废弃油气管道弃置技术探讨

废弃油气管道弃置技术探讨

摘要：为了深入探讨废弃油气管道弃置技术，通过对国内外废弃油气管道弃置

技术的调研，了解国内外弃置技术现状和发展趋势。结合实际工程案例，针对废

弃管道清洗和注浆封闭等弃置技术进行探讨，总结出一定经验，为将来在此领域

进一步的研究奠定了基础。

关键词：废弃油气管道；弃置；管道清洗；注浆封闭

油气管道的废弃是管道全生命周期管理的重要环节，管道服役年限达到上限

或者继续输送油气的效益远低于输送成本且管道没有其他用途，或者管道自身条

件老化严重、安全运行风险大，废弃是不可避免的选择。目前，国内许多管道老

龄化严重，面临着很大安全隐患，而且随着国家经济的飞速发展，管道途经环境

发生巨大变化，一些管道途经区域变成了工业区和生活区，一旦发生事故，造成

的社会影响和经济损失巨大。因此，开展废弃油气管道弃置技术研究势在必行。

1国内外弃置技术现状

基于对国外废弃管道处置标准及现有技术的分析，从土地使用规划和安全风

险评价两方面考虑，废弃管道处置方式主要有拆除和就地处置两种。直接拆除可

以将隐患处理完全，但使用范围受限，管道地上有障碍物时，无法拆除。就地处

置主要是填充法，有注水、注氮、填充固体材料等填充方法，其中填充固体材料

方法可以解决管道塌陷及废液、废气污染问题，将成为废弃管道就地处置领域的

发展趋势。

我国20世纪建设的油气管道已进入40年以上的老龄阶段，接近使用寿命的

上限，出现严重的腐蚀、变形等问题，管道进入事故多发期；由于油源调整，部

分管道处于停用或闲置状态；城市规模不断扩大，建筑物占压或离管道太近，存

在较大安全隐患。特别是“11.22”黄岛管道爆炸事故发生后，国务院加大对管道安

全隐患整治力度。我国废弃管道处置技术储备薄弱，工程案例较少，研究尚处于

起步阶段，在管道拆除处置方面未形成系统的技术体系、行业标准；在管道清洗、就地处置注浆固化方面的研究和实践更少。

在我国现行法律法规中仅《中华人民共和国石油天然气管道保护法》中提出“管道停止运行、封存、报废的，管道企业应当采取必要的安全防护措施，并报县级以上地方人民政府主管管道保护工作的部门备案”，但是对于废弃管道处置方式选择、过程控制、环境管理及后续监督等方面均没有要求。

国内废弃管道现有的处置技术处于探索阶段，清洗方面，采用物理清洗法、

化学清洗法以及两者结合法，但未形成通用性的清洗工艺。拆除方面，虽有部分

工程案例，但没有统一的工艺要求。就地处置方面，一是采用注水或注氮的方法

进行封存，但注水后的管道穿孔严重，管道内封存水渗入地下，污染土壤及地下水；二是填充混凝土，受流动性和初凝时间限制，一次施工距离较短；三是灌注

水泥砂浆，虽然大大增加了灌注距离，但是管道充盈率大幅下降，一次成型不足60%。

2弃置技术探讨

2.1管道清洗技术

（1）管道清洗技术研究内容一般包括以下方面

①废弃管道残留物成分、物化性质、危害性分析；

②清洗方案分析及选择，包括清洗原理研究、氮气置换、蒸汽吹扫、化学药剂清洗等清洗方法组合研究；

③清洗配套装备与施工工艺研究，包括装备选型、管道流体计算、配套工装设计、施工流程设计等；

④清洗残留物处理方法研究和排放指标研究等；

⑤废弃管道清洗质量标准的研究。

（2）技术工艺

以某工业区占压管段改线工程为例，结合管道技术参数和现场实际情况，确

定本工程大致技术工艺为氮气吹扫收油、机械切割分段、蒸汽吹扫并回收残留物、污油回收处理等，如果清洗效果达不到质量指标，再加化学清洗方法。一般来说，化学清洗与蒸汽清洗相结合，能有效清除管内壁的顽固油垢和无机物垢层。

①氮气吹扫收油工艺

由于该废弃段管道已持续运行多年，管道状况较差，管道内部存在大量油泥

及障碍物，扫线时出现卡球的风险较高。另一方面，管壁腐蚀严重，无法承受较

高的压力，出现卡球时无法通过强硬增加推球压力的方法进行解卡。为避免发生

卡球问题，本次扫线采用两个柔性聚氨酯泡沫清管器进行扫线操作。

本工程废弃管道全线实施整体氮气扫油，氮气源采用液氮，液氮车、汽化器、水套炉配套使用，能够保持较高氮气压力。采用柔性防静电输油管端串联收球筒

与油罐车进行油品回收作业。

扫线流程：（1）确认各项准备工作完毕；（2）开始向发球筒注入氮气；（3）在氮气压力的推动下，扫线清管器推动原油注入油罐车内；（4）沿线各跟

踪点汇报扫线清管器行进过程；（5）清管器进入收球筒，扫线结束。

②蒸汽清洗工艺

完成氮气吹扫后，管道内主要存油已经回收完毕，剩余的少量油品及管道内

壁油垢采用“蒸汽加热和多功能PIG清管器相配合”的方法进行清洗，排出的污油

及污水利用密闭回收装置收集后装入油罐车回收利用，排出的气体经油气冷却、

吸附处理合格后排放。

蒸汽清洗时，通球速度控制在1-2m/s，清洗最终以管内达到无油、垢及其它

杂物，管壁呈现金属本色为准。为进一步验证管道内各处清洗效果，选用白色泡

沫球，用空压机作气源再次进行管道通球，接收到的泡沫球体无固、液物为合格，检测管内气体无可燃气体为合格。如仍不满足，重复清洗直至满足清洗要求。

③污油回收处理

管道内残油及油垢经蒸汽吹扫后进入污油密闭回收装置，按固体、液体、气

体实现三级分离。其中：固体油泥直接装袋回收；油水混合物抽入油罐车回收；

油气混合物经冷凝装置冷却变成油水混合物用油罐车回收，余留气体直接排放。

2.2管道注浆封闭技术

（1）管道注浆封闭技术研究内容一般包括以下方面

①浆液材料研制及试验，包括原材料选型、配合比设计、模拟注浆试验等；

②填充工艺研究，包括填充球技术、填充工艺等；

③注浆封闭装备研究，包括浆液材料生产装备和填充装备的计算、选型、改进等。

④填充固化后质量标准的研究。

（2）技术工艺

废弃管线内的注浆封存材料既要具有一定的流动性、可泵性，又要具有抗压