的地下貨運(yùn)管道網(wǎng)絡(luò)的貨物“膠囊丸”載體均配備雙套,甚至三套電動(dòng)機(jī),一旦其中一臺(tái)發(fā)生故障,另外一臺(tái)立即頂提上去,牽動(dòng)貨物載體繼續(xù)前進(jìn),如果再壞掉一臺(tái),還有第三臺(tái)電機(jī)自動(dòng)頂上,因此運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定,在地下管道內(nèi)連續(xù)行駛的保險(xiǎn)系數(shù)大。德國(guó)研制的全自動(dòng)貨運(yùn)地下管道系統(tǒng)方案與荷蘭十分類似,而荷蘭的全自動(dòng)貨運(yùn)地下管道系統(tǒng)早在20世紀(jì)90年代中葉就開始運(yùn)營(yíng),可謂捷足先登,目前荷蘭和德國(guó)的地下貨運(yùn)管道每750米設(shè)立一個(gè)站點(diǎn),收發(fā)貨物,每一個(gè)地下管道樞紐站負(fù)責(zé)向10005000家客戶收發(fā)貨物,這些客戶包括商店、工廠、大賣場(chǎng)、倉庫、車站、機(jī)場(chǎng)、港口碼頭等等,服務(wù)對(duì)象還包括網(wǎng)絡(luò)購物消費(fèi)者、郵件包裹收發(fā)人等等,服務(wù)覆蓋面擴(kuò)大到全國(guó)各大城市。
投資與建高速公路差不多
目前全自動(dòng)地下貨運(yùn)管道,在規(guī)劃設(shè)計(jì)和建筑技術(shù)方面已經(jīng)沒有多大的問題,關(guān)鍵是其初期投資總額十分龐大。荷蘭交通運(yùn)輸部門測(cè)算,其地下物流基礎(chǔ)設(shè)施全國(guó)性網(wǎng)絡(luò)投資總額將超過600億歐元,而且這是十年前的估算,現(xiàn)在可能要超過1000億歐元,但是必須指出,高速公路交通網(wǎng)絡(luò)的投資總額與地下物流基礎(chǔ)設(shè)施不相上下,而地下物流基礎(chǔ)設(shè)施基本上不占用城市地面,一旦建成,將產(chǎn)生立竿見影的效果。
德國(guó)魯爾大學(xué)霍爾蓋?貝克曼博士(Dr.Holger Beckmann)于2007年指出,自動(dòng)化地下貨物運(yùn)輸是在城市地下排污水管道系統(tǒng)概念基礎(chǔ)上發(fā)展起來,早在1843年就有一些德國(guó)城市建筑規(guī)劃專家提出了這樣的設(shè)想;他們認(rèn)為,幾乎全部鋪設(shè)在地下的給排污水系統(tǒng)可以連接各家各戶,通往四面八方,為什么不可以讓貨物通過縱橫交叉的地下管道系統(tǒng)運(yùn)到各地?如今世界各地交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的老大難問題就是道路交通擁塞頻繁發(fā)生。聯(lián)邦德國(guó)道路交通擁塞頻繁,目前造成的年均經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到1000億歐元,如果再不創(chuàng)新改革現(xiàn)有的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)模式,預(yù)計(jì)到2020年德國(guó)因道路交通擁塞經(jīng)濟(jì)損失總額將翻番。
【關(guān)鍵詞】城市污水,污泥管道,運(yùn)輸
中圖分類號(hào):R123.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、前言
近年來,我國(guó)城市污水處理工程雖然取得了飛速發(fā)展,但依然存在一些問題和不足需要改進(jìn),在建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)的新時(shí)期,加強(qiáng)對(duì)城市污水處理廠污泥的管道運(yùn)輸?shù)目刂疲瑢?duì)確保居民的切身利益有著重要意義。
二、污泥的管道運(yùn)輸?shù)母攀?/p>
1.污泥的流動(dòng)性
流動(dòng)性是污泥在管道內(nèi)的流動(dòng)阻力和可泵性。工程中常用污泥的含水率(或含固率、污泥濃度)判斷污泥在管道中流動(dòng)的水力特征。
2.污泥輸送方式
(一)、脫水污泥經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送至污泥堆棚后汽車外運(yùn)。該法用于小型污水廠,二次污染嚴(yán)重,運(yùn)輸量有限,現(xiàn)已很少采用。
(二)、脫水污泥經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送至脫水機(jī)下的緩沖料斗進(jìn)入污泥泵提升至料倉,再由汽車外運(yùn),這種污泥經(jīng)一級(jí)提升后外運(yùn)是當(dāng)前污泥輸送的主要方式。
(三)、脫水污泥經(jīng)螺旋輸送機(jī)輸送至脫水機(jī)下的緩沖料斗,進(jìn)入一級(jí)污泥泵提升至料倉儲(chǔ)存,料倉內(nèi)污泥再進(jìn)入二級(jí)污泥泵,經(jīng)管道或由汽車輸送至下一步處理處置地點(diǎn)。隨著污泥后續(xù)處理工藝的實(shí)施,這種輸送方式應(yīng)用將逐步增多。
3.污泥輸送系統(tǒng)
污泥輸送系統(tǒng)按照壓力形式分為無壓、有壓輸送系統(tǒng)。無壓輸送主要有無軸螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)或汽車槽車輸送。輸送機(jī)適合于短距離直線輸送,臨界距離為20m;由于輸送量、距離和高度有限,所以能耗較小。無壓輸送缺點(diǎn)有,水平方向轉(zhuǎn)角處必須增設(shè)傳送設(shè)施,分兩級(jí)或多級(jí)傳送;輸送機(jī)傾斜角度一般不宜大于25°,將污泥輸送至高處時(shí)需要較長(zhǎng)的水平距離;系統(tǒng)密閉性不好,會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染;輸送量固定,不可隨意調(diào)整。這種輸送方式常用于脫水機(jī)房?jī)?nèi)將脫水機(jī)排出的污泥輸送到料斗進(jìn)口處。汽車槽車適用于遠(yuǎn)距離輸送,其運(yùn)輸成本較高。
有壓輸送是泵加管道輸送系統(tǒng),通常采用螺桿泵或柱塞泵進(jìn)行管道輸送。在一定距離內(nèi),傳統(tǒng)的輸送機(jī)和汽車運(yùn)輸方式已不能提供安全、環(huán)保、快捷的污泥輸送。設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先選用安全、
高效、封閉式的污泥管道輸送系統(tǒng),減少敞開式運(yùn)輸方式,防止因暴露、灑落、漏滴、臭氣外逸而造成的二次污染。有壓輸送系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng),主要優(yōu)點(diǎn)有,輸送距離長(zhǎng),可達(dá)1200m;采用彎頭實(shí)現(xiàn)多轉(zhuǎn)角多曲度輸送功能;系統(tǒng)密閉性好,不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成二次污染;輸送量可調(diào),但是由于脫水污泥流動(dòng)性差,沿程水頭損失較大,所以輸送系統(tǒng)能耗高。同時(shí)污泥泵造價(jià)高,該方式常用于將脫水污泥一級(jí)提升至料倉,以及二級(jí)得升至后續(xù)處理單元的場(chǎng)合。
三、城市污水處理與污泥處理的關(guān)系
2004年底,我們開始對(duì)我國(guó)的污水處理廠污水處理和污泥處理、處置狀況開展了調(diào)查。主要采用發(fā)放信函、網(wǎng)上搜集和電話咨詢的方式進(jìn)行。結(jié)合不同地區(qū)的污水處理廠及典型研究區(qū)的調(diào)查和資料收集,初步掌握了210個(gè)污水處理廠的情況。調(diào)查發(fā)現(xiàn),在這210座污水處理廠中, 86.2%都采用活性污泥法,其余自然凈化占10%,其他污水處理技術(shù)占3. 8%,在活性污泥法中又以傳統(tǒng)活性污泥法和氧化溝為主。近年來,隨著技術(shù)的發(fā)展和對(duì)脫氮除磷的要求
提高, SBR、A2O、AO有增加的趨勢(shì)。我國(guó)20世紀(jì)80年代以前建設(shè)的城市污水處理廠大部分采用普通曝氣法活性污泥處理工藝[6],該工藝以去除BOD和SS為主要目標(biāo),對(duì)脫氮除磷效果較差。目前,氧化溝工藝是我國(guó)采用較多的污水處理工藝技術(shù)之一,主要有奧貝爾氧化溝工藝、DE型氧化溝、三溝式氧化溝和卡羅塞爾氧化溝工藝等。
不難發(fā)現(xiàn),污水處理技術(shù)在很大程度上決定了污泥的產(chǎn)量和污泥處理的方式,典型的如氧化溝工藝,由于采用延時(shí)曝氣,污泥產(chǎn)量少,同時(shí)對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化處理,節(jié)省了污泥單獨(dú)穩(wěn)定化的過程,所以很多污水處理廠相繼采用此工藝來處理污水。污水處理廠產(chǎn)生的污泥如果采用厭氧硝化處理,其投資較高,處理費(fèi)用約占污水處理廠投資和運(yùn)行費(fèi)用的20% ~45%,而在中國(guó)僅有的十幾座污泥消化池中能夠正常運(yùn)行的為數(shù)不多,有些池子根本就沒有運(yùn)行,這也是導(dǎo)致中國(guó)近年大量采用帶有延時(shí)曝氣功能的氧化溝等技術(shù)的原因。但是采用氧化溝(延時(shí)曝氣)處理污水并未帶來一勞永逸的效果。這種好氧污水處理工藝不但消耗更多的能耗,而且使得處理后的污泥脫水比較困難,在很大程度上影響了污泥的處理。氧化溝是一種低負(fù)荷工藝,低負(fù)荷的曝氣池池容和設(shè)備是中、高負(fù)荷活性污泥工藝的幾倍,所以相應(yīng)的投資要高數(shù)倍;其次,該工藝對(duì)污泥是采用好氧穩(wěn)定的方法,其能耗比中、高負(fù)荷活性污泥要高40% ~50%;能耗增加帶來了直接運(yùn)行費(fèi)的增加,同時(shí)還要增加間接投資??梢哉f,解決城市污水處理廠污泥處理技術(shù)
