陈辉 王长伟
(中国石油规划总院)
浅析油气长输管道环境管理
陈辉 王长伟
(中国石油规划总院)
油气长输管道跨越距离长、穿越环境敏感区多,对沿线的生态环境会产生影响,需加强油气长输管道施工期和运行期的环境管理。文章根据油气长输管道的工程特点和环境影响特点,对环境影响评价、环境监理、竣工环保验收和运营期环境风险管理等油气长输管道环境管理的重要环节中需重点关注的环境问题进行了分析、总结,为油气长输管道环境管理提供技术支持。最后针对目前油气长输管道环境管理存在的问题提出建议。
油气长输管道;环境管理;环境影响评价;环境监理;竣工环保验收;环境风险
管道运输是国内外原油、成品油、天然气等能源输送的主要手段,油气管道在现代化的工业生产和人民生活中占有重要的位置。到2011年底,国内共建成油气管道约90 000 km,但是与发达国家相比,我国油气管道运输规模还比较落后。随着国家对油气需求的刚性增长、能源结构调整力度不断加大、环境保护要求持续提高,未来十年中国油气管道将进入新一轮大发展期。油气管道线路长,途经地区地形复杂、地貌多样,又不可避免的穿越自然保护区、风景名胜区、文物古迹保护区、水源保护区以及不良地质和特殊地质地段等环境敏感区,管道建设对生态环境有显著影响[1]。因此,加强油气长输管道建设期、运营期环境管理是减小油气管道项目环境影响的有效措施。
1.1油气长输管道工程建设内容
油气长输管道工程建设内容主要包括:油气管道、工艺站场、伴行道路及辅助工程等。
◆油气管道与伴行道路 长输管道由管道本身、线路阀室及阴极保护装置等组成。长输管道本身一般由钢管焊接而成、埋地敷设。为减轻外界环境对钢管的腐蚀,通常采取管外包覆防腐绝缘层及电流阴极保护措施。根据市场需求、技术指标等,管道沿线会建设分输站场、泵站等工艺站场;为了便于抢维修及减小事故状态下输送介质的泄漏量,管道上每隔一定距离或进出站处及大型穿跨越构筑物两端还会设置截断阀室。在穿越一些大中型河流、生态敏感区及重要构筑物(交通干线、名胜古迹等)常采用定向钻、顶管、隧道等施工方式,以减小对生态环境的影响和运营期的事故风险。管道伴行道路主要为相应管线的巡线、维护、抢修的车辆提供交通运输,伴行道路一般在管线定线的基础上进行选线。油气长输管道伴行道路宽度一般4~6 m。
◆工艺站场 油气长输管道均建有首站、末站和中间站场。根据站场功能,输油管道中间站场主要有泵站、加热站、分输站等,输气管道中间站主要有压气站、分输站、清管站等。
◆辅助工程设施 油气长输管道工程的配套辅助设施主要有自动化控制系统、供配电系统、通信系统、维抢修中心等。
1.2油气长输管道工程环境影响特点
油气长输管道对环境的影响主要体现在施工期的各种施工活动对生态环境的影响,运营期各站场排污、机泵噪声等对环境的影响及油气泄漏和火灾爆炸次生污染物等环境风险。
◆施工期
油气长输管道工程属于非污染、生态影响类建设项目,施工期对环境的影响主要包括:①在穿跨越河流、山脉等会对水环境产生不利影响:大开挖穿越河流会扰动河流底质,形成悬浮物对水环境的影响;隧道穿越会对地下水环境和植被产生影响,产生的弃渣易引起水土流失;定向钻穿越产生的废泥浆对土壤和地下水环境的污染影响[2]。②在清理施工作业带、建设施工便道、开挖管沟等过程中由于土壤的扰动和植被的破坏而造成生态污染。③施工期间车辆、各种机械排放的废气和噪声、施工产生的固体废物、管道试压产生的废水等,也将对环境产生一定影响。④施工人员产生的生活污水、固体废物等。
◆运营期
油气长输管道全线采用密闭输送工艺,正常工况下对环境的影响主要来自工艺站场的排污;事故状态下产生的污染物会对环境产生较大的影响。
正常工况下,油气长输管道对环境的影响主要来自工艺站场的排污。废水主要来自各站场排放的生活污水及设备清洗水;固体废物主要为生活垃圾及设备检修产生的少量固体废物;噪声主要来自中间站的各类泵、压缩机等机械噪声及输气管道放空立管产生瞬时噪声;输油管道工程工艺站场排放的大气污染物主要包括储罐大呼吸、小呼吸等无组织排放的挥发性有机化合物以及工艺站场的锅炉排放的废气;输气管道工程运行期站场对环境空气的污染主要来自清管收球作业、分离器检修及站内系统超压排放的天然气以及采暖锅炉排放的烟气,排放量均较小。
