张磊,胡慧民,曾豪勇
中国石油天然气管道第二工程公司(江苏徐州221008)
■质量
泰国纳空沙旺管道工程试压排水环保控制
张磊,胡慧民,曾豪勇
中国石油天然气管道第二工程公司(江苏徐州221008)
对比分析了国内外管道工程试压排水存在的环境问题及环保标准。针对国内传统管道试压排水方式无法满足泰国环保要求的问题,提出了符合当地施工环境的排水方案。现场应用证明,该试压排水方案操作简单,实施便捷,能够严格控制施工噪声,保证排水质量。
管道试压;悬浮物;噪声;环保控制
泰国纳空沙旺管道工程全称为Provincial Gas TransmissionPipelineProjecttoNakhonSawan (PTP-NS),长约195.7km,管径711.2mm(28in),壁厚14.3mm,材质API 5L X60直缝钢管。工程业主为泰国国家石油有限公司,监理为美国柏克德监理公司。该工程试压作业由我公司泰国试压机组承担,管线敷设沿线为居民区,因此,保护所在地的生态环境是试压作业的控制重点。
根据管道工程试压施工特点,施工作业造成的主要环境问题包括:生产与生活废水、建筑垃圾与生活垃圾等固体废弃物、水土保持以及施工噪声等问题。其中,生产废水与噪声是管道工程试压作业的重点环保控制对象。
水压试验排放的废水中,主要的污染物为悬浮物、铁锈和泥砂。GB 8978-1996《污水综合排放标准》规定[1-2],建设工程废水悬浮物的最高允许排放浓度及pH值控制标准如表1所示。
表1 GB 8978-1996石油化工水污染物排放标准
在国内一般地区,管道工程试压所排放的污水经沉淀后可达到排放标准,能排放到附近的可受纳水体,对当地水环境影响较小,铁锈和悬浮物等废弃物可就地掩埋或运到环保部门指定的地点。
对于施工噪声,管道工程试压期间产生的噪声主要为试压施工机械发出的噪声,其强度在85~105dB(A)。GB 12523-2011《建筑施工场界噪声限值》规定,在居民区附近施工时,其噪声应不高于70 dB(A)(昼间)和55dB(A)(夜间)[3]。一般,在国内长输管线大部分敷设在无人区或远离生活区,因此,除必要的人员健康保护措施外,无需采取特殊措施控制设备噪声。
而在泰国纳空沙旺管道工程项目,泰方环保部门及地区相关标准规定,试压排水总悬浮物不得大于50mg/L,该排放要求高于国内标准。同时,由于管线途经居民区,业主明确要求施工噪音不得高于70dB(A),部分村镇居民区居民要求施工噪音更低。因此,此次试压作业,不仅要采取措施控制设备噪声,尽量使用低噪音设备,而且需要合理安排施工时间,避免在中午(12∶00~14∶00)和晚上(22∶00~6∶00)进行高噪声施工。
2.1 国内传统管道试压排水方法
目前,国内管道试压排水作业一般采用直排及沉淀池方式进行水质过滤,即开挖沉淀池进行储水,利用重力作用沉淀以除去水中悬浮物。
该方法构筑简单,使用广泛,但同时也存在几个问题:
1)直排式操作噪声超标,测量值约为85.8dB(A)。
2)直排式试压水排量为260~280m3/h,冲击力较大,尤其是试压排水后期排出的水汽混合物会出现气锤现象,能量很大,易对排出区域土质造成冲击,导致水土流失;操作不当还可能导致甩管伤人事件。
3)沉淀期约一周左右,耗时过长,影响施工进度。
4)开挖沉淀池需大面积临时征地,而泰国纳空沙旺管道工程线路伴线32#公路,路边均为居民区,无法临时征用大面积的土地开挖沉淀池[4]。
2.2 泰国纳空沙旺管道工程试压排水环保控制措施
2.2.1 实施方案
试压机组考虑在管道扫水末端连接消能水箱的方法,去除水质悬浮物和降低施工噪声。根据施工环境特点,设计出2种方案(表2)。
表2 排水装置设计方案
现场应用证明,方案1虽能有效降低施工噪声,并大幅降低水中悬浮物,但由于接口处无法完全包裹,造成水质过滤不彻底,无法满足施工要求。因此,机组改进上述措施,形成方案2,即在方案1的基础上,设计一个外框,在外框与水箱之间填充稻草,水箱上方铺土工布并压实。
2.2.2 实施过程
水箱设计:水箱尺寸为3m×1.5m×1.5m,采用5mm厚钢板焊接,设计排水量约为300m3/h,水箱外用槽钢焊接外框。