問題是降低污水處理能耗的有效技術(shù)之一。今后中國(guó)城市污水工藝的進(jìn)步在很大程度上取決于污泥處理和利用技術(shù)的進(jìn)步。
四、污泥運(yùn)輸方式的比較
污泥的輸送方式可考慮有脫水污泥的卡車運(yùn)輸、濃縮污泥的槽車運(yùn)輸和生污泥的管道運(yùn)輸?shù)?/p>
其優(yōu)缺點(diǎn)的比較和經(jīng)濟(jì)分析如下:用車輛運(yùn)輸污泥靈活性較大,運(yùn)輸?shù)奈勰酁榻K端產(chǎn)品,相對(duì)運(yùn)輸量較小,但對(duì)環(huán)境會(huì)帶來噪音,臭味,有時(shí)還會(huì)散漏污泥,影響較大,同時(shí)也會(huì)增加車輛維修量和增大車場(chǎng)占地面積等。用管道運(yùn)輸?shù)奈勰嘁话阒幌抻谏勰嗷蛭礉饪s的污泥,對(duì)于在遠(yuǎn)郊集中設(shè)污泥處置設(shè)施時(shí),規(guī)模較大,效率較高,且易于自動(dòng)化,可節(jié)省動(dòng)力和車輛,緩和城市的交通緊張等。從經(jīng)濟(jì)角度分析,三種不同方式的運(yùn)輸在不同處理污水量下進(jìn)行的比較詳見表1(日本資料)。
由上表可以看出,當(dāng)污水處理量小于15~20萬m3/d時(shí),用卡車運(yùn)送脫水污泥費(fèi)用較少,即對(duì)小型城市及工業(yè)區(qū)污水處理廠卡車運(yùn)輸污泥較便宜;用槽車運(yùn)送濃縮污泥對(duì)任何規(guī)模的污水處理廠都是不經(jīng)濟(jì)的,管道運(yùn)送生污泥在20萬m3/d以上大中型污水處理廠是較為合適的。
如果分建多座小型污泥處置設(shè)施,總投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用都比大型廠要高得多,因此管道運(yùn)輸對(duì)當(dāng)前日益擴(kuò)大的污水處理廠規(guī)模是最為有利的,故而在國(guó)外已受到了很大的關(guān)注。在我國(guó)所作的分析比較所得結(jié)果大致與日本相同,表2為對(duì)管道、駁船和卡車運(yùn)輸?shù)南鄬?duì)經(jīng)濟(jì)比較。顯然,管道輸送的經(jīng)濟(jì)性十分突出。
五、城市污水處理廠污泥的管道運(yùn)輸
1. 管材及管件
脫水污泥輸送管道管材主要有兩種形式:高壓無縫鋼管和超低摩阻耐磨復(fù)合管。高壓無縫鋼管連接采用焊接,管件數(shù)量少。發(fā)生問題時(shí)切斷故障管段,維修好后重新焊接。管件連接為內(nèi)扣式法蘭連接。高壓無縫鋼管輸送污泥時(shí),還可選用管道系統(tǒng)向管道內(nèi)注入劑,可減少約30%~50%的水頭損失。劑可采用水、廢油或高分子聚合物溶液。管道系統(tǒng)由高壓隔膜計(jì)量泵和環(huán)組成。在污泥輸送系統(tǒng),劑常采用中水。中水經(jīng)環(huán)注入,均勻分布在管內(nèi)壁和污泥之間形成膜,有效的降低管路水頭損失。膜的厚度約0.20~0.25mm,由于注入的水量有限,一般僅2%污泥的含水率會(huì)升高,其余污泥的含水率基本不受影響。超低摩阻耐磨復(fù)合管是一種具有特殊內(nèi)涂層、粘稠物料在管道內(nèi)進(jìn)行高壓低摩阻輸送的管道。它摩擦系數(shù)小,是普通鋼管的1/7,具有耐磨損、耐腐蝕、耐沖擊的特點(diǎn)。管道和管件采用耐振快裝法蘭連接。因管道是法蘭連接,管件數(shù)量多,發(fā)生故障時(shí)便于檢修。污泥輸送管道設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):管道選線應(yīng)本著最短距離最少彎頭的原則布線,管道盡量平直;轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用45°彎頭;轉(zhuǎn)彎半徑不低于5D(直徑);在管段適當(dāng)位置應(yīng)考慮清通、清洗、排氣設(shè)施;與污泥泵連接段應(yīng)預(yù)留設(shè)備的檢修空間,必要時(shí)設(shè)置高壓伸縮節(jié)連接閥件。
2. 偏心螺桿泵
偏心螺桿泵適用于短距離、小流量、輸送壓力低連續(xù)輸送污泥物料的場(chǎng)合。輸送污泥的含水率不宜小于76%,否則需要投加適當(dāng)劑。輸送無湍流脈動(dòng),對(duì)介質(zhì)基本無剪切力,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小。它主要工作部件是偏心螺旋體的螺桿(稱轉(zhuǎn)子)和內(nèi)表面呈雙線螺旋面的螺桿襯套(稱定子)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺桿一方面繞本身的軸線旋轉(zhuǎn),另一方面它又沿襯套內(nèi)表面滾動(dòng),于是形成泵的密封腔室,螺桿每轉(zhuǎn)一周,密封腔內(nèi)的流體向前推進(jìn)一個(gè)螺距,隨著螺桿的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),被輸送的物料以螺旋形方式從一個(gè)密封腔壓向另一個(gè)密封腔,最后擠出泵體。泵的易損件定子和轉(zhuǎn)子通常0.5~2年需要更換。螺桿泵工作壓力應(yīng)控制在額定壓力的1/2~1/3;泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在定、轉(zhuǎn)子相對(duì)滑動(dòng)速度為0.5m/s以下;螺桿泵水平臨界輸送距離500m;垂直臨界高度為50m,壓力可達(dá)到4.8MPa。
3.液壓柱塞泵
液壓柱塞泵適用于長(zhǎng)距離、大流量、輸送壓力高連續(xù)精確輸送污泥物料的場(chǎng)合,對(duì)介質(zhì)的擠壓剪切力小,設(shè)備占地面積較大,價(jià)格和維護(hù)成本較高。柱塞泵由進(jìn)料口、輸送缸及活塞、驅(qū)動(dòng)缸和外殼等構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)的活塞桿由一個(gè)、兩個(gè)或四個(gè)活塞組成,泵體和驅(qū)動(dòng)單元通過高壓液壓管連接。柱塞泵通過緩沖料斗下方的螺旋進(jìn)料系統(tǒng)接收污泥,在進(jìn)料機(jī)和泵體進(jìn)料口的連接處,配備了壓力測(cè)量?jī)x式壓力傳感器。傳感器控制螺旋進(jìn)料機(jī)的進(jìn)料速度,以最佳的污泥泵填充率進(jìn)料。柱塞泵配備液壓驅(qū)動(dòng)裝置,驅(qū)動(dòng)裝置包括柱塞泵液壓泵、螺旋進(jìn)料機(jī)液壓泵、油箱、油過濾器、控制器等,控制器可安裝在液壓包或污泥泵體上,起到精確控制的作用。
4.管道輸送技術(shù)在污泥處理中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的污泥輸送設(shè)備均屬敞開式輸送方式,極易產(chǎn)生二次污染;污泥處理所需的一些工藝環(huán)節(jié)如混合、攪拌、打散、布料、分流、流量控制等均難以融合在上述輸送環(huán)節(jié)中,致使污泥處理方法的實(shí)現(xiàn)存在很多困難,加大了處理的難度。采用管道輸送可以達(dá)到全密封無污染、安全可靠、運(yùn)行成本低廉,管道輸送方式的實(shí)施,幾乎克服了傳統(tǒng)輸送方式的所有弊病。
(一)、污泥的遠(yuǎn)距離管道輸送工藝
由于污泥的性質(zhì)特殊,除了含有大量有益的有機(jī)物和微生物外,還有對(duì)環(huán)境、人畜和土壤有害的病菌和重金屬等有毒廢物,所以污泥的后續(xù)處置方式主要有堆肥、填埋和焚燒。無論采用何種方式處置數(shù)量巨大的污泥廢棄物,通過管道將其遠(yuǎn)距離輸送到合適的位置是必不可少的環(huán)節(jié)。
(二)、污泥管道輸送系統(tǒng)特點(diǎn)
輸送過程全封閉、無污染,完全消除了以往敞開輸送方式嚴(yán)重污染環(huán)境的問題,輸送濃度高(可直接輸送含水率80%左右的脫水污泥)、距離遠(yuǎn)(0~10km)、壓力大(0~24MPa);流量大(5~70m3/h),具有傳統(tǒng)輸送方式無可比擬的優(yōu)越特性;全自動(dòng)控制,無級(jí)調(diào)控輸送量,無人值守;(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,管道可架空或地埋、垂直上升及任意轉(zhuǎn)彎,布置靈活,占地面積??;污泥在管道中的分配、分流自動(dòng)可調(diào);專門為堆肥發(fā)酵設(shè)計(jì)的打散布料器具有布料均勻、打散效率高等特點(diǎn);專門為填埋設(shè)計(jì)的布料桿可以將污泥均勻送至填埋場(chǎng)的各個(gè)點(diǎn);專門為污泥焚燒設(shè)計(jì)的多功能給料器可以適應(yīng)各種燃燒器不同的物料入爐方式。
V——管中流速,m/s
5.管道輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(一)、污泥來源
供輸送的污泥有來自污水處理廠的污水處理流程中最初沉淀池和最終沉淀池的生污泥以及污泥處置設(shè)施消化槽的濃縮和消化污泥。
(二)、輸送濃度與酸堿度
生污泥重量濃度為1 %左右,濃縮消化污泥重量濃度為4 %左右。前者適于長(zhǎng)距離管道輸送,而后才者一般只作短距離輸送。生污泥酸堿度pH=6左右,濃縮消化污泥酸堿度pH=5左右。需要注意的是,當(dāng)停運(yùn)時(shí),管中沉積的污泥由于缺氧,會(huì)發(fā)生厭氣發(fā)酵,產(chǎn)生硫化氫,具要強(qiáng)烈的腐蝕性,因此一般停運(yùn)管道應(yīng)放空,有時(shí)還用水沖洗,同時(shí),管內(nèi)還應(yīng)進(jìn)行防腐處理。
