摘要:當前我國陸上廢棄油氣管道的安全環保處置需求日漸強烈，但我國尚未形成系統科學的管道廢棄處理技術體系和標準規范。通過對對廢棄管道安全環保處置方式、環境影響評價、廢棄處置技術等分析表明:采用一般原則與比較評價方法相結合的方式能夠保障管道廢棄方式的合理選擇;環境社會經濟影響評價應作為廢棄處置方案制定的重要內容，為分析廢棄工程活動影響和制定科學緩解措施提供支持;管道殘留物的徹底清理是確保廢棄管道安全環保的重要技術手段，通過采用常規清管掃線，甚至組合清洗的技術手段，完全可以實現管內殘留物的高潔凈度清理，進而為特殊部位的填充注漿、隔離封堵以及大規模管道的快速安全拆除技術的應用創造條件，多種技術措施的綜合應用可實現廢棄管道的安全環保處置。

關鍵詞:油氣管道；廢棄；環境社會經濟影響評價；殘留物清理；注漿

油氣管道的廢棄處置是管道全生命周期管理的最后一個重要環節，當管道服役年限達到上限或者繼續輸送油氣的效益遠低于輸送成本且管道沒有其他潛在用途時，廢棄是必然的選擇。我國自1958年第一條原油管道建設以來，油氣管道的發展蒸蒸日上。但是，近些年許多老舊管道事故時有發生，同時隨著中國經濟的快速發展，管道途經環境發生了巨大變化，一些管道路由區域日漸被生活區覆蓋，一旦發生事故，產生的經濟損失和社會影響巨大，管道的廢棄處理成為日漸突出的問題。目前，國際上還沒有針對陸上油氣管道廢棄的普遍做法。整體而言，北美地區相關研究與實踐較多，特別是加拿大和美國。加拿大是目前公布有關陸上油氣管道廢棄相關資料最為全面的國家，其有關討論與研究長達30年之久，在油氣管道廢棄監管、廢棄方式選擇、廢棄過程中必要的處理環節、廢棄后的維護以及管道廢棄基金設立與管理方面均已形成較完善的做法，但是并未解決全部問題；美國官方機構雖然沒有公布與管道廢棄相關的系統性資料，但是從有關的標準和管道廢棄業務相關的市場運作判斷，美國在油氣管道廢棄方面的實踐也很成熟，許多方面與加拿大類似，但是也有其獨特的方面，特別是在輸氣管道的廢棄處理方面。與國外相比，我國油氣管道廢棄的研究、實踐相對較少，尚未形成系統科學的管道廢棄處理技術體系和標準規范。為此，重點對廢棄管道安全環保處置方式、環境影響評價、廢棄處置技術等進行分析，從而促進我國管道行業對廢棄油氣管道安全環保處置的認識，同時加快油氣管道廢棄處置技術的完善與標準的形成，滿足我國油氣管道長遠發展的需求。

1  廢棄方式選擇

油氣管道的廢棄是一個綜合性的問題，廢棄方式的選擇應基于詳細的現場評估、管道企業的特殊關注、不同處置技術以及環境因素等確定。典型的廢棄方式包括管道拆除和就地廢棄兩類，其中拆除處置方式能夠徹底消除管道未來的安全和環境隱患，但是工程量大、成本較高，適用范圍受管道所處地理環境限制，一般占壓管道難以拆除；就地廢棄處置方式是目前國際上最為廣泛采用的方式，一般需要根據管道所處的環境情況采取額外的技術措施消減埋地廢棄管道可能引發的安全和環境影響，具有成本適中，對環境的破材、小等特點。對于一些大口徑的長輸管道，單一的廢棄方式并不科學，在實際工程中往往采用拆除與就地廢棄相組合的形式。

1.1一般指導原則

針對管道不同部位廢棄方式選擇的問題，加拿大給出的一般性原則較為受業界認可。其中，管道所處上地類型是確定廢棄方式的重要因素。除了少數情況(地上管道與設施、埋深小于1m的管道、經過未來開發規劃上地上的管道、防腐層含有污染物的管道)需要拆除管道外，其他上地類型上的管道均可以就地廢棄，只是一些特殊地段的管段需要額外的技術處理，如穿越公路、鐵路、高速路的就地廢棄管道需要注漿加固處理，位于濕地、水體區域的管道需要進行隔離封堵。

1.2基于比較評價方法

某些管道單純依據上述一般指導原則，難以確定其廢棄方式。在這種情況下，可以采用基于比較評價的方法進行廢棄方式選擇。比較評價是北大西洋和東大西洋海洋環境保護委員會的OSPAR Decision 98/3決議，對海上設施及管道退役不同棄置方式進行比選的規范要求，對于陸上油氣管道的廢棄方式選擇具有借鑒意義。該方法主要通過安全、環境影響、技術可行性、社會影響以及成本5個指標的比較，從而確定最佳廢棄方式。