事故状态下,输油管道对环境产生的影响要比输气管道对环境产生的影响大(泄漏的油气会对环境产生持久、难以恢复的影响)。输气管道输送的天然气易燃、易爆,若管道运行期间管壁破裂发生天然气泄漏,遇明火将发生火灾爆炸事故,爆炸次生SO2、CO、烟尘等对周围的环境将造成较大影响,但天然气水中溶解性差,对水环境质量影响较小。而输油管道一旦发生事故,将会造成油品大量泄漏,对土壤、水体等环境产生难以逆转的影响;若发生次生火灾将会给动、植物生存环境带来毁灭性的影响。因此,在油气长输管道运营期应重点加强环境风险管理。
1.3油气长输管道工程环境管理
自上世纪70年代,中国已经逐步建立了多项环境管理制度,但对交通、管道建设等非污染、生态类建设项目的环境管理还不尽完善,需要积极探索。油气长输管道跨越地区多、施工周期长,项目的不同阶段,环境管理的重点不同,采取的环境保护措施也不相同。在油气长输管道建设全过程的各个阶段,亟需建立适合各阶段特点的环境管理制度,从而实现长输管道项目全过程环境管理的目标。长输管道全过程管理流程见图1。
图1 长输管道全过程环境管理
2.1选线、选址
合理的选线、选址是油气长输管道环境影响评价的基础[3]。长输管道工程由于其线路长,经过的地貌类型多、地质构造复杂,还会受社会因素、投资情况及市场分布等影响,一般会有多个走向方案可以选择。在线路走向、站场位置方案比选过程中,需要充分考虑对生态环境的影响差异。对于可能会对生态敏感区产生重要影响的方案,应充分论证并给出明确结论。
立足于环境、经济和社会可持续发展的角度,需要慎重做好选线工作。长输油气管道选线、选址考虑的环境因素主要是环境敏感区法律合规性、城市规划符合性、环境风险可接受性。推荐路由需获管道沿线地方规划部门和环保部门同意,但存在重大环境风险和生态影响的,应考虑从大范围空间进行重新选线的可能性。
2.2穿越环境敏感区的管理
由于长输油气管道项目属于线性工程,尽管采取尽量避绕的设计原则,但管道受城市规划、地质地形条件、环境风险、运行安全等因素影响,不可避免涉及水源保护区、自然保护区等环境敏感区,因此,需要加强管道穿越环境敏感区管理。
管道选线时对于环境敏感区要采取尽量避绕的原则,对于饮用水水源保护区、自然保护区原则上不应穿越保护区;对于南水北调工程等长距离引水干渠无法避绕的必须采取多重环境防范措施;对于大型河流,主要是优选穿越地点和穿越方式以及保护措施,原则是保证在任何情况下,油品不进入河流。
对于需要穿越的环境敏感区,需协调各级环保、规划、土地、建设、水利、农业、林业、文物等主管部门,办理相关许可文件。穿越环境敏感区时要选择合适的施工方式,条件合适时应优先选择非开挖施工方式,尽量减小管道敷设对环境的影响。
2.3风险评价管理
输油管道与输气管道对环境的风险不同,环境风险评价的主要内容也不相同。输油管道环境风险评价重点分析管道破裂、油品泄漏对周围环境(水环境、土壤环境、生态环境等)的影响,并提出事故预防措施和事故应急预案,评价重点区段为管线穿越的各个环境敏感区;输气管道环境风险评价重点为事故泄漏天然气对周围居民点的影响和对区域内动植物的生长、生存环境的影响、事故风险的防范措施和应急措施,评价重点区段为人口密集区段和生态敏感区段[4]。
环境影响评价过程中,风险评价重点关注输油管道在地表水水源地保护区附近穿越段,重点关注周围地形地貌、河流位置和距离,判断事故后溢油可能的流向;平原河流管道线位附近是否有挖沙等作业点;山区段关注河道洪水冲刷强度;山谷两岸关注岩体碎裂崩塌情况;交通廊道段关注廊道宽度,各类工程伴行密集程度;油库周围关注居民点的规模、距离等。
针对油气长输管道最大可信事故的风险环节、源强,风险易发生区域位置,落实应急预案及应急物资、事故应急报告制度,并制定应急管理框架和应急策略。