(三)、輸送泵
濃度為1 %~4 %的污泥輸送可采用離心泵。對(duì)于最初沉淀池排出的生污泥,由于夾有砂粒、布片等雜物,用葉片數(shù)少或無葉片型的泵為宜。一般都應(yīng)設(shè)有備用泵。
(四)、污泥貯槽
用作調(diào)節(jié)和緩沖用的貯槽,當(dāng)停留其中的時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),污泥會(huì)產(chǎn)生厭氣發(fā)酵,產(chǎn)生泡沫,故應(yīng)采用中壓鼓風(fēng)除泡器。此外還要設(shè)攪拌器不使其沉淀。貯槽應(yīng)致少設(shè)兩臺(tái),以便維修倒用。
(五)、其他設(shè)施
污泥管道輸送中主要的安全問題是堵塞和漏泄。為此,應(yīng)有手孔清除雜物并設(shè)沖洗管。在泵的配置上應(yīng)使備用泵有串聯(lián)之可能,以便堵塞時(shí)通過備用泵串聯(lián)增壓從排泥閥中清除堵塞物,此外定期檢修是防止漏泄的重要措施。
五、結(jié)束語
隨著城市污水處理管理體制的不斷完善,污泥的管道運(yùn)輸?shù)墓芾韺?huì)得到更多管理者的重視,在建設(shè)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的背景下,城市污水處理廠污泥的管道運(yùn)輸管理將會(huì)發(fā)揮著越來越重要的作用。
參考文獻(xiàn)
[1]何品晶,顧國(guó)維,等.城市污泥處理與利用.北京:科學(xué)出版社,2003
[關(guān)鍵詞]石油資源;管道工程;防腐技術(shù)
中圖分類號(hào):TE988.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)23-0006-01
1 導(dǎo)言
石油資源運(yùn)輸?shù)闹饕緩绞枪艿肋\(yùn)輸,管道運(yùn)輸能夠避免石油天然氣在運(yùn)輸途中發(fā)生損失,同時(shí)也促進(jìn)了石油運(yùn)輸效率的提高。為了保證石油管道的質(zhì)量,在石油天然氣管道工程中要做好防腐處理,在一定程度上降低管道腐蝕所帶來的影響。
2 石油天然氣管道工程的防腐技術(shù)
2.1 陰極防腐技術(shù)
陰性腐蝕技術(shù)的主要作用是組織電化學(xué)腐蝕,在易發(fā)電化學(xué)腐蝕的地方,另加設(shè)電流,使石油天然氣轉(zhuǎn)化為陰性極端,阻止金屬離子發(fā)生轉(zhuǎn)移。陰極防腐技術(shù)包括兩種主要保護(hù)技術(shù):【1】將直流電直接接入管道,成功將腐蝕轉(zhuǎn)化到陽極來避免管道發(fā)生腐蝕;【2】控制負(fù)電位,將金屬連接到管道外部,需要注意的是金屬需含有較強(qiáng)的負(fù)性電位,這樣就可以利用金屬負(fù)電位>管道的原理,使負(fù)性較強(qiáng)的金屬表面發(fā)生腐蝕反應(yīng)來保護(hù)石油天然氣運(yùn)輸管道。
2.2 涂層外防腐技術(shù)
涂層外防腐技術(shù)一種最為常見的防腐技術(shù)。具有價(jià)格合理、效果好的優(yōu)點(diǎn)。土層外防腐技術(shù)的原理是:利用合適的涂料阻斷管道與空氣中的含氧物質(zhì)的直接接觸,使石油天然氣管道不會(huì)應(yīng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生腐蝕。下面列舉了三項(xiàng)效益較高的涂層外防腐技術(shù)?!?】無機(jī)非金屬。采用現(xiàn)代化的技術(shù),結(jié)合傳統(tǒng)涂層技術(shù),促進(jìn)石油天然氣管道抗腐蝕能力和抗氧化能力的提高。主要做法是在管道的外壁涂刷一層絕緣土層,例如陶瓷類和玻璃類等絕緣體,使管道金屬壁離子保持穩(wěn)定,避免化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,另外,搪瓷等涂料都可作為絕緣涂層涂于管道外壁,在避免管道磨損的同時(shí)放置管道被腐蝕,無機(jī)非金屬的涂層外防腐技術(shù)已發(fā)展較為成熟,在鋼制為原材料的石油天然氣管道中的應(yīng)用極其廣泛,且獲得了明顯的防腐效果,在很大程度上延長(zhǎng)了管道的使用壽命?!?】環(huán)氧涂層。環(huán)氧涂層的涂層外防腐技術(shù)較為復(fù)雜,首先要調(diào)配適用的涂料,將各種環(huán)氧材料和粘合劑等合理搭配,同時(shí)融入一定的復(fù)合材料,使之形成一種新型的涂料,這種新型涂料具有較高的性能,幾乎可以使用在各種材料的石油天然氣管道中,是一種非常先進(jìn)的反腐蝕技術(shù),具有較好的防腐蝕能力。【3】改性涂層。改性涂層技術(shù)主要是利用納米技術(shù),將有機(jī)材料和無機(jī)材料進(jìn)行臨界處理,充分改進(jìn)材料后用于石油管道,具有強(qiáng)大的抗水能力和防腐能力。
2.3 緩蝕防腐技術(shù)
管道防腐技術(shù)最基本的方式就是緩蝕防腐技術(shù),在進(jìn)行石油天然氣管道工程施工的過程中,內(nèi)部增加一定數(shù)量的緩蝕劑,緩蝕劑是一種具有防止腐蝕功能的試劑,來保護(hù)石油天然氣管道不會(huì)受到化學(xué)反應(yīng)的影響,同時(shí)也能夠抵擋輻射。需要注意的是,緩蝕劑只能起一種輔作用,不能僅用他來抵擋主體的腐蝕。在緩蝕防腐技術(shù)的基礎(chǔ)上還應(yīng)配合其他技術(shù),避免管道腐蝕。
2.4 內(nèi)部防腐技術(shù)
由于管道中所運(yùn)輸?shù)氖妥陨淼馁|(zhì)量存在一定的差異,因此,石油內(nèi)部所含有的各物質(zhì)的含量不同,也會(huì)在一定程度上對(duì)內(nèi)部管道造成腐蝕。因此,需要采用內(nèi)部防腐技術(shù)來保證管道內(nèi)部的穩(wěn)定。在石油天然氣管道工程施工過程中要對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行一定的耐油防腐處理,內(nèi)部涂料是一種穩(wěn)定性較強(qiáng)的物質(zhì),不會(huì)對(duì)石油的質(zhì)量造成不良影響,更加不會(huì)污染管道,同時(shí)也強(qiáng)化了石油管道內(nèi)部的穩(wěn)定性。
3 石油天然氣管道工程的防腐技術(shù)的發(fā)展
近年來,我國(guó)石油天然氣管道的防腐技術(shù)已取得很大發(fā)展。我國(guó)主要采用先進(jìn)科學(xué)的防腐技術(shù)來對(duì)石油管道進(jìn)行防腐處理,包括在石油管道使用過程和石油管道施工過程中,進(jìn)行一定的防腐干預(yù)。因此,如果防腐技術(shù)出現(xiàn)問題或者防腐技術(shù)失效,就會(huì)導(dǎo)致防腐無效,而且我國(guó)目前的防腐技術(shù)主要針對(duì)的是化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,生物腐蝕上效果不明顯,只是采用手段阻隔生物和管道的直接接觸。因此,石油天然氣管道防腐技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展需要深入研究防腐材料的性能,也就是說,將防腐材料作為防腐技術(shù)研究的重點(diǎn)和方向。石油天然氣管道工程具有較大的規(guī)模,因此,可以在施工過程中開發(fā)自身防護(hù),從防腐環(huán)境的改善出發(fā),從整體上提高管道防腐水平,在一定程度上避免了部分腐蝕狀況的發(fā)生。石油天然氣管道防腐是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的工程,在其快速發(fā)展的同時(shí)要逐漸逐漸提高防腐的高效性。
4 石油天然氣管道腐蝕類別
受多種因素的影響,石油天然氣管道會(huì)在使用過程中發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,自身材料問題和外界的干擾都會(huì)導(dǎo)致管道發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕,勢(shì)必影響石油天然氣管道運(yùn)輸?shù)膬r(jià)值發(fā)揮。對(duì)其腐蝕的原因進(jìn)行分析,我們可以發(fā)現(xiàn)石油天然氣管道腐蝕主要為以下幾種類型:【1】化學(xué)腐蝕:主要受外界環(huán)境干擾,空氣中的氧或者含氧物質(zhì)和管道表面材質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)后的物質(zhì)附著在管道的表面,逐漸對(duì)管道造成腐蝕,或者有些地下管道所處的環(huán)境較為潮濕,進(jìn)一步加快了腐蝕的速度;【2】生物腐蝕:主要受微生物的干擾,管道埋于土內(nèi),土壤中患有大量的的菌類,菌類主要是以群落的方式存在于管道表面,導(dǎo)致其發(fā)生還原腐蝕,生物腐蝕是一種速度快且較為嚴(yán)重的腐蝕;【3】電化學(xué)腐蝕:管道環(huán)境中存在大量的電介質(zhì),極易發(fā)生電解反應(yīng),將金屬離子點(diǎn)解,破壞金屬管道的穩(wěn)定,導(dǎo)致管道材質(zhì)暴露于外,最終發(fā)生腐蝕。
結(jié)語
總的來說,石油天然氣管道工程中的防腐處理主要目的是避免石油天然氣運(yùn)送過程中受到腐蝕干擾,腐蝕技術(shù)主要著力于促進(jìn)石油天然氣管道工程穩(wěn)定能力的提高。隨著腐蝕技術(shù)在石油天然氣管道工程中的運(yùn)用,為石油天然氣運(yùn)輸營(yíng)造了安全的環(huán)境,促進(jìn)了石油天然氣運(yùn)輸效率的提高,在很大程度上促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 唐旺.芻議石油天然氣管道工程的關(guān)鍵防腐技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,01:61.