1.2.1主要評價指標

(1)安全風險。該指標評估廢棄活動中工作人員的操作安全風險，施工責任方必須將人員的安全風險降低到最低合理可行水平。安全風險評價的核心內容:識別與廢棄工作相關的危險因素，評估其風險，并確定風險水平是否可接受。通常采用定量評價技術，評估所有工人的集合風險和個人年度風險，即利用相關的歷史事故數據，并基于未來相似工作或活動的統計趨勢會重復的假設，確定最近的安全管理實踐是否會降低可能的事故率。當事故數據不可獲得或數據與廢棄活動不相關時，初始事件可通過事故樹分析方法來估計。

(2)環境影響。該指標評估不同廢棄活動可能引發的環境影響。在工程實施前，通過全面考慮，分析潛在的工程影響，確保工程不會引發或者增強顯著的負而累積影響。

(3)技術可行性。該指標是基于業界已有經驗和可行的設備條件，主要評估廢棄活動中采用的各類技術與設備的可行性。評估過程中需要具體考慮的因素包括設備的可獲取性、操作的復雜度、與操作相關的業界實踐水平、發生重大故障的可能性以及發生故障時受牽連的因素等。技術可行性必須考慮特定技術的人員安全風險、環境影響及成本因素。

(4)社會影響。該指標主要分析工程活動對當地資源利用、人員健康、基礎結構與服務、就業機會以及區域發展的影響。其中，對上地利用的影響尤為重要，應在考慮當地農業活動水平、商業發展規劃及對上地使用者安全影響的基礎上進行評估，并有針對性地制定緩解措施。在社會影響評價咨詢階段，應盡可能地邀請相關組織和個人的參與，以便突出關注的重點與優先考慮因素。

(5)成本因素。該指標主要評估不同廢棄方式的成本代價，與廢棄工程的各個方面密切相關，一般基于專家的經驗、業界通常狀況及公司以往廢棄活動的情況進行定量估算。但是，成本因素不易單獨作為選擇某種廢棄方式的決定性因素，除非不同廢棄方式的其他比較因素沒有重大差異。

1.2.2評價過程

不同廢棄方式的比較評價主要基于上述5個主指標的加權分值進行優選。在實際操作過程中，各個主指標下可根據具體的工程特點與公司的特殊關注設置多個子指標。計算不同廢棄方式分值的步驟為:①將比較評價的每一個子指標的分值與相應的權重相乘，并將這些加權分值相加得到比較評價對應主指標的分值;②將各主指標的分值加權求和得到某一廢棄處置方式的分值;③不同廢棄方式的分值經過驗證和討論，比較確定最優的選項。5個主指標的權重分配可采用層次分析方法確定，并經專家討論驗證，確保權重分配與質量健康環保管理規定、公司的未來目標相一致，而各子指標的權重則平均分配。

2  環境社會經濟影響評價

環境社會經濟影響評價是科學制定管道廢棄方案的必要部分，是保障廢棄管道環保處置的重要措施，一般在方案審批前開始實施，并隨廢棄工程活動同步執行。

2.1內涵及影響要素

環境社會經濟影響評價是對管道廢棄過程中預期會發生的影響因素進行識別與評價的過程，其影響因素主要包括以下3大要素:物理要素，是指地理與氣候環境、土壤及土壤生產率、水質與水量、大氣排放、噪聲環境等;生物要素，主要包括魚類、濕地、植被、野生動物及其棲息地、瀕危物種等;社會經濟要素，包括職業和資源利用、人員健康、基礎結構和服務、就業與經濟等。

2.2影響評價

影響評價涉及預測和估計工程直接引發的環境社會經濟因素變化，(過去、現在和未來可預見的工程)和人類活動交互作用而引發的影響。以及工程與同一區域的其他工程同時，也要考慮由于事故、故障或者意外事件造成的工程變化。因此，影響評價分為直接影響評價和累積影響評價。

2.2.1直接影響

直接影響指廢棄工程直接引發的環境社會經濟因素變化，其評價通過工程活動內容與環境、社會、經濟狀況的對比來實現。評價過程包括:確定時空邊界，識別環境、社會、經濟因素，評估潛在的環境和社會經濟影響，制定技術上和經濟上可行的緩解措施，最后預測殘留影響與殘留影響的顯著性水平。

其中，對當前環境、社會、經濟狀況的描述(也稱基線信息)是預測擬定工程影響的必要步驟，基線信息為工程影響評價提供了對比背景。詳細的生物、物理、社會、經濟狀況描述可用于:識別區域中的重要因素、工程和環境的交互作用，預測并確定工程影響的顯著性、環境對工程的影響，制定合適的緩解措施與監測計劃。

