对库区内油管线敷设在管沟内的几点看法
Some Ideas as to Trenched Pipeline on Tank Farms
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库区内油管线敷设形式总的说来,有地上敷设、埋地敷设和管沟内敷设三种。50年代及60年代建造的油库,库区内油管线敷设的形式基本上是两种,一是地上敷设,二是埋地敷设,其管沟内敷设多限于粘油加温管线和铁路收发作业区的集油管线。当时由于强调隐蔽,使埋地管线数量占有相当比例。可是,随着时间的推移,油库使用一段时间后,发现有的埋地管线渗漏,有的还出现了跑油事故,尤其在管线检漏设备还没有普遍被采用的情况下,漏点找不准,这就给管理带来不少麻烦和担心,认为埋地管线看不见,无法掌握其变化情况,老是提心吊胆的怕漏油。由于种种原因,有些施工单位只求速度,不求质量,使不少油管线连接端头该开坡口的没有开坡口,有的油管线连接焊缝没有焊透,有的没按要求除锈刷漆,防腐绝缘层也不符合要求,有的油管线下沟后不先填砂子保护绝缘层,直接将有尖角的石头填进去,使绝缘层一开始便遭到破坏,造成泄漏的种种隐患。这就更增加了一些同志的担心和顾虑,总认为埋地管线不保险,甚至在一段时间内,将埋地敷设改成管沟敷设的观点占了上风。从此,在油库中管沟敷设油管线的数量逐年多了起来,这一方面是在新建油库中有一些,而相当一部分是在老油库中改建的。通过十多年来的使用,其存在的致命问题一一暴露出来,从已掌握的情况分析比较,谈几点看法供参考。
1 管沟内敷设的油管线易锈蚀
南方一些地区,由于地下水位较高,管沟的排水问题很难解决好,管沟内多数有水,尤其在雨季,不少油管线都是泡在水里。东北地区,气候比较干燥,年平均相对湿度约在69%以下,月平均最高相对湿度也在80%以下,这对地上敷设的油管线来讲,是十分有利的。可管沟内却是十分潮湿的,这是因为,一则是管沟盖板为了检修方便都不封死,采用一块块横着盖在管沟壁上,每当雨天或雪天,雨水雪水顺着两盖板之间的缝隙不停的淌入管沟内,这些水除部分能排出外,有相当一部分留在管沟内,慢慢蒸发为水蒸汽,管沟都不通风,水蒸汽受盖板的阻挡,又不易跑出去,这就使管沟内的湿度增加。二是管沟的壁和底一般都不防水,管沟大都又比地面低,地下水很容易透过管沟壁和沟底直接渗入管沟内,这使管沟内的相对湿度经常处于结露状态。
众所周知,金属的锈蚀程度与周围环境的温度和空气的相对湿度有关,可用公式表示其影响值:
式中 A——锈蚀度;
H——空气的相对湿度,%;
t——温度, ℃。
我们从公式里可以清楚的看出,当温度一定时,影响锈蚀的重要因素则是湿度,若相对湿度为65%时,A= 0,通常把它称之谓钢铁锈蚀的临界湿度。若相对湿度低于65%时,A为负值,此时金属不易锈蚀,当相对湿度高于65%时,金属锈蚀逐渐加剧。
在实践中,每当我们打开管沟盖板,不仅有一股霉味刺鼻,仔细观察油管线,发现管线上常有一层可见的薄薄的水膜(其厚度约为1μm~1mm),如用手一摸,手上有水印,这层水膜叫潮湿膜,在漆膜损坏的地方或者薄弱的地方,便开始氧化、生锈。如大连地区某油库,油管沟是沿沟底建造的,每当雨天、雪天,管沟干脆成了排水沟,油管线不仅受潮湿空气的侵蚀,还要受砂、石等杂物的冲撞,更加速了管线上漆膜的破坏和锈蚀,因此他们年年都要刷漆。
另外,管沟敷设管线的防腐漆中,到目前为止尚没有一种比较理想的漆料,油库采用的是L44-1铝粉打底漆(830)和L44-2黑棕船底防锈漆(831),此漆经使用证明,它比一般的漆要好些,但这种漆是适用于常年泡在水里的金属表面上,对于暴露在大气中的时干时湿的沟内管线,其防腐效果就不理想了。如某油库,1966年建成的管沟敷设油管线,到1974年发现管沟外有油迹,经检查才知道是管沟内管线锈穿后渗漏出来的。
2 管沟内敷设的油管线造价高