(中國(guó)核電工程有限公司河北分公司,河北 石家莊 050019)
【摘 要】隨著國(guó)內(nèi)核電站的建設(shè)以及核安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善提高,新一代核電站中放射性廢液處理系統(tǒng)已經(jīng)由核島分離出來,構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)行的廢液處理中心,而核島產(chǎn)生的中放廢液通過管道輸送至廢液處理中心具有一定的局限性,逐漸成為新一代核電需要解決的問題。本文描述了一種機(jī)動(dòng)靈活、安全性高的核電廠中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)計(jì)方案,可望有效的緩解這個(gè)難題。
關(guān)鍵詞 核電站;中放廢液;轉(zhuǎn)運(yùn);罐車
0 引言
近年來,我國(guó)核電站發(fā)展迅速,同時(shí)核安全也受到國(guó)家及民眾的關(guān)注,核電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有很大的提高。新一代核電站中將放射性廢液處理設(shè)施由核島分離出來,建成獨(dú)立的廢液處理中心,在節(jié)省投資的同時(shí),提高核島的安全性。廢液處理中心將集中處理核電站內(nèi)所有設(shè)施產(chǎn)生的放射性廢液。因此,需要研發(fā)一種全新的放射性廢液轉(zhuǎn)運(yùn)方案,在保障安全的情況下機(jī)動(dòng)靈活的將不同設(shè)施產(chǎn)生的中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)到廢液處理中心。
1 中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)方案研究
核電站產(chǎn)生的放射性廢物種類較多,自然特性各不相同,針對(duì)不同的廢物開發(fā)了不同的處理技術(shù),處理系統(tǒng)的設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用昂貴,在機(jī)組數(shù)量少的情況下產(chǎn)生的廢物量不夠多,設(shè)備的利用率較低。由于提高設(shè)備利用率,控制投資等原因,核電站建設(shè)了廢物處理中心,用于處理電廠內(nèi)數(shù)個(gè)核電機(jī)組產(chǎn)生的廢物[1]。廢液處理系統(tǒng)作為廢物處理的重要構(gòu)成部分,脫離核島廠房,在廢物處理中心建設(shè)了廢液處理中心(以下簡(jiǎn)稱處理中心)。
現(xiàn)階段核電站中采用管道輸送方式將廢液輸送至處理設(shè)施,輸送管道受到地理位置、地形的制約,且長(zhǎng)期埋于地下,存在管道、閥門泄漏的風(fēng)險(xiǎn),退役過程中還將產(chǎn)生大量的放射性廢物。為了免除管道輸送帶來的各種弊端,同時(shí)增加廢液轉(zhuǎn)運(yùn)的靈活性,擬用一套中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),包括一臺(tái)可移動(dòng)廢液貯存裝置——中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)罐車、廢液接收(排出)系統(tǒng)和沖洗系統(tǒng),通過廠內(nèi)車輛運(yùn)輸將廢液由產(chǎn)生設(shè)施運(yùn)送至處理中心。
本方案中廢液收集于高位貯槽中(貯槽高于罐車頂部),中放廢液通過自流方式進(jìn)入罐車,罐車接收廢液流程見圖1。該系統(tǒng)可以分為廢液接收系統(tǒng)和沖洗系統(tǒng)兩部分,其中廢液接收系統(tǒng)包括中放廢液貯罐、閥門及相應(yīng)的管道、快速接頭及軟管;沖洗系統(tǒng)由去污劑罐、閥門及相應(yīng)的管道組成。廢液產(chǎn)生設(shè)施與處理中心建設(shè)專用廢液轉(zhuǎn)運(yùn)接口,可通過軟管和快速接頭與罐車實(shí)現(xiàn)連接。轉(zhuǎn)運(yùn)完后用去污劑對(duì)廢液輸送管道和轉(zhuǎn)運(yùn)軟管進(jìn)行沖洗,以便清除管道中殘留的廢液。
圖2為罐車將廢液轉(zhuǎn)運(yùn)至處理中心的流程圖。軟管連接后由中放揚(yáng)液器采取抽真空方式將罐車內(nèi)廢液抽至處理中心,同樣轉(zhuǎn)運(yùn)完成后利用沖洗系統(tǒng)對(duì)管道及軟管進(jìn)行沖洗。
2 轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備—罐車設(shè)計(jì)
廢液轉(zhuǎn)運(yùn)方案中用到中放廢液轉(zhuǎn)運(yùn)罐車,根據(jù)《放射性物質(zhì)運(yùn)輸規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定,罐車應(yīng)具有良好的屏蔽效果以及檢漏設(shè)備,達(dá)到IP-2型貨包的要求,以滿足安全運(yùn)輸?shù)男枨?。同時(shí)為滿足工藝運(yùn)輸要求,擬采用的罐車包括:主體裝置、輔助系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等。
(1)主體裝置作為罐車的基礎(chǔ)構(gòu)成部分,包括主體框架、屏蔽容器、罐車裝卸料接口。
主體框架:作為罐車重要的組成部分,承載著屏蔽容器,并為其他系統(tǒng)的設(shè)備和管道提供安裝空間及防護(hù)措施。由于屏蔽容器采用鑄鉛材料,重量較大,框架結(jié)構(gòu)需滿足承重及運(yùn)輸要求。
屏蔽容器:為中放廢液提供輻射防護(hù)屏障,內(nèi)部設(shè)壓力容器存放廢液,外部采用鑄鉛結(jié)構(gòu)進(jìn)行屏蔽。罐車表面劑量達(dá)到工作允許值(罐車表面劑量率≤2mSv/h,距離罐車表面2m遠(yuǎn)處劑量率≤0.1mSv/h);同時(shí)屏蔽容器能夠承受真空系統(tǒng)和壓空系統(tǒng)產(chǎn)生的正、負(fù)壓力。
罐車裝卸料接口:通過帶有快速接頭的連接軟管,實(shí)現(xiàn)罐車與設(shè)施的快速連接,減少人員的操作時(shí)間。
(2)輔助系統(tǒng)為罐車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝、卸料功能提供必要?jiǎng)恿Γㄕ婵障到y(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、氣體凈化系統(tǒng)。
真空、壓空系統(tǒng):為罐車自動(dòng)接收、排出廢液及管道沖洗提供動(dòng)力。
氣體凈化系統(tǒng):對(duì)罐車的呼排氣和真空系統(tǒng)排氣進(jìn)行處理,使其能夠達(dá)到就地排放的限值。
(3)安全系統(tǒng)為罐車的安全運(yùn)行提供保障,防止出現(xiàn)冒槽和泄漏事故,包括液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、泄漏報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。
液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng):監(jiān)測(cè)罐車內(nèi)廢液的液位,防止溢出,達(dá)到一定液位停止接收廢液,同時(shí)為控制系統(tǒng)提供參數(shù)。
泄漏報(bào)警系統(tǒng):對(duì)屏蔽容器外側(cè)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),防止屏蔽層外積存廢液。
自動(dòng)控制系統(tǒng):對(duì)罐車進(jìn)行自動(dòng)控制,連接軟管后可自動(dòng)完成罐車的裝、卸料及沖洗功能,減少人員操作。
3 結(jié)語
罐車運(yùn)輸方式激動(dòng)靈活,不受地震地質(zhì)等條件影響,退役時(shí)清去污方便,產(chǎn)生的放射性廢物量小,對(duì)周圍環(huán)境潛在影響小。在發(fā)生如福島核電站等事故產(chǎn)生放射性廢液泄露的情況下,轉(zhuǎn)運(yùn)罐車也將能發(fā)揮其可移動(dòng)靈活、操作方便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),及時(shí)將泄漏的放射性廢液轉(zhuǎn)運(yùn)出去。即使存在管道輸送前提下,罐車輸送也可作為其補(bǔ)充應(yīng)用手段,保障設(shè)施的安全,在核電站及核設(shè)施中有較大的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:天然氣 管道事故監(jiān)測(cè) 分析 應(yīng)對(duì)
近年來,隨著能源行業(yè)的不斷發(fā)展,天然氣產(chǎn)量和貿(mào)易量等都在不斷增長(zhǎng),相應(yīng)的天然氣管道運(yùn)輸?shù)囊?guī)模也越來越大。天然氣管道規(guī)模增加在不斷促進(jìn)天然氣行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí),也因?yàn)槠涓邏焊吣?、易燃易爆等特點(diǎn)帶來嚴(yán)重的運(yùn)行安全隱患。因此,加強(qiáng)有關(guān)天然氣管道事故的監(jiān)測(cè)分析和應(yīng)對(duì)措施的探討,對(duì)于減少天然氣管道事故發(fā)生的可能性和提高管道運(yùn)行質(zhì)量具有重要意義。
一、天然氣管道事故類型和特點(diǎn)
1.天然氣管道事故類型
天然氣管道事故主要是指由于管道系統(tǒng)被破壞、管道不能滿足運(yùn)輸需求、管道發(fā)生意外泄漏等問題造成的天然氣管道不能按照規(guī)定計(jì)劃完成運(yùn)輸功能的現(xiàn)象。一般將天然氣管道事故類型分為3種:一是針孔穿透,是指由不大于10mm的孔穴引起的管道缺陷;二是穿透,是指由大于10mm卻小于破裂孔尺寸的孔穴引起的管道缺陷;三是破裂,是指不小于管道直徑1/2的管道缺陷引起的管道失效。 [1]