緩解措施應結合政府機構、行業組織的指導以及環境評估組的專業判斷進行制定。緩解措施執行后，影響評價的后續步驟是確定是否存在殘留影響。對于某些環境、社會、經濟因素，緩解措施能夠消除其殘留影響，而有的因素，緩解措施僅能減少其影響，無法消除。

影響的顯著性評價主要分析影響是否是負而的、負而影響是否顯著以及顯著的負而影響是否可能發生。在評估工程負而影響時，影響發生的強度、持續時間、頻率、地理范圍、可逆性、永久度以及可能性是重要的評判指標。評判指標可以基于標準或者其他己經建立和接受的生態閾值量設定，在缺乏參照或監管指導的情況下，可在文獻研究成果的基礎上定性確定。

2.2.2累積影響

累積影響指工程活動的殘留影響與其他不相關工程影響的相互作用而產生的潛在影響，包括由于過去、現在和未來工程活動的原因在某一區域內或者系統引發的累積空間和時間變化。通常，累積影響評價采用與直接影響評價一樣的方法。但是，累積影響評價也具有與直接影響評價不同之處:累積影響包括更大的地理研究區域或者更長的時間跨度，其緩解措施可能包括更大規模的計劃措施；累積影響的顯著性評估必須集中在與擬定工程結合起來考慮的所有物理設施和活動可能引發的總的累積影響上，必須清楚地解釋顯著性的定義，并考慮當地的政策和管理目標。

3  廢棄處置技術

管道的廢棄處置應遵循安全環保的原則，其中科學有效的技術手段是實現這一目標的重要保障。在管道的廢棄過程中，涉及的主要技術包括管道內殘留物的清理、管道注漿、隔離封堵以及拆除等。

3.1殘留物清理

管道內殘留物清理是管道廢棄的重要環節，一般只有在殘留物清理完成后，才能實施具體的就地廢棄或者拆除活動。整體而言，天然氣管道和成品油管道的殘留物容易清理，一般通過氮氣吹掃或者用泡沫清管器清理的方式，即可將管道內的天然氣、積液或成品油清理干凈。原油管道則較為困難，通常需用足夠多的刮削清管器移除管內的固體或殘油，必要時在2個刮削清管器之間放置溶劑類的碳氫化合物(柴油或濃縮液)，輔助清理管道內殘留物，反復多次清理，直到清管器接收筒無法檢測到固體。當管道污染物水平高或者清理的清潔度指標要求高時，若上述方法無法滿足要求，可采用在清管器之間加入專業清洗劑的組合清洗方法。

隨著環保意識增強，許多國家對管道處理后的殘留油含量均有明確規定，如泰國、拉脫維亞、巴西要求清洗后油的含量分別小于15mg/L, 30mg/L,20mg/L。在這種高潔凈度的監管要求下，清管器與化學劑相結合的組合清洗技術是理想的選擇。該技術已經在國外管道廢棄、封存工程和國內陸上管道油改氣工程、海洋管道登陸段的置換清洗工程中成功應用，其工藝發展較為成熟，非常適合管道的就地廢棄處置，能夠將管道內殘留介質徹底清洗干凈，從而避免廢棄管道未來發生安全和環境事故的風險，同時也便于今后的拆除作業。

3.2管道注漿

對于就地廢棄的管道而言，最可能發生安全問題的管段是穿越道路、鐵路、高速公路、河流等部位。由于就地廢棄的管道會隨著時間推移而發生腐蝕，并最終坍塌，從而影響與其相交的道路、鐵路及高速公路等公共設施的安全;在河流穿越位置，管道由于水流對河岸的侵蝕、河道的沖刷以及其他侵蝕作用而暴露在水體中，甚至漂到水而上，從而對水域上的第三方活動造成影響。

針對上述問題，通常采用管道注漿的方式進行加固處理。可行的注漿材料包括水泥、粉煤灰、粘上及聚氨酯泡沫，實際工程應用中應根據管道周圍地質條件確定合適的材料，而純壓力注漿是最為常用的注漿方法。中國石油管道公司曾采用配比一定量緩凝劑、減水劑及懸浮劑的水泥漿，對外徑406mm的原油管道進行純壓力注漿實驗，最終一次性實現了長度1km,管容填充超過95%的目標。然而，純壓力注漿單純依靠泵壓將漿液注入管道，注漿時需要在管道合適的部位(依據具體的施工工藝確定)設置排氣孔，實踐表明僅適合短距離(一次注漿距離1～2km)、小口徑(外徑小于600mm)管道的注漿，對于占壓距離長或長距離穿越環境敏感帶的管道注漿具有一定的局限性。目前，國際上針對長距離、大口徑埋地管道的注漿尚無工程應用先例。針對這一需求，中國石油管道科技研究中心結合后張預應力混凝上結構施工中的真空輔助灌漿技術和長輸天然氣管道的真空干燥技術，提出長輸管道的真空輔助壓力注漿方法，解決大口徑管道長距離注漿的難題。該方法在管道接近真空的狀態下，通過對漿液的“推拉”作用(即在管道一端用泵將漿液壓入管道的同時在另一端實施抽真空作業)，實現廢棄管道的高效、長距離、高充盈度注漿。由于管道在接近真空狀況下注漿，不僅減小了漿液流動的阻力，而目_避免了長距離注漿時在管道中間設置排氣孔的需要。