水箱与排水管线连接方式:由于施工环境不方便焊接,且普通钢管焊接后不易拆卸,因此水箱与排水管道采用高压软管法兰连接,即在水箱入口处焊接DN150、PN16法兰,水箱与排水管末端通过一根高压塑胶软管连接。
试压用水排放后经高压软管流入水箱,铁锈、泥砂等悬浮物由于自重沉淀在水箱底部,完成初次过滤,随后,经水箱上部溢出,流经土工布和稻草所包裹的过滤层,进行再次过滤,经双层过滤后水质能很好过滤掉水中悬浮物。同时,高压软管与稻草垛能有效缓解水流冲击力,降低噪音[5]。
2.2.3 实施效果
2014年11月~2015年8月,试压机组利用该装置完成泰国纳空沙旺管道工程共计10个试压段的试压扫水施工任务。经试压吹扫现场验证,此装置符合设计和现场施工要求,其作业噪声低于泰方施工标准值(表3),并均控制在60dB(A)以下。水质化验结果显示,试压排水pH值均在排放标准之内,悬浮物含量均达到直接排放标准。
表3 试压段噪声测量结果与悬浮物含量
该装置有效降低了噪音和排水的浊度,使管道试压作业实现了全天候施工,保证了工期。试压水质排放达标,有效保护了当地水土资源,受到业主和监理方的肯定。
在泰国纳空沙旺管道工程试压中,试压机组运用的稻草垛包裹水箱的方法,总体来说具有以下优势:
1)采用稻草垛与土工布的方式过滤试压排放水,悬浮物含量低于50mg/L,且无需长时间沉淀,缩短施工周期。
2)在水箱与排水管末端采取高压塑胶软管连接,能有效缓解水流冲击力,将施工噪声控制在60dB以下,保证施工区居民不受超标准噪音干扰。
3)水箱、外框、软管等试压排水装置可反复多次使用,且搬迁方便,能有效节约施工成本。
4)方法操作简单,安全可靠,且无需大面积征地,易于实施。
[1]全国人大常委会.中华人民共和国水污染防治法[Z].
[2]国家环境保护总局.污水综合排放标准:GB 8978-1996污水综合排放标准[S].北京:中国标准出版社,1998.
[3]环境保护部.建筑施工场界噪声限值:GB 12523-2011[S].北京:中国环境出版社,2012.
[4]刘景洪.浅谈油气长输管道建设的试压问题[J].石油规划设计,2003,14(5):58-59.
[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.油气长输管道工程施工及验收规范:GB 50369-2014[S].北京:中国计划出版社,2015.
The existing environmental problems and the environmental protection standards in pipeline engineering test pressure drain⁃age at home and abroad are comparatively analyzed.In view of the problem that the Chinese traditional pipeline pressure test drainage method can not meet the requirements of environmental protection in Thailand,a drainage scheme to meet the requirements of the local construction environment is proposed.Field application shows that the pressure drainage scheme has the advantages of simple operation, convenient implementation,strictly controlling the construction noise and ensuring the quality of drainage.
pipeline pressure test;suspended matter;noise;environmental protection control
�萍
2015-12-28
张磊(1979-),男,工程师,现主要从事工程试压干燥机组管理工作。