2.天然氣管道事故的特點(diǎn)
天然氣易燃易爆,因此天然氣管道事故的風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)有:
管道穿越區(qū)域比較復(fù)雜。天然氣管道穿越的山地、丘陵、平原、河網(wǎng)等區(qū)域的地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)都大部相同,氣象條件也千姿百態(tài),這會(huì)嚴(yán)重影響管道的陰極保護(hù)、防腐處理和地震設(shè)計(jì)等。(2)事故后果相對(duì)嚴(yán)重。天然氣即使遇到很小的點(diǎn)燃能量也會(huì)發(fā)生劇烈燃燒。當(dāng)天然氣與空氣混合的濃度在LFL~UFL之間時(shí),高溫或火源的影響會(huì)很容易引發(fā)大型火災(zāi)和爆炸,爆炸產(chǎn)生強(qiáng)大的高壓和高溫,對(duì)周圍事物可造成嚴(yán)重破壞。同時(shí)天然氣泄漏會(huì)致使人們昏迷或死亡。(3)管道穿越區(qū)域人口相對(duì)密集。沿途將天然氣輸送給上下游的城市使用是天然氣管道的主要作用,因此天然氣管道會(huì)穿過大量人口密集區(qū)或居住區(qū)。如果發(fā)生嚴(yán)重的天然氣泄漏或火災(zāi)事故,則影響會(huì)極其惡劣。(4)事故范圍相對(duì)較廣。天然氣管道運(yùn)輸是一個(gè)整體系統(tǒng),如果一個(gè)部分出現(xiàn)問題,會(huì)影響整個(gè)管道系統(tǒng)的運(yùn)行。另外,天然氣泄漏后會(huì)隨著風(fēng)向進(jìn)行擴(kuò)散,會(huì)造成大范圍的人群傷亡。比空氣輕的可燃?xì)怏w會(huì)在風(fēng)力影響下四處飄散,并與空氣形成爆炸性混合物;比空氣中的可燃?xì)怏w會(huì)沉降在居民區(qū)、地面、溝渠等死角,遇到火源極易引起爆炸。
二、天然氣管道事故原因分析
1.施工質(zhì)量有待提高
在對(duì)天然氣管道進(jìn)行補(bǔ)口、補(bǔ)傷的過程中,沒有及時(shí)考慮管道表面的粗糙度,在補(bǔ)口搭接原有的鋼管防腐層時(shí)不按規(guī)定要求施工或搭接長(zhǎng)度不足,補(bǔ)口補(bǔ)傷所使用的厚度或粘結(jié)力不合理、沒有按規(guī)定要求面積進(jìn)行補(bǔ)傷等都會(huì)引起天然氣管道的防腐能力降低或再次損壞。另外在天然氣管道焊接施工過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)焊瘤、夾渣、未熔透、氣孔、未熔合等問題,這一方面是由于天然氣管道在運(yùn)輸或存放過程中沒有對(duì)管口做好保護(hù)措施而引起了管道口局部變形或剛度降低,另一方面是由于焊接施工人員技術(shù)操作不熟練、沒有按照規(guī)定程序焊接或沒有及時(shí)把握好焊接環(huán)境而造成了管道出現(xiàn)焊接缺陷。焊接缺陷會(huì)嚴(yán)重影響管道運(yùn)輸質(zhì)量。[2]
2.管道設(shè)計(jì)不恰當(dāng)
管道剛度設(shè)計(jì)計(jì)算過程中,沒有正確分析管道實(shí)際能承受的荷載或未精確計(jì)算管道的強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù),致使強(qiáng)度計(jì)算出現(xiàn)偏差引起管材選擇不當(dāng);在實(shí)際選詞過程中,沒有全面考慮鋼材實(shí)際擁有的壓力承受范圍,對(duì)管道強(qiáng)度、應(yīng)力分析、穩(wěn)定性、剛度等進(jìn)行核對(duì)時(shí)出現(xiàn)失誤等會(huì)引起管道使用過程中出現(xiàn)破裂、彎曲、變形等問題;工藝流程設(shè)計(jì)中,沒有綜合考慮系統(tǒng)整體環(huán)境位置和條件,未建立適當(dāng)?shù)奶烊粴庑孤┦鹿蕯U(kuò)散模型,未及時(shí)提供相應(yīng)的應(yīng)急處理措施和天然氣泄漏規(guī)律等都會(huì)給天然氣管道運(yùn)行系統(tǒng)埋下安全隱患。
3.自然災(zāi)害和第三方破壞
天然氣管道穿越地區(qū)會(huì)出現(xiàn)各種復(fù)雜地形地質(zhì)特征和氣候條件,而這些地區(qū)出現(xiàn)的自然災(zāi)害也會(huì)對(duì)天然氣管道帶來嚴(yán)重破壞。如山區(qū)質(zhì)地經(jīng)常出現(xiàn)的泥石流和滑坡災(zāi)害,平原質(zhì)地經(jīng)常出現(xiàn)的地面水沖刷、土壤膨脹、地面沉降災(zāi)害,強(qiáng)烈地震災(zāi)害,低溫、雷電氣象災(zāi)害等。第三方破壞主要是指建筑施工、道路維修、礦山開采等引起的管道破壞。
三、提高天然氣管道運(yùn)行安全性的措施
1.提高施工質(zhì)量
針對(duì)天然氣管道出現(xiàn)的管道腐蝕問題,施工人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)管道內(nèi)外壁的防腐措施。對(duì)于管道內(nèi)壁要采用以二道環(huán)氧樹脂為主的涂料進(jìn)行全面涂刷,同時(shí)防止輸送大合格的天然氣;對(duì)于管道外壁要加強(qiáng)聚乙烯膠帶等新型防腐材料的運(yùn)用。在進(jìn)行管道焊縫處的補(bǔ)口施工時(shí),要按照嚴(yán)格的施工流程和技術(shù)條件采用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的補(bǔ)口材料進(jìn)行操作,確保補(bǔ)傷面積符合規(guī)定要求。對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生較為嚴(yán)重的地區(qū)要采取“避饒為主”的主要方針,如果必須經(jīng)過要采取相應(yīng)的措施減少災(zāi)害影響。在焊接過程中要恰當(dāng)選擇焊接材料,在嚴(yán)格按照程序和施工工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行焊接,焊接完成后要及時(shí)做好管道清理,同時(shí)避免出現(xiàn)防腐層破壞或管道損傷的問題。[3]
2.加強(qiáng)整體設(shè)計(jì)
天然氣管道運(yùn)行是一個(gè)系統(tǒng)工程,應(yīng)當(dāng)對(duì)管道路線、穿越地區(qū)、管道保護(hù)等充分全面考慮,針對(duì)不同地域地形氣候條件和管道運(yùn)行狀況采取相應(yīng)的保護(hù)設(shè)計(jì)措施。特別是對(duì)于管道路線設(shè)計(jì),要在堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)、安全、方便的原則上對(duì)施工單位的要求、管道周圍的建筑物分區(qū)、消防配套設(shè)施、站場(chǎng)選址、防火防爆等級(jí)、路線布局等進(jìn)行綜合縫隙,確保在安全隱患降至最低的基礎(chǔ)上有利于節(jié)省成本和方便維護(hù)。方案設(shè)計(jì)完成后要不斷進(jìn)行模擬分析,確保方案可行。
3.制定應(yīng)急預(yù)案
要根據(jù)熱力學(xué)、流體力學(xué)、爆炸力學(xué)等建立相應(yīng)的天然氣擴(kuò)散模型,根據(jù)模型制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,預(yù)案內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括應(yīng)急評(píng)價(jià)、應(yīng)急計(jì)劃、應(yīng)急準(zhǔn)陪和應(yīng)急評(píng)估等內(nèi)容。充分考慮管道事故發(fā)生后的各種問題和情況,做好應(yīng)急管理,盡量將事故風(fēng)險(xiǎn)降低。
結(jié)束語:
天然氣管道運(yùn)行安全是天然氣行業(yè)健康和穩(wěn)定發(fā)展的基本保證。因此對(duì)于天然氣事故問題,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)做好風(fēng)險(xiǎn)分析,充分考慮天然氣管道運(yùn)行過程中的不利因素,加強(qiáng)管道維護(hù)和管理,努力降低事故發(fā)生的可能性和危害性。
參考文獻(xiàn):
[1]衛(wèi)杰.油氣管道 事故分析及膠萊管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D].中國(guó)石油大學(xué) 2010,13(14):74-75
[2]杜艷,謝英,王子豪,劉志成.天然氣管道事故分析[J].管道技術(shù)與設(shè)備. 2010,05(35):57-58
多項(xiàng)指標(biāo)均計(jì)劃增長(zhǎng)30%以上
《規(guī)劃》預(yù)計(jì)整個(gè)“十二五”期間,我國(guó)客貨運(yùn)輸需求仍將持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng),多項(xiàng)運(yùn)輸指標(biāo)均在30%的增長(zhǎng)率以上。
據(jù)預(yù)測(cè),到“十二五”末,我國(guó)客運(yùn)量為440億人,五年增長(zhǎng)率為34.3%;旅客周轉(zhuǎn)量為38300億人公里,增長(zhǎng)率為37.9%;貨運(yùn)量為420億噸,增長(zhǎng)率為31.0%;貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量為180000億噸公里,增長(zhǎng)率為31.5%;沿海港口貨物吞吐量為78億噸,增長(zhǎng)率為31.9%;集裝箱吞吐量為1.85億標(biāo)準(zhǔn)箱,增長(zhǎng)率為37.0%。