3.3隔離封堵

就地廢棄的穿越水體的管道，最終會因腐蝕穿孔而導致水流的滲入，并沿管道流到其他區域，形成局部沼澤、泥潭、濕地等，從而破壞原有的生態平衡。為了避免導流現象的發生，必須對管道進行隔離封堵，通常采用焊接盲板或管塞的方式。其中，隔離位置的選擇須考慮可操作性和對土壤造成的影響，通常設置于管道與水體交界處。若采用管塞封堵方式，則管塞必須牢固地附著在管體上，目_具有防水、不滲透、耐腐蝕性能，合適的材質包括水泥、聚氨酯泡沫體。

3.4拆除

廢棄管道的拆除是管道建設的逆過程，其與管道建設的許多環節相同，施工技術和設備均可以借鑒，如管溝的開挖回填、管段的吊裝運輸等。但是，廢棄管道的拆除仍有自身的獨特之處:①廢棄管道往往運行多年，結構強度比新建管道低，給管道的起吊、切割帶來一定影響;②廢棄管道所在地理環境可能發生了巨大變化，不能像建設施工那樣開辟施工場地，相關作業難度增加；③管內殘留物清洗潔凈度對拆除作業具有較大影響，如果殘留物清理不干凈，揮發的油氣極易發生爆炸，因而切割作業需要的安全防護措施比建設時期更加嚴格；④缺乏廢棄管道大規模拆除的工程實踐，對拆除施工可能存在的危險、有害因素以及緩解措施認識不夠。可見，廢棄管道的拆除是一項不完全等同于新管道逆向施工的工程。

當大規模拆除管道時，高效的切割尤為重要。管道切割的技術按采用的能量形式可分為基于應變能、熱能及化學能3類。對于管內油氣清洗干凈的管道，可直接采用基于熱能的氧氣弧、等離子弧等手段直接切割；對于內部殘留油氣較多的管道，為了確保安全，宜采用鏈條式切管機或水刀切割;對于內部殘留少量油氣的管道，為了提高切割效率，宜采用聚能爆破方法。為了便于運輸，切割后的管段長度宜小于12m。

在管道的回收過程中，除了采用全部開挖、分段切割的方式外，國外采用的局部開挖抽管法值得借鑒，即只開挖管段的兩端，并在其中一端通過拉力將整個管段抽出來；當移除含石棉涂層的管道時，應通過噴水霧的方式保持切割工作區域濕潤，同時操作員應佩戴呼吸面具，避免切割時石棉破裂，漂浮進入空氣，進而被操作員吸入呼吸道，影響其身體健康;在運輸管道過程中，應對管道兩端進行包裝，防止有害物質灑落。

4  結論

廢棄管道的合理處置是管道生命周期結束后的必要階段，其重點是實現處置過程和結果的安全與環保。其中，廢棄方式的科學選擇、廢棄處置技術的合理應用以及廢棄處置行為可能引發的環境社會經濟影響的合理評價是重要的保障措施，將三者綜合應用是實現廢棄管道安全環保處置的關鍵:

(1)多數管段的廢棄方式均可依據廢棄方式選擇的一般原則來確定，在特殊情況下，可采用比較評價的方法進行廢棄方式的最佳選擇;

(2)環境社會經濟影響評價為分析廢棄工程活動的影響和制定科學緩解措施提供支持，重點應考慮工程本身的直接影響評價以及與其他工程交互作用的累積影響評價;

(3)輸送天然氣和成品油管道的殘留物清理一般可通過氮氣吹掃或泡沫清管器清理完成，原油管道的殘留物清理宜采用清管器與專業清洗劑的組合清洗方式實現徹底清理;

(4)管道注漿可根據管道所處環境選用水泥、粉煤灰、粘上、聚氨酯泡沫等材料，并依據注漿長度需要選擇純壓力注漿或真空輔助壓力注漿技術;

(5)管道隔離封堵可以采用焊接盲板和應用管塞的方式;

(6)廢棄管道的拆除應根據管內殘留的狀況確定可行的技術手段，管內殘留物清洗潔凈度要求較高時，宜采用火焰切割的方式，拆除過程中應注意對特殊涂層的處理和管段運輸過程中的環境保護。