所谓管沟内敷设的油管线,系指将油管线敷设在混凝土、砖、石砌成的管沟中。管沟一般是不过人的窄沟,即非通行管沟,检查管线时必须揭开盖板方可进行。有的建成半通行管沟(即人屈着身体才能通过),或通行管沟。无论是通行管沟、半通行管沟或非通行管沟,都要消耗大量的原材料和人力,工程量大且工期长,尤其在我国建筑材料紧缺的情况下,将大量的油管线敷设在管沟内,显然是很不经济的。现以Dg=150 mm单根敷设在管沟内的油管线和地上、埋地敷设形式相比较,其造价列于下表供参考。
从表中可见,管沟内敷设的油管线其造价比其它两种敷设形式要高得多,不仅一次投资多,管理费用也高。埋地管线比较隐蔽,有一定的防护能力,管线上面的土地仍可继续耕种,不需全部征用。在建造施工中,只要把好焊接关,做好防腐; 在安装管件(如阀门等)处以及直线段上每隔一定距离设置检查井,以便检查维修; .对地质腐蚀性较强或有杂散电流的地区,适当增加阴极保护,一般说来十几年不用维修; 也不会有大的问题,很多油库的埋地油管线经过十几年、二十几年的正常使用都证明了这一点。地上油管线,一目了然,便于敷设和检查,维修一般8~4年才进行一次。而管沟内敷设的油管线,沿管线的一定范围内的土地都要征用,沟内的油管线易锈蚀,每两年就要维修刷漆一次,这对于通行管沟还方便些,对于一般较长距离的非通行管沟和半通行管沟内的油管线,检查和维修也是相当费劲的,需要把管沟上的盖板全部掀掉才能进行。所以管线一旦发生渗漏油,凭眼睛是难以检查出来的,局部掀开盖板,检查范围有限,只有站在盖板上凭鼻子嗅气味来判断,或观察管沟的最低处是否有存油来寻找。
3 管沟内敷设的油管线不安全
(1) 易积聚油蒸汽 油管线在阀门、法兰连接处,很难保证不渗不漏,其渗漏出的油,流淌在管沟内,不易清理干净,油品挥发后,变为油蒸汽,再与空气混合,构成可爆炸的混合气体,若遇火星、火焰、电火花等就会产生猛烈的燃烧和爆炸。我们曾经作过试验,1983年7月28日在辽宁省西部某油库,向与管沟相连通的操作井内扔下一个燃着的烟头,结果约1分钟左右便引起了着火。1985年7月26日上午,河北省某油库的一次着火爆炸事故,就是因为在管沟内积聚了大量的油蒸汽,在管沟出口处遇到明火,便引起了着火爆炸,爆炸气浪波及23 000m2,直接经济损失6.7万元。
(2) 易蔓延火灾 辽宁省某油库,有一次管沟爆炸起火,很快引起附近数起管沟的连续爆炸。又如,1973年1月9日某电厂在动火焊接三个装着油的4000m3钢筋混凝土的油罐的回流管时,油管与罐体没有断离开来,安全措施又不得力,焊接时电火花飞入罐内,引起油罐着火爆炸,油顺输油管沟到处流淌,由于油在管沟内,不好扑救,所以油流到那里,火就烧到那里,结果阀门操作间及油泵房全是一片火海,燃烧面积达110 000m2, 损失157万元。再如, 1978年9月10日上午, 我区某油库在收油时, 因管线腐蚀穿孔,油滴淌到管沟内后,又顺管沟向下流到附近的排水沟里,下午虽经回收,仍没有回收干净,第二天两名小学生用火柴点燃水沟里水面上的浮油,火沿水沟管沟蔓延直上240多米,并燃爆管沟旁边两桶油料,幸亏报警及时,才未造成更大损失。
(3) 人工洞石油库,易引起感应电火花 例如某人工洞石油库,1980年5月26日下午因雷击引起一次爆炸事故,经分析认为是雷电引起的感应电经管沟引进洞内,而洞内管线与管架跳动,产生火花,引起洞内爆炸着火,至使洞内18个2000m3金属拱顶油罐的疆顶造成不同程度的塌陷,直接经济损失达11万元。
综上所述,笔者认为无论是新建库、还是老油库改造,油库内除铁路收发作业区的集油管线、粘油加温管线应敷设在管沟中外,其它在库区围墙以内的输油管线,应地上敷设,油库围端以外的输油管线,应埋地敷设。
计量
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