基于以上預(yù)測(cè),《規(guī)劃》提出了整個(gè)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)目標(biāo):到2015年末,基本建成國(guó)家快速鐵路網(wǎng)和國(guó)家高速公路網(wǎng),完善環(huán)渤海、長(zhǎng)江三角洲、東南沿海、珠江三角洲和西南沿海港口群布局,加快內(nèi)河航道網(wǎng)、民用機(jī)場(chǎng)、油氣管道和城市交通設(shè)施建設(shè),推進(jìn)綜合交通樞紐發(fā)展,形成以“五縱五橫”為主骨架的綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò),總里程達(dá)489萬公里。另外,《規(guī)劃》還提出,到2015年沿海港口深水泊位數(shù)達(dá)2214個(gè),五年增長(zhǎng)率達(dá)24.8%;民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)數(shù)220個(gè),五年增長(zhǎng)率達(dá)25.7%,這兩項(xiàng)基建增長(zhǎng)率也很高。
《規(guī)劃》對(duì)運(yùn)輸服務(wù)業(yè)提出了新目標(biāo):到2015年,我國(guó)快速鐵路運(yùn)輸服務(wù)基本覆蓋50萬以上人口城市,高速公路運(yùn)輸服務(wù)基本覆蓋20萬以上人口城市,二級(jí)公路運(yùn)輸服務(wù)基本覆蓋縣城,農(nóng)村公路運(yùn)輸服務(wù)基本覆蓋至村,約80%的人口及縣級(jí)行政單元能夠在地面交通100公里或1.5小時(shí)左右的車程內(nèi)享受到航空服務(wù)。并且,便捷安全高效的換乘裝運(yùn)輸服務(wù)環(huán)境基本形成,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用取得突破。
規(guī)劃期末基本建成國(guó)家快速鐵路網(wǎng)
《規(guī)劃》提出到2015年我國(guó)快速鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)4.5萬公里,五年增長(zhǎng)率達(dá)438.4%。由此可見未來五年鐵路建設(shè)仍將是我國(guó)交通運(yùn)輸體系建設(shè)的重頭戲。不久前鐵道部部長(zhǎng)盛光祖在安排 “十二五”鐵路建設(shè)時(shí)表示,安排基建投資將達(dá)2.8萬億元,新線投產(chǎn)總規(guī)模控制在3萬公里以內(nèi),到2015年全國(guó)鐵路復(fù)線率和電化率分別達(dá)到50%和60%以上。
而根據(jù)《規(guī)劃》,“十二五”我國(guó)鐵道建設(shè)要完成貫通北京至哈爾濱(大連)、北京至上海、上海至深圳、北京至深圳、青島至太原、徐州至蘭州、上海至成都、上海至昆明等“四縱四橫”客運(yùn)專線。同時(shí),建設(shè)北京至呼和浩特、張家口經(jīng)西安至成都、成都經(jīng)貴陽至廣州、合肥至福州、南京至杭州、合肥至蚌埠、吉林至琿春、沈陽至丹東、哈爾濱至佳木斯等客運(yùn)專線輔助線、延伸線和聯(lián)絡(luò)線,擴(kuò)大快速客運(yùn)覆蓋范圍、快速鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)4.5萬公里,連接全國(guó)省會(huì)城市、基本覆蓋50萬以上人口城市。并且,在此基礎(chǔ)上加快既有區(qū)際干線擴(kuò)能改造和新線建設(shè),形成覆蓋全國(guó)20萬以上人口城市、里程達(dá)12萬公里以上(含快速鐵路網(wǎng)里程)的鐵路網(wǎng)。
“十二五”時(shí)期,我國(guó)鐵路建設(shè)的另一亮點(diǎn)是貨運(yùn),特別是煤炭資源運(yùn)輸通道的強(qiáng)力推進(jìn)?!兑?guī)劃》提出,要建成蘭新第二雙線、適時(shí)改造既有線,加強(qiáng)新線建設(shè),適應(yīng)新疆煤炭外運(yùn)需要。建設(shè)蒙西地區(qū)至京唐港曹妃甸港區(qū)、晉中南地區(qū)至山東沿海港口的西煤東運(yùn)通道。規(guī)劃建設(shè)蒙西等能源基地至湖北、湖南、江西等中部地區(qū)的北煤南運(yùn)新通道。優(yōu)化完善煤炭運(yùn)輸系統(tǒng),煤運(yùn)通道能力達(dá)到約30億噸/年。一位煤炭專家向記者表示,去年全國(guó)煤炭產(chǎn)銷量在32億噸左右,其中鐵路運(yùn)輸量在20億噸左右,而鐵路運(yùn)輸配置總量?jī)H9億多噸,如果煤運(yùn)通道能力達(dá)到約30億噸/年,則意味著“十二五”會(huì)有效緩解因運(yùn)輸不暢導(dǎo)致的部分省份的“煤荒”和“電荒”。
值得一提的是,針對(duì)煤炭等大宗商品貨運(yùn),《規(guī)劃》非常重視港口水運(yùn)建設(shè),提出要完善煤炭、進(jìn)口原油和鐵礦石、集裝箱等主要貨類的運(yùn)輸系統(tǒng),建設(shè)華東、華南地區(qū)公用煤炭中轉(zhuǎn)儲(chǔ)基地。
油氣管道快速建設(shè)
目前我國(guó)管道運(yùn)輸已成為繼公路、鐵路、水運(yùn)和航空之后第五大交通運(yùn)輸方式,而管道建設(shè)則是“十二五”貨運(yùn)的另一大亮點(diǎn)?!兑?guī)劃》提出,統(tǒng)籌油氣進(jìn)口運(yùn)輸通道和國(guó)內(nèi)儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè),加快形成跨區(qū)域、與周邊國(guó)家和地區(qū)緊密相連的油氣運(yùn)輸通道。并且,加快西北、東北和西南三大陸路進(jìn)口原油干線管網(wǎng)以及連接沿海煉化基地與附近原油接卸碼頭之間的管道建設(shè)。完善環(huán)渤海、長(zhǎng)江三角洲、西南、東南沿海向內(nèi)陸地區(qū)和沿江向腹地輻射的成品油輸送管網(wǎng),加強(qiáng)西北、東北成品油外輸管道建設(shè)。
再者,強(qiáng)化沿海液化天然氣接受站的配套管網(wǎng)建設(shè),完善川渝、華北、長(zhǎng)江三角洲等區(qū)域的天然氣管網(wǎng),加快形成中南、華南等區(qū)域性管網(wǎng)和以覆蓋全國(guó)的主干管道為框架、連接大部分縣級(jí)以上城市的全國(guó)性連通管網(wǎng)。據(jù)專家預(yù)測(cè),未來五年油氣管線建設(shè)共需約3500億元,其中天然氣管道建設(shè)需要2500億元。
優(yōu)先發(fā)展公共交通
值得關(guān)注的是,《規(guī)劃》專門對(duì)公共交通系統(tǒng)給予關(guān)注,要求優(yōu)先發(fā)展。按照規(guī)劃目標(biāo),“十二五”全國(guó)各城市公共交通平均出行分擔(dān)率比“十一五”末明顯提高。其中,市區(qū)人口超過1000萬的城市逐步完善軌道交通網(wǎng)絡(luò),公共交通占機(jī)動(dòng)化出行比例達(dá)到60%以上。人口超過300萬的城市初步形成軌道交通網(wǎng)絡(luò)主骨架,公共交通占機(jī)動(dòng)化出行比例達(dá)到40%以上。人口超過100萬的城市,建設(shè)輕軌、現(xiàn)代有軌電車、磁浮等多種形式大容量公共交通。人口超過50萬的城市,實(shí)現(xiàn)中心城區(qū)步行距離500米范圍內(nèi)公交服務(wù)全覆蓋。
《規(guī)劃》還提出,舊城改造和新城開發(fā)必須堅(jiān)持交通基礎(chǔ)設(shè)施同步規(guī)劃和建設(shè),發(fā)揮大容量公共交通在引導(dǎo)城市功能布局、優(yōu)化調(diào)整土地、合理開發(fā)和利用等方面的作用。
城市軌道交通成新貴
在優(yōu)先發(fā)展公共交通的指導(dǎo)思想之下,城市軌道交通投資將成為“十二五”的新貴?!兑?guī)劃》提出,要充分利用既有鐵路資源,結(jié)合鐵路新線建設(shè)和樞紐功能調(diào)整,鼓勵(lì)有條件的大城市發(fā)展高效鐵路,以解決中心城區(qū)與郊區(qū)、郊區(qū)與郊區(qū)、衛(wèi)星城鎮(zhèn)、城市帶及城市圈內(nèi)大運(yùn)量城市交通需求問題。
關(guān)鍵詞:石油管道;腐蝕;防護(hù)
中圖分類號(hào): TU81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
由于地理環(huán)境資質(zhì)的不同,各種能源燃料儲(chǔ)存、分布區(qū)域也有很大的差別,而石油作為一種發(fā)展工業(yè)的血液也正是如此,石油資源的要輸往需要的地區(qū)主要的方式就是靠管道來完成。管道運(yùn)輸與鐵路、水路等其它傳統(tǒng)運(yùn)輸方式有相比也有著自身的特點(diǎn),是一種比較經(jīng)濟(jì)又安全的運(yùn)輸方式,但是由于石油管道運(yùn)輸要經(jīng)歷從起點(diǎn)到終點(diǎn)漫長(zhǎng)的路程,經(jīng)歷各種不同地形,再加上運(yùn)送的資源中不可避免地會(huì)含有不同氣體和水,這些就造成了對(duì)石油管道的腐蝕,這嚴(yán)重影響著石油管道運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效力和未來發(fā)展,因此不光要對(duì)石油管道的腐蝕做到充分了解,更要進(jìn)行合理、必要的防護(hù)。
一、石油管道腐蝕原因及影響
管道腐蝕主要是內(nèi)外兩個(gè)原因造成,石油的運(yùn)輸管道要經(jīng)過不同的地區(qū)、地形、環(huán)境,管道周圍接觸到不同的土壤、溫度、地下水條件,尤其是這些因素中含有的不同有害物質(zhì)更是令管道腐蝕程度加重,這些因素對(duì)于管道的腐蝕是不可評(píng)估卻是影響嚴(yán)重的因素,內(nèi)部原因主要是對(duì)管道建設(shè)、施工的因素,包括施工材料的質(zhì)量、施工人員的素質(zhì)、意識(shí)、理念、專業(yè)知識(shí)等,這些對(duì)于管道的腐蝕程度也有著非常大的關(guān)系。
