康葉偉

中國石油管道科技研究中心

摘  要：油氣管道永久停止輸送服務(wù)后，廢棄是不可避免的選擇。然而，廢棄管道并非再無利用價(jià)值。歸納總結(jié)了陸上廢棄油氣管道六種再利用方式，其中作為改輸其他介質(zhì)管道是價(jià)值最大化的方式，指出應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場景確定對再利用管道的檢測評價(jià)，避免廢棄管道單純被作為廢料處置，促進(jìn)資源節(jié)約利用和環(huán)境保護(hù)，為業(yè)界提供參考。

關(guān)鍵詞：廢棄管道；再利用；檢測評價(jià)；清洗

縱觀國內(nèi)外，導(dǎo)致油氣管道不能繼續(xù)運(yùn)行的原因有：上游油氣資源消失、下游消費(fèi)市場萎縮或者消失、管體完整性狀況惡化、管道運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益差等。可見，廢棄油氣管道并非全部源于管體完整性狀況惡化而再無利用價(jià)值。實(shí)際上，廢棄管道的再利用是一個(gè)值得深入研究的課題。筆者總結(jié)廢棄油氣管道可能的利用方式，為管道業(yè)界提供參考。

1 廢棄管道再利用方式

1.1 作為廢鐵利用

作為廢鐵是廢棄管道早期常見的再利用方式，也是價(jià)值最低的做法。

20世紀(jì)70年代，美國絕大多數(shù)廢棄舊管道由簽約單位回收。因?yàn)橥ǔ９艿罉I(yè)主/運(yùn)營者將廢舊管道視為廢料，在原位鋪設(shè)新管道時(shí)，簽約者得到部分成本補(bǔ)償或者以較低代價(jià)獲得舊管道，僅需支付管道拖出管溝的費(fèi)用，而將回收的管道作為廢料賣給管道修復(fù)公司盈利[1]。

1.2 移位繼續(xù)使用

將廢棄管道開挖后進(jìn)行適當(dāng)修理，然后移位到其他地方繼續(xù)輸送原有介質(zhì)。例如，美國俄克拉荷馬州1920年建設(shè)的口徑219 mm管道，由于油田原油枯竭， 1928年經(jīng)開挖改造后用于德克薩斯州新發(fā)現(xiàn)油田的原油輸送[2]。

20世紀(jì)20年代到30年代，美國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，期間許多油田新建大量輸油管道。之后，隨著油田枯竭，一些管道又遷移到其他地方繼續(xù)投入運(yùn)營，而多數(shù)空置管道則遺留原地。管道回收與再利用公司隨之出現(xiàn)，并開發(fā)了經(jīng)濟(jì)型無害管道移除與恢復(fù)方法。如通過涂層清除、管道拉直、去凹坑、坡口及切割等修復(fù)工作，讓廢舊管道再利用而從中獲利。管道改造再利用還有一個(gè)重要原因是維護(hù)閑置管道的成本高昂，如保有管道路權(quán)、日常信號維護(hù)，以及美國許多州對管道財(cái)產(chǎn)征收從價(jià)稅、教育稅、鄉(xiāng)村稅和州稅等。

1.3 作為管件利用

在美國，修復(fù)后的廢舊油氣管道鋼管被用作海岸線附加支撐物、建筑物突堤、橋梁護(hù)欄（圖 1）等。

20世紀(jì)80、 90年代，中國用于高速公路建設(shè)的數(shù)百萬噸鋼管，大部分來自美國德克薩斯州和路易斯安那州鋪設(shè)于20世紀(jì)20、 30年代的舊管道[1]。

美國有許多專門銷售二手管道的公司，且各自有擅長的業(yè)務(wù)，如某公司僅銷售406 mm（16英寸）、 457 mm （18英寸）、 508 mm（20英寸）管道給油氣鉆井承包商，以便在“鼠洞”中使用，僅此一項(xiàng)每月可消耗7 620米管道。許多小口徑管道（8～11英寸）被油氣運(yùn)營商用作表層套管使用。更多廢舊管道被用作畜欄、籬笆、車庫和其他建筑物的中央支柱[2]。

1.4 作為纜線通道

早期的通信電纜采用管徑為90 mm的混凝土多孔管道，后期采用外/內(nèi)徑為110 mm/100 mm的PVC管道，在這些大管道中敷設(shè)3～4根32 mm/28 mm PE子管道，在子管道中敷設(shè)光纜[3]。如果現(xiàn)有光纜管道不能再利用而需要新建，要取得路權(quán)和批準(zhǔn)開挖，或者必須沿原有管道路由新建，廢棄油氣管道再利用成為首選方案。廢棄油氣管道口徑比光纜通道大，完全可以充當(dāng)光纜、其他纜線的鋪設(shè)通道。

1.5 作為其他介質(zhì)輸送管道

（1）輸氣管道改為輸油管道。 2012年7月，美國Trunkline天然氣有限公司向聯(lián)邦能源管理委員會提出廢棄管道申請，該干線天然氣管道從墨西哥灣到密歇根州，長度1 239 km，口徑大部分為762 mm（30英寸），少量為610 mm（24英寸）。廢棄原因是該管道的產(chǎn)能未能被充分利用。 Trunkline公司計(jì)劃將廢棄后的管道出售給其母公司Energy Transfer Equity LP指定的子公司，用作輸油管道。聯(lián)邦能源管理委員會于2013年11月批準(zhǔn)Trunkline公司的申請[4]。