油气长输管道环境监理的目标是减少施工期污染物排放、减轻施工过程对生态环境破坏,以保护管道沿线的水体环境、土壤环境及地表植被、珍稀野生动物等生态环境。施工期环境监理一般采用文件核对和现场检查相结合的方式,对工程采取的环保措施进行质量、效果监控和评价;同时监控施工过程排放的废水、废气、废渣及噪声等的处理、处置情况,并进行分析评价。对发现的问题督促相关单位限期整改并跟踪检查[5]。油气长输管道施工期间的环境监理内容在环境敏感区、主体工程和附属工程的侧重点不同。
3.1环境敏感区
在环境敏感区内,需按环评要求现场核查线路与环境敏感点的位置关系,避免在环境敏感区内发生路由变更。同时,环境监理需核查相关许可文件,现场监控施工作业带、施工时间不超过许可规定,规范施工行为,杜绝猎杀、损害野生动植物的行为,积极保护文物古迹。环境监理还需要重点检查环境敏感区内穿跨越工程产生的泥浆、渣土和施工过程排放的油污、生产废水、生活废水等处理、处置情况及排放去向。施工结束后,还需要督促建设单位恢复地表植被,最大化减小施工过程对生态环境影响。
3.2主体工程
对主体工程环境监理主要关注以下问题:①合理安排施工时间,尽可能避开雨季、动植物繁衍生息期,有利于保护生态环境;②在农田、林地和草地等地段,尽可能缩小施工作业带宽度,减小施工扰动面积;③管沟开挖过程生土、熟土(表层耕作土)分开堆放,回填时按生土、熟土的顺序填方,以尽快恢复为农田,减小施工对耕作的影响;④做好边坡防护工程,施工后及早恢复植被和实施水工防护,防止产生冲刷;⑤平原水网地段,监督采用导流围堰隔离作业区地表水与外界联系,防止污染水体。
3.3附属工程
油气长输管道附属工程主要包括各个工艺站场、截断阀室等。环境监理主要监督、检查附属工程防火带的宽度是否符合规范要求;给、排水管道、通信、供配电等线路敷设是否符合环保要求;站内需按环保要求设置垃圾收集点、旱厕及地埋式污水处理系统;施工期间砼搅拌机设置沉淀池,水泥、沙等散料需用蓬布覆盖。落实工程环保配套、水土保持工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用的“三同时制度”。
根据《建设项目竣工环境保护验收管理办法》,油气长输管道工程建设项目在试生产前应申请竣工环境保护验收。油气长输管道工程作为生态影响类建设项目,竣工环境保护验收的重点是工程基本情况、环保措施落实情况、生态环境影响调查等方面内容。
4.1工程基本情况调查
工程基本情况调查主要是根据环境影响报告书及其批复文件的主要内容,回顾工程建设内容和采取的环保措施。环境影响评价一般在项目可研或设计阶段介入,由于存在地质条件“敏感目标避让”、市场变化等诸多因素,油气长输管道工程实际建设内容或环保措施往往与环评批复会发生变化,为此在工程基本情况调查中应重点关注工程变更情况是否造成了新的环境影响。涉及到饮用水水源地保护区、自然保护区或其他敏感目标时要调查工程建成后敏感目标是否发生变化,以及对敏感目标影响程度也是验收的重点。
4.2环境污染及环保措施落实情况
油气长输管道工程污染物排放主要集中在沿线各站场。排放的污染物主要包括废水、废气、噪声、固体废物等。
站场产生的废水主要有生产废水和生活污水,废水产生量较少。生活污水中的污染物主要有氨氮、COD、SS等,经污水处理设施处理后,可用于站内绿化或外排。站场验收时应在污水处理装置总排放口处取样,分析经处理后的废水是否达标排放。如果生产废水不外排,依托其他污水处理厂,暂时贮存在站内储污池,验收时需重点检查储污池是否敷设防渗漏层。
各站场排放的大气污染物主要为非甲烷总烃。验收时应在厂界处布设无组织排放污染物监测点,监测废气的排放达标情况。此外还需分析站场外放空管的布设位置是否对周围的群众正常生活和安全生产造成影响。
工艺站场的噪声主要由压缩机、泵等产生。验收时需在站场厂界和周围声敏感点布设噪声监测点,监测厂界噪声是否达标,分析对周围居民的影响。如果噪声超标且对周围居民产生影响,还需要提出噪声防治措施。
站场产生的固体废物主要有生活垃圾、一般生产固废和危险废物。一般生产固废包括清管作业和分离器除尘废物等;危险废物主要是压缩机产生的废润滑油等。验收中应检查生活垃圾收集、处理方式,一般生产固废的处置措施是否可行,危险废物的处理方式是否合法、可行。
