王建林

中國石油管道公司大連輸油氣分公司熊岳輸油站

摘要：埋地管道附近發(fā)生腐蝕性液體硫酸泄漏，搶修過(guò)程中的處理方法、污染產(chǎn)物、危害氣體、土壤pH值對風(fēng)險處置構成不同程度影響。針對一起在管道附近罐裝硫酸運輸車(chē)泄漏，分析了處理過(guò)程及后果。

關(guān)鍵詞：硫酸； 埋地管道；腐蝕；風(fēng)險處置  

埋地輸油管道為五大運輸行業(yè)之一，第三方施工損傷、腐蝕是威脅其安全運行的主要原因。泄漏在埋地管道上方的硫酸具有較強的腐蝕性，滲透力強，腐蝕速度快，搶修處理方式直接影響管道后期腐蝕程度。通過(guò)對處理過(guò)程中采用的方法、污染產(chǎn)物對管道腐蝕的影響、毒害氣體對搶修人員的危害等分析，提出了解決方法，對類(lèi)似事件的處理有一定借鑒意義。

1  罐裝硫酸泄漏事故

2017年1月17日8時(shí)，蓋州市青石嶺鎮202國道發(fā)生一起交通事故，一臺標有19 m3稀硫酸(實(shí)際密度為1.8  t/m3的濃硫酸）罐車(chē)因被追尾側翻，導致硫酸泄漏并沿202國道路邊溝向下游流淌約300 m。該處有埋深0.9—1.2 m的鐵大線(xiàn)輸油管道（材質(zhì)為16Mn/ Q235，管徑720 mm），受影響長(cháng)度約60 m（見(jiàn)圖1），附近的水源、光纜、交通受到不同程度影響。消防部門(mén)趕到現場(chǎng)采用清水對泄漏硫酸進(jìn)行了稀釋。當地政府委托硫酸生產(chǎn)廠(chǎng)家先行對現場(chǎng)進(jìn)行生石灰混合沙土覆蓋硫酸、攪拌中和處理。大連輸油氣分公司相關(guān)人員全程配合、監護處理過(guò)程。

圖1  受影響管道

2  事故處理過(guò)程分析

2.1  注水處理

事故發(fā)生后，消防隊伍趕到現場(chǎng)，采用注水對硫酸進(jìn)行了稀釋以降低其腐蝕性。而據相關(guān)資料]顯示，硫酸濃度為47％時(shí)，對鋼鐵腐蝕性最強， 65％~80％時(shí)腐蝕明顯下降，濃硫酸反而會(huì )在鋼鐵表面形成一層鈍化膜而使腐蝕終止。因此注水措施作為常規處理方法，在此事故中未必完全正確。同時(shí)對硫酸注水時(shí)造成大量放熱，易引起噴濺，會(huì )對搶修人員造成傷害，注水還增加硫酸溶液擴散面積。因此，硫酸大量泄漏后注水稀釋?xiě)�慎重，而少量泄漏可考慮大量霧狀噴水處理。

2.2  硫酸中和處理

硫酸泄漏后迅速與土壤接觸（該處土壤為老黃土），使30 cm厚土壤碳化，生成黑色碳狀產(chǎn)物�，F場(chǎng)采用了生石灰混合沙土與硫酸攪拌中和的方法，這是一種通用的成熟做法。生石灰主要成分為CaO，有腐蝕性，硫酸有強腐蝕性，二者混合后發(fā)生反應生成硫酸鈣（CaSO4，俗稱(chēng)石膏）和水，消除了腐蝕性，反應如下：

CaO + H2SO 4= CaSO4 + H2O

中和反應過(guò)程中產(chǎn)生不完全反應產(chǎn)物SO2.。常溫下為無(wú)色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，會(huì )對人體健康造成危害。此次處理過(guò)程中，產(chǎn)生大量白色煙霧，煙霧隨風(fēng)飄散，所到之處人員感到了明顯不適，并伴有輕微咳嗽。生石灰與硫酸攪拌過(guò)程中，部分生石灰成棉絮狀在空中隨風(fēng)飄散，空中如雪花狀。

圖2  生石灰覆蓋硫酸攪拌中和現場(chǎng)

在搶修現場(chǎng)空氣呼吸機不足情況下，可考慮如下方法：現場(chǎng)人員工作前后應當用2 %碳酸鈉溶液（蘇打水）嗽口，可以將數層紗布用飽和碳酸鈉溶液及甘油濕潤后夾在紗布口罩中以吸收SO2。也可夾在過(guò)濾式面罩內同時(shí)對絮狀物過(guò)濾。

2.3  污染土清理

管道上方土壤受硫酸污染，中和反應時(shí)傾倒了大量生石灰。反應結束后，人工清理污染物對人員健康危害極大且不易進(jìn)行。由于生石灰在攪拌過(guò)程中放出大量熱量，管道上方土壤有熱氣冒出，凍土松軟，用管道定位測深儀器反復精確定位和測深，測得該處管頂埋深為0.9—1.2 m；為防止誤傷防腐層用圓頭鋼筋進(jìn)行密集扦插確定安全挖掘深度，插入深度為0.60 m。據此，采用小型挖掘機對表層進(jìn)行了清理，清理深度控制在0.3—0.4 m之間，見(jiàn)到原土層后采用人工清理。污染土壤運至化工廠(chǎng)進(jìn)行消解。

2.4  污染土壤腐蝕性檢測

影響土壤腐蝕性的主要因素有土壤電阻率、土壤不均勻性、含鹽量、含氧量、含水量和pH值，現場(chǎng)直接檢測潮濕土壤pH值方便快捷，故僅考慮pH值對土壤腐蝕性影響。

土壤pH值檢測方法是將待測土壤自然風(fēng)干后浸入蒸餾水中，在密閉容器中攪勻，靜置3—8 h，取出上部澄清液，通過(guò)pH計或比色法測定�，F場(chǎng)比色法測定pH值見(jiàn)表1。

   表1現場(chǎng)比色法測定pH值

從表1結果可知：土壤表層生石灰對環(huán)境影響較大，需要清除。處于0.15—0.3 m處的土壤從表觀(guān)看呈炭黑狀，受到污染，雖然采用了生石灰進(jìn)行中和反應，減少了硫酸在土壤中的存量,降低了硫酸泄漏的危害，但受污染土壤依舊呈強酸性，具有強腐蝕性，需清除。0.6 m處土壤也受到污染，但一處程度較輕，另一處pH為2的火柴頭大小土壤說(shuō)明由于土壤多孔性和不均勻性，硫酸在土壤中有較強的滲透性，該層土壤應清除。0.7m以下土壤未見(jiàn)明顯變化，可保留。

3  結論

硫酸雖然具有較強滲透性和腐蝕性，但在土壤過(guò)濾下，管道受影響程度主要取決于管道埋設深度、氣隙度和污染土壤清理程度。本次事故中，土質(zhì)為老黃土，硫酸滲透深度為0.7 m，證明其滲透能力有限。因此現場(chǎng)處理中應具體情況具體分析，對受污染并中和處理的土壤進(jìn)行置換，對參與搶修的人員采取必要的防護措施。對類(lèi)似事件，根據腐蝕物質(zhì)的性質(zhì)科學(xué)處置。

作者：王建林 ， 男 ， 1967年生 ， 2007年畢業(yè)于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)計算機信息管理專(zhuān)業(yè)， 油氣管道保護技師 ， 主要從事油氣管道保護工作 。

《管道保護》2017年第4期（總第35期）