（2）輸油管道改為輸泥漿管道。 1920年，美國俄克拉荷馬州口徑219 mm輸油管道因油田原油枯竭，于1928年開挖改造后用于德克薩斯州新發(fā)現(xiàn)油田的原油輸送。 2007年，德克薩斯州油田枯竭，管道被管道回收公司收購。回收企業(yè)基于利益最大化原則，將大部分壁厚完整、腐蝕少、僅微量磨損的管道賣給一家墨西哥銅廠用于泥漿運(yùn)輸[2,3]。

（3）輸油管道改為輸氣管道[5]。 1989年10月，美國密蘇里州管道公司計(jì)劃將口徑305 mm（12英寸）、長約137公里的廢棄原油管道改為輸氣管道。該管道從密蘇里州派克縣到伊利諾伊州伍德里弗市，于1948年開始運(yùn)營， 1982年廢棄。管道廢棄時(shí)排空了原油并用氮?dú)獯祾摺５劳�爾·斯倫貝謝公司承接了如下工作:①清除管道內(nèi)殘留的原油；②清除管道內(nèi)可能影響運(yùn)行的松散或粘附的碎屑；③清洗管道，試壓水需符合美國環(huán)境保護(hù)署排放標(biāo)準(zhǔn)（懸浮顆粒濃度小于等于100 mg / kg（ppm），油脂小于等于20 mg/kg（ppm））；④制定應(yīng)急計(jì)劃以符合第三條標(biāo)準(zhǔn)要求。確定管道經(jīng)清洗、水壓測試、脫水、干燥后投入使用。

1989年11月，道威爾·斯倫貝謝公司采用凝膠清管技術(shù)完成管道殘留物清理，最終試壓水中的油含量為5 mg/kg（ppm），懸浮顆粒濃度40 mg/kg（ppm）。 1990年1月1日，管道開始輸送天然氣。 20世紀(jì)90年代末，國內(nèi)將兩條原油管道清洗后改輸天然氣[6-7]，也是管道再利用的經(jīng)典案例。

（4）改為輸水管道。 2014年之后，國內(nèi)改線管道遺留下的廢舊管道的安全環(huán)保處置問題成為重要工作，相關(guān)研究與應(yīng)用日漸深入，廢棄管道的再利用問題備受關(guān)注。

2016年，中國石化管道儲運(yùn)有限公司將12.8 km某改線廢棄管道改為輸水管道，與該段廢舊管道土地資產(chǎn)全部有償移交地方，用于城市工業(yè)供水。采用清管器與化學(xué)試劑相結(jié)合的組合清洗方式清除管壁油污和結(jié)蠟，清洗后管道內(nèi)壁無油污、可燃?xì)怏w含量達(dá)標(biāo)（圖 2）。

1.6 作為研究對象

服役多年的廢棄管道保留了現(xiàn)場管道自然產(chǎn)生的特征，可以作為缺陷檢測技術(shù)的測試對象、管道退化機(jī)制的研究對象、維搶修隊(duì)伍訓(xùn)練用管材等。一定條件下，就地廢棄的管道經(jīng)清洗后可作為大型試驗(yàn)場地，用于泄漏檢測技術(shù)、流體特性測試、缺陷檢測技術(shù)的現(xiàn)場測試對象。

2 管道再利用檢測評價(jià)

廢棄管道經(jīng)改造后作為管道繼續(xù)使用，其檢測 評價(jià)相對復(fù)雜，涉及管道材料理化性能、剩余強(qiáng)度檢測，管道抗脆性、延性斷裂能力評價(jià)，內(nèi)壁潔凈度達(dá)標(biāo)等。其中，管道自身性能評價(jià)最為關(guān)鍵，是決定其能否最大化利用的前提。

3 結(jié)語

（1）全面總結(jié)梳理了陸上廢棄油氣管道再利用的六種方式。

（2）廢棄管道再利用是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過程，應(yīng)因地制宜挖掘其價(jià)值，避免浪費(fèi)和二次污染。

（3）廢棄管道再利用應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用場景確定需要開展的相關(guān)檢測評價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

[1] David Howell. Deconstruction of Pipelines[EB/OL].2010[2020-06-04].http://www.pipelineequities.com/deconstruction-ofpipelines.php.

[2] David Howell How to Recycle a Pipeline[EB/OL].2010 [2020-06-05].http://www.pipelineequities.com/how-to-recyclepipeline.php

[3] 徐乃英.已占用管道的再利用[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2004(6)： 34-38.

[4] FERC OKs Abandonment of 770 Miles of TrunklinePipe System[EB/OL]. 2013[2020-04-08] https://www.naturalgasintel.com/articles/96367-ferc-oksabandonment-of-770-miles-of-trunkline-pipe-system

[5] John Tiratsoo. Pipeline Pigging Technology[M].Houston: Gulf Professional Publishing, 1992: 164-177.

[6] 姚毅.克烏輸油復(fù)線油改氣工程實(shí)踐[J].油氣儲運(yùn)，2000， 19(1)： 46-48.

[7] 張紅兵，陳艷芳，何明金. 濮臨線輸油改輸氣管道清洗[J]. 天然氣與石油， 2002， 20(1)： 5-8.

作者簡介：康葉偉， 1977年生，高級工程師， 2007年博士畢業(yè)于南開大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)主要從事大型儲罐在線檢測技術(shù)、管道檢測及廢棄處置技術(shù)研究。聯(lián)系方式：13930646391， ywkang@petrochina.Com.cn。