风险事故防范及应急措施验收主要调查建设单位是否按要求制定了环境风险应急预案,应急预案是否完善以及应急物资的储备、应急演练和与地方政府的应急联动情况,如发现有问题,应提出完善或补救措施。
4.3生态环境影响调查
油气长输管道对生态环境的影响为线型影响,施工作业带窄。但总体来说,长输管道跨越距离大、穿越地形多,因此对沿线生态敏感区域、林业、农业生态等会造成影响。
对农业生态、林业等的影响调查主要关注土地占用面积、永久占地及临时占地产生的影响是否可接受,“分层开挖、分层堆放、分层回填”措施的落实情况,土地生态恢复措施落实情况;生态敏感区域的影响调查主要关注管道建设过程中、建成后对生态环境的影响,施工过程中对敏感区域内珍稀动、植物保护措施的落实情况及效果。同时,重点关注生态环境恢复措施、水土保持措施、站场绿化措施、穿跨越工程恢复治理措施、渣场恢复措施及农田植被恢复措施的落实情况及效果,并针对验收现场调查中发现的问题提出改进措施和建议。也可以借助遥感技术,通过卫片解译对比出工程建设前后管线两侧土地利用及植被分布变化情况等进行生态环境影响调查。
管道运输被认为是一种安全可靠的运输石油、天然气的方式,但随着管道进入老龄化,管道老化、腐蚀、穿孔现象,安全及环境风险日益增加,一旦发生管道破裂、油气泄漏甚至起火爆炸等事故,造成巨大的经济损失,生态环境遭到破坏,甚至造成人员伤亡。因此,管道运营期间主要通过强化管道监测、消除隐患、加强教育及建立应急管理体系等方面进行环境风险管理[6]。
◆加强管道巡检力度、强化管道监测 运行期要定期清管,排除管内的污物;定期测量管道壁厚,对管壁严重减薄的管段,及时维修更换;对重要设备定期检查与维护,保证管道运行安全环保。
◆消除事故隐患 对污染事故隐患进行监控,掌握事故隐患的发展状态,积极采取有效措施,防止事故发生。管道运行风险主要来自第三方破坏、腐蚀、自然灾害、误操作等。对已确认的重大事故隐患,要通过技术改造或治理,尽快消除事故隐患,防止事故发生,同时从管理和技术两方面对其采取严格的监控措施。
◆强化专业人员培训 对环保人员进行培训,吸取国内外事故的经验教训,学习借鉴此类事故的处理方案,提高他们对事故的防范和处理能力。
◆建立应急管理体系 建立地震、暴风雪、洪灾、火灾、爆炸、漏油应急反应计划,成立应急组织机构,储备应急物资,组织应急抢险队,定期进行应急演练。
◆根据对环境影响和工程建设、运行特点,油气长输管道工程可分为三个时期,即施工期、运行期和退役期,但目前管道的环境管理比较重视施工期和运行期,退役期环境管理研究较少。目前我国70年代修建的油气输送管道即将进入退役期,但是国内还缺少相应的环境标准和技术规范,建议开展退役期环境管理的研究工作。
◆要创新油气长输管道环境管理的技术手段。提高油气长输管道环境管理信息化水平,引入卫星遥感、无人机航拍等先进技术手段,构建管道项目全过程环境管理信息系统。
[1] 肖峻,汪亚峰,时鹏,等.荒漠草原区油气管道建设对地表植被格局的影响[J].中国环境科学,2013,33(11):2027-2034.
[2] 张羽.油气长输管道工程对环境的影响[J].油气田地面工程,2013,32(4):94-95.
[3] 李珍.长输管道线路设计优化与环境保护[J].油气田环境保护,2013,23(2):55-57.
[4] 邹积荀,杨潇萍.输气管道环境风险评价[J].油气田地面工程,2006,25(1):57.
[5] 吴建中,高玉桂.论油气管道工程施工环境监理工作[J].油气田环境保护,2010,20(2):36-38.
[6] 朱建华.油气管道输送过程风险分析[J].水运科学研究所学报,1998(2):1-11.
1005-3158(2014)04-0077-05
2014-05-14)
(编辑 王蕊)
10.3969/j.issn.1005-3158.2014.04.025
陈辉,2001年毕业于中国人民大学工商管理专业,硕士,高级工程师,现在中国石油规划总院从事油气长输管道技术咨询工作。通信地址:北京市海淀区志新西路3号,100086