據(jù)統(tǒng)計(jì),大慶油田每年都會(huì)因管道腐蝕而更換一千多米的新管道,腐蝕速度驚人。管道腐蝕是影響整個(gè)石油系統(tǒng)健康發(fā)展的關(guān)鍵性因素,管道腐蝕會(huì)引發(fā)很多的事故,其造成的損失和后果也是巨大的。石油管道腐蝕不僅造成設(shè)施的破壞和能源的流失等直觀損失,而且還會(huì)引發(fā)火災(zāi)或爆炸等嚴(yán)重后果,而由此帶來的環(huán)境污染、對(duì)生命財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重威脅等一系列的損失對(duì)整個(gè)石油業(yè)的經(jīng)濟(jì)帶來難以預(yù)計(jì)的后果。
1、管道的腐蝕給石油業(yè)帶來巨大損失
據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界每年由于腐蝕帶來的經(jīng)濟(jì)損失占國(guó)民生產(chǎn)總值的2%——4%,30%的鋼鐵因腐蝕而浪費(fèi),石油業(yè)是其中最嚴(yán)重的受害者,而中國(guó)油田分布區(qū)多腐蝕性土壤、經(jīng)過管道區(qū)多水、潮濕情況比較多,這些特殊情況決定了管道腐蝕的嚴(yán)重性,因此對(duì)整個(gè)石油產(chǎn)業(yè)帶來的影響也是可想而知的,這是非常可怕的。不僅僅如此,石頭管道腐蝕帶來的是一個(gè)綜合性的災(zāi)難,管道腐蝕易引發(fā)穿孔、火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重后果,這些事故在國(guó)內(nèi)外發(fā)生的次數(shù)和頻率不勝枚舉,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)比臺(tái)風(fēng)、旱澇等自然災(zāi)害所帶來損失總和還嚴(yán)重的多。
2、管道腐蝕引發(fā)嚴(yán)重環(huán)境污染
管道腐蝕引起穿孔,一個(gè)最直接的結(jié)果就是導(dǎo)致石油、原油的泄漏,而泄漏的能源滲入地下、流入河里、海里對(duì)地下水、飲用水的污染是非常嚴(yán)重的,在俄羅斯北部就曾發(fā)生過多處地下管道腐蝕破裂,導(dǎo)致大量的原油泄漏,其量和速度據(jù)說用水壩都無法制止住,造成的嚴(yán)重污染可想而知了,當(dāng)然,這樣的示例在國(guó)內(nèi)外有很多,比如在中國(guó)輸油局也曾發(fā)生過一樣的情況,據(jù)統(tǒng)計(jì),因漏油導(dǎo)致的污染處理費(fèi)、賠償費(fèi)在因此造成的經(jīng)濟(jì)損失總額中所占的比例越來越多。
二、石油管道的防護(hù)
通過管道腐蝕的內(nèi)外原因中我們不難看出,要對(duì)石油管道的腐蝕進(jìn)行防護(hù)也要從內(nèi)外兩個(gè)方面下手。
1、管道防腐層的建立
對(duì)石油管道表面涂抹防腐材料可以算是防腐工程的第一步,也是首要防線,主要是將深埋在地下的石油輸送管道與具有可腐蝕性的土壤、水等環(huán)境相隔離。將架空的輸送管道與空氣、雨水等含有的有害物質(zhì)隔離,但是表面涂有防腐層的管道在安裝、改道、裝卸等運(yùn)行環(huán)節(jié)也會(huì)帶來很多的不便利。
基于環(huán)保的立場(chǎng),在防蝕涂層方面,對(duì)煤焦油瓷漆等對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重的材料用的比較少,液體涂料等材料對(duì)于老管道的修復(fù)正在發(fā)揮著積極的作用。除了列舉的幾種比較單一的涂層外還有一種復(fù)合涂層的使用,就是將單一涂層的特性加以分類了解,通過化學(xué)粘連將它們加以融合,這樣就會(huì)形成一種綜合性的涂層系統(tǒng),綜合性能好,各種單一涂層可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),如三層聚乙烯,這是目前比較常用的綜合性涂層,它既具有熔結(jié)環(huán)氧超強(qiáng)的防蝕性能、粘連性和抗陰極剝離性能,又有聚烯烴具有的機(jī)械性、絕緣性和抗?jié)B透性,因此是一種綜合性能比較強(qiáng)的涂層,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于施工及環(huán)境條件比較嚴(yán)峻的地帶。它的綜合性能也決定了它的施工工藝的綜合性和復(fù)雜性,因?yàn)橥鈱泳垡蚁┯玫氖菙D出工藝,中間膠粘劑也是,因此焊接處很容易形成空鼓,這樣粘結(jié)的功能一旦失去,涂層就會(huì)出現(xiàn)分離,具有絕緣性的聚乙烯外層阻擋陰極保護(hù)電流,這樣就會(huì)產(chǎn)生膜下腐蝕。
另外還有環(huán)氧粉末涂層和液體聚氯酯涂層也被廣泛應(yīng)用于管道的涂層修復(fù),雖然環(huán)氧粉末具有耐磨、對(duì)不同環(huán)境和條件適應(yīng)力強(qiáng)、強(qiáng)粘結(jié)力等優(yōu)勢(shì),但是它也比較脆弱和敏感,它的超吸收性決定了它無法適應(yīng)濕熱環(huán)境,因此對(duì)于地下水、雨水較多的地區(qū)不適用。液體聚氯酯涂層可以迅速被風(fēng)干,抗干擾能力、適應(yīng)力也強(qiáng),和熔結(jié)環(huán)氧有著同樣的抗陰極剝離功能、對(duì)陰極保護(hù)電流的要求也不高,但它的不足之處是對(duì)濕氣很敏感,為了得到最充分的保護(hù)和覆蓋需要加強(qiáng)厚度。
不管是何種防腐、修復(fù)涂層都有具有不同的功能,也各有不足,因此還需要運(yùn)用新技術(shù)和理論實(shí)現(xiàn)融合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,使之發(fā)揮綜合性的最大功能。
2、陰極保護(hù)
陰極保護(hù)應(yīng)用于管道的歷史由來已久,五十年代中期就已經(jīng)發(fā)展成熟,其防蝕技術(shù)也是遍及世界各國(guó),對(duì)埋在地下的石油管道來說,陰極保護(hù)主要是作為一種附加方式對(duì)破損涂層處進(jìn)行防蝕保護(hù),另外陰極保護(hù)也具有可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)作出了明確的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),使有可參照的力度和執(zhí)行令,它本身施工比較簡(jiǎn)單,安裝比較容易,易操作,易管理,并且也不干擾鄰近的地下金屬物體,這些優(yōu)點(diǎn)也使得它在國(guó)內(nèi)外獲得了廣泛的應(yīng)用。
3、緩解管道腐蝕程度和速度
在石油管道易被腐蝕的環(huán)境中加入可以阻止或緩解腐蝕速度和程度的防腐劑,運(yùn)用相應(yīng)的物理或化學(xué)知識(shí),使管道、金屬、環(huán)境之間產(chǎn)生不利于腐蝕的反應(yīng)或者說實(shí)在表面形成一種保護(hù)層,阻礙著與腐蝕反應(yīng)有關(guān)的物質(zhì)變化和轉(zhuǎn)移,從而減少腐蝕的速度和程度。
防腐措施不管是“內(nèi)用”還是“外服”都要建立在對(duì)管道腐蝕和防護(hù)理論的基礎(chǔ)上,既要不斷學(xué)習(xí),增強(qiáng)相關(guān)的理論,又要不斷創(chuàng)新和摸索,制定出確實(shí)可行的發(fā)展計(jì)劃,因此對(duì)石油管道腐蝕的防護(hù)是一個(gè)艱巨的任務(wù),現(xiàn)有的防腐技術(shù)和材料有不足,我們要用創(chuàng)新的科技手段不斷加以探索,對(duì)石油管道腐蝕的防護(hù)也是一個(gè)漫長(zhǎng)的探索之路,我們既要善于發(fā)現(xiàn)并借鑒其它國(guó)家的現(xiàn)金技術(shù)和措施,也要立足自身情況,找到屬于自己的發(fā)展道路。
結(jié)語:
面臨著因石油管道腐蝕所帶來的令人擔(dān)憂的狀況,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了石油業(yè)的范圍,更涉及到了其它很多領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)、利益和發(fā)展。國(guó)際上也有過針對(duì)腐蝕的防護(hù)措施和意識(shí),但是石油管道腐蝕現(xiàn)象依然很嚴(yán)重,世界上各個(gè)國(guó)家還應(yīng)繼續(xù)努力,運(yùn)用新技術(shù)、新理念、新手段對(duì)石油管道的腐蝕以及由此引起的嚴(yán)重后果采取合理有效的防護(hù)措施。與國(guó)際情況相比,我國(guó)在這方面的投入力度還比較小,發(fā)展不盡如人意,對(duì)相關(guān)的理論、意識(shí)也沒有滲入透徹的了解,我們要找到問題,對(duì)癥下藥,把對(duì)石油管道的腐蝕程度降到最小,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的健康、可持續(xù)發(fā)展和最大化。
參考文獻(xiàn):
[1]祝馨.長(zhǎng)輸管道的腐蝕與防護(hù)[M].石油化工腐蝕與防護(hù).2009(23)
關(guān)鍵詞:液化天然氣特點(diǎn);運(yùn)輸方式;特點(diǎn)
中圖分類號(hào):U473.2+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、液化天然氣運(yùn)輸特點(diǎn)及其貿(mào)易現(xiàn)狀
隨著人們知識(shí)水平的提高,人們愈加意識(shí)到液化天然氣在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高環(huán)境質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方向都扮演著重要角色。人們普遍的將天然氣運(yùn)用到工業(yè),農(nóng)業(yè),民用住宅等諸多領(lǐng)域達(dá)到了空前的理想效果,從清潔,高效,環(huán)保,等多方面均有體現(xiàn)。通常在制備丙烷預(yù)冷的混合制冷劑液化時(shí),先將天然氣預(yù)處理,即脫除重質(zhì)烴和二氧化碳等雜質(zhì),在進(jìn)行常壓冷卻到162℃,液化成LNG。液化天然氣在運(yùn)輸,儲(chǔ)存及調(diào)峰方面具有可以不斷降低成本的優(yōu)越性,所以投入工業(yè)發(fā)展的態(tài)勢(shì)迅猛。液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)包括天然氣的開采,液化,儲(chǔ)存,運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)環(huán)節(jié)組成的技術(shù)密集的完整產(chǎn)業(yè)鏈。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈斷裂都會(huì)導(dǎo)致其他環(huán)節(jié)的連鎖反應(yīng)。在這當(dāng)中,液化天然氣的安全運(yùn)輸在天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中起到承上啟下的紐帶作用,成為不可忽視的重要環(huán)節(jié)。目前,液化天然氣主要有三種運(yùn)輸方式:管道,罐車和船舶,對(duì)它們的特點(diǎn)和存在的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行比較分析,有利于推進(jìn)液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)健提高。同時(shí),推動(dòng)優(yōu)質(zhì)環(huán)保能源的廣泛應(yīng)用,可為取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
二、液化天然氣的管道運(yùn)輸特點(diǎn)及其解決對(duì)策
液化天然氣中低溫材料和新工藝技術(shù)不斷發(fā)展,一直受管道低溫輸送的技術(shù)難題影響得到解決,研究表明,液化天然氣長(zhǎng)距離管道運(yùn)輸具有一定的可行性。液化天然氣在進(jìn)行長(zhǎng)距離管道輸送過程中,輸送工藝類似于原油加熱輸送,管道沿線的主要設(shè)施必須有液化天然氣,加壓泵和冷卻三項(xiàng)措施。管道沿線外界溫度存在差異,液化天然氣一旦受熱會(huì)發(fā)生氣化,當(dāng)管道內(nèi)兩種氣流相沖就給沿線增加了阻力。容易產(chǎn)生氣體段堵塞流動(dòng)的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響管道的安全輸送能力。所以防止溫度差異產(chǎn)生的液體汽化,在輸送過程中必須實(shí)現(xiàn)液體的單向流動(dòng)。采用性能良好的低溫隔熱材料有利于液化天然氣管道輸送在溫度低的密相區(qū)運(yùn)行。但是,市面上好的隔熱材料價(jià)格較高,加之管道建設(shè)需要建立天然氣加壓站和冷卻站所以液化天然氣輸送管道初期投資成本較高。與輸氣管道相比較,輸送相同體積天然氣液化天然氣的體積是其氣態(tài)時(shí)體積的 1/600,比液化天然氣輸送管徑小,可以減小管材成本。隨著液化天然氣貿(mào)易總量上升的趨勢(shì),綜合成本會(huì)不斷下降。液化天然氣管道輸送技術(shù)趨于成熟。實(shí)現(xiàn)管道在低溫的密相區(qū)工作環(huán)境下進(jìn)行,管材需要選擇性能良好的低溫隔熱材料,液化天然氣管材可以選擇9% 和 3. 5%的鎳鋼。同時(shí)還要考慮管道焊接中的惰性氣體保護(hù)以及管道內(nèi)涂層減損技術(shù)的運(yùn)用。實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)輸液態(tài)天然氣的重要環(huán)節(jié)是保障低溫輸送工藝的正常進(jìn)行。正式批量管道輸送液化天然氣前,需要把管道內(nèi)環(huán)境溫度預(yù)冷到工作溫度,蒸發(fā)掉一些液化天然氣可以使管道保冷層和周圍的土壤層降溫。液化天然氣管道停輸期間受到周圍熱量作用的液化天然氣管道溫度會(huì)升高而達(dá)到飽和狀態(tài),汽化之后管內(nèi)壓力會(huì)急劇升高,要在進(jìn)出站放置防空罐和設(shè)置安全閥。將管道壓力控制在安全范圍。
(一)液化天然氣的公路運(yùn)輸特點(diǎn)分析
逐步完善液化天然氣公路運(yùn)輸供應(yīng)鏈,液化天然氣的供應(yīng)全過程,主要包括天然氣液化、液化天然氣儲(chǔ)存和液化天然氣運(yùn)輸、液化天然氣再氣化等四個(gè)重要環(huán)節(jié)。根據(jù)天然氣液化的目的,可以分為基本負(fù)荷型和調(diào)峰型兩種天然氣液化站?;矩?fù)荷型液化站的任務(wù)是將液態(tài)天然氣運(yùn)輸?shù)较M(fèi)地點(diǎn),對(duì)天然氣預(yù)先處理,使得全年連續(xù)運(yùn)行保持產(chǎn)量的均衡。液化天然氣運(yùn)輸及供氣。公路運(yùn)輸采用的主要設(shè)備是低溫液化天然氣罐車。
目前,我國(guó)成功研發(fā)了液化天然氣低溫運(yùn)輸設(shè)備。其中公路運(yùn)輸已經(jīng)投入使用,液化天然氣儲(chǔ)罐主要采用堆積絕熱和真空粉末絕熱兩種絕熱方式,和立式和臥式兩種結(jié)構(gòu)。液化天然氣罐車運(yùn)輸費(fèi)用包括天然氣罐車成本,駕駛員工資,材料費(fèi)用等,通常按照單位里程費(fèi)用進(jìn)行估計(jì)。液化天然氣通常設(shè)置供氣站,適用于用氣量大,又缺乏天然氣源的地區(qū)。液化天然氣儲(chǔ)存技術(shù)特點(diǎn)。LNG槽車貯罐分為兩種類型支撐,不銹鋼或者玻璃鋼支腳和鏈條支撐兩種,這兩種支撐方式廣泛應(yīng)用于大型低溫貯槽。但對(duì)于 LNG 槽車運(yùn)輸過程中必須考慮到振動(dòng)和沖擊因素,要設(shè)計(jì)出先進(jìn)的組合支撐結(jié)構(gòu)。容器的性能受低溫儲(chǔ)罐絕熱結(jié)構(gòu)影響。在 LNG 槽車中已開始使用高真空多層絕熱,其絕熱空間僅30 ~35 m m,為真空粉末絕熱1/10 左右,絕熱效果非常好。目前,低溫貯槽以真空粉末絕熱為主導(dǎo)。液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)中,應(yīng)從儲(chǔ)罐的布局和控制蒸氣壓,消除分層,儲(chǔ)罐與罐車預(yù)冷等環(huán)節(jié)上進(jìn)行安全性能監(jiān)控。配合設(shè)計(jì)中流程和結(jié)構(gòu)不斷完善。液化天然氣是一種易燃易爆的低溫液體,工藝流程中需要充液,排液,壓力液面檢測(cè)等功能,還要配備緊急安全閥,防空閥,截止閥等設(shè)備。確保社區(qū)液化天然氣長(zhǎng)期高效運(yùn)行,政府要完善長(zhǎng)效機(jī)制。具體說來,需要健全以下三個(gè)方面的機(jī)制具體可以分為三個(gè)方面機(jī)制:1)保障人員積極性。社區(qū)根據(jù)規(guī)模配備相應(yīng)的專職工作人員,為了提高工作積極性可以采取編制事業(yè)單位的手法。在選拔人員時(shí),可以兼顧大學(xué)生群體,給社區(qū)建設(shè)帶來生機(jī)活力。同時(shí),組織發(fā)動(dòng)黨員干部,共青團(tuán)員等積極分子,組成社區(qū)志愿者服務(wù)隊(duì),積極參與社區(qū)建設(shè)。
(二)液化天然氣的海上運(yùn)輸特點(diǎn)
目前,海上液化天然氣運(yùn)輸鏈逐步完善,液化天然氣海上運(yùn)輸鏈有三個(gè)環(huán)節(jié):液化站(廠)、海上運(yùn)輸和接受端再氣化。這三個(gè)環(huán)節(jié)互相影響,相互作用,必須加強(qiáng)三者之間的協(xié)同建設(shè)。隨著液化天然氣市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大,天然氣運(yùn)輸船建設(shè)的能力也迅速提高。目前,薄膜型船舶的主要發(fā)展方向正在朝液化天然氣船舶靠攏。液化天然氣船所需低溫絕熱材料建造費(fèi)較高,當(dāng)務(wù)之急是縮小液化天然氣運(yùn)輸成本。同時(shí),運(yùn)輸液化天然氣運(yùn)輸船缺乏靈活性,且用途單一,造價(jià)高等因素使得對(duì)于投資液化天然氣船舶風(fēng)險(xiǎn)大,回收效益時(shí)間長(zhǎng)。液化天然氣船具有以下優(yōu)點(diǎn):航線和港口固定可以進(jìn)行包船運(yùn)輸,非計(jì)劃性停泊少有較為準(zhǔn)確的班期,具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,運(yùn)輸收入較穩(wěn)定。液化天然氣在儲(chǔ)存和運(yùn)輸在規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)候一般有兩種形式:地面儲(chǔ)罐和地下儲(chǔ)罐。在選擇設(shè)備材料上有投資費(fèi)用,工廠位置,土壤沉降,外來入侵等等。在技術(shù)操作性能上有低溫,耐高壓,密閉等諸多因素。
三、結(jié)語
隨著,液化天然氣運(yùn)輸?shù)牟粩嘣龆?,最終無論選取何種方式進(jìn)行運(yùn)輸,都必須考慮安全效率性能。這就對(duì)操作技術(shù)人員在技術(shù)革新上不斷突破,高度重視不同種類的儲(chǔ)存容器研發(fā),加強(qiáng)LNG儀表的配套使用,LNG應(yīng)用終端的研究,不斷提高LNG的應(yīng)用領(lǐng)域,不斷為提高經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1]張祁,呂連浮. 世界液化天然氣的發(fā)展及對(duì)我國(guó)的啟示[J],國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2004(12).
[2]石玉美,汪榮順等. 液化天然氣接收終端[J]. 石油與天然氣化. 2003,32.
[3]錢翔,孫光圻. 我國(guó)海上進(jìn)口天然氣運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 中國(guó)遠(yuǎn)洋航務(wù)告. 2005.
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