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摘要:在海油工程建造项目中推广清洁生产,可以节约生产成本、保护生态环境。本文在清洁生产理论基础上,针对海油工程建造项目中产生的固体废物,废水、废气以及噪声污染,通过分析海油平台建造污染源,提出了海油平台系统性清洁生产措施方法。研究表明,清洁生产代表了未来行业发展趋势,是绿色发展模式的重要标志,有很好的发展前景,为清洁生产在海油平台建设项目的推广应用提供实践参考。
关键词:海油平台;污染排放;清洁生产;绿色发展
海油平台建设是海洋石油工程的重要环节之一,有着复杂的工艺流程和严密的生产程序。国家最新环保法规、《清洁生产标准制定技术导则》以及海洋石油HSE等相关规定,都对海洋工程建设清洁生产提出具体的要求。为响应美丽中国建设新要求,回应国家、行业“绿色”发展理念,海油平台建造企业应不断引入清洁生产技术,提升传统的工艺设备性能,减少污染物排放,探索生态文明、绿色、环保的可持续发展新道路。
1清洁生产概述
1.1清洁生产定义
清洁生产是为减少源头污染,提高资源利用率,减少或避免生产使用污染物,采取持续改进设计、使用清洁能源、采用先进工艺、改善生产管理等措施,减轻或者消除对人类健康、安全、环境的危害的一种生产模式[1]。实质是加强对规划和管理,在生产过程中将污染消灭或减少,实现废物减量化、资源化和无害化。随着可持续发展的推进,绿色无公害产品日益成为共识,清洁生产包含了生产和产品生命周期两个全过程,所以清洁生产一方面要求节约原料、节约能源,减少有毒原料数量、降低原料毒性;另一方面要求从获取原材料到形成产品的每个环节中,都必须要减少将对环境的负面影响。
1.2清洁生产内涵
清洁生产是一种全新的生产理念和生产模式,要求在生产过程中,采取一体化预防策略,减少对环境的危害,同时满足人类多样化需要,实现社会经济效益。其具体措施包括:改进整体设计;使用清洁能源;采用先进工艺;改善管理手段;资源综合利用;源头削减污染;减少生产过程污染。根据绿色发展的要求,清洁生产是在资源约束的条件下,通过综合利用,替代利用,二次利用,减少污染排放,降低环境风险,实现资源最优化、效益最大化。清洁生产的理念主要强调三个重点:(1)能源清洁利用。合理使用目前常用的石油、煤炭、天然气等常规性能源,尽量利用风能、太阳能等可再生能源,大力开发节能性技术。(2)过程清洁生产。对原材料和中间品进行及时回收、循环利用,减量使用或避免使用有毒、有害材料和中间产品,不断完善清洁生产制度、提高生产效率。(3)产品清洁制造。在产品制造过程中,首先考虑是否对人体和环境有害,工艺上能否减少原材料和能源使用,产品存储、运输、销售过程中要达到环保标准[2]。
2海油平台建造污染源分析
2.1固体废弃物
平台建造中的固体废料主要包括钢材切割产生的边角余料,废焊丝、焊渣,电缆边角余料,废旧油漆桶等。切割钢板、型钢的过程中,会产生很多钢材边角余料,不仅浪费钢材,产生的废料会占用存储资源,后期还要对其进行专门处理。施工中用剩的油漆桶,如果随意丢弃,油漆中含有的有害物质就会污染环境。
2.2施工废水
施工中产生的废水主要是管线试压用水,废水中包含锈质材料、油污等。例如一年建造4个2000t左右的平台,平均会产生40~60m2污水,大量污水随意地排放,会对环境产生严重的影响。新型钢板高压水除锈新技术,相对于传统打砂工艺,具有无尘、不污染环境的特点,但同时会产生含有水锈的废水,需要进行“无污染”处理。
2.3废气
焊接过程中产生的焊烟有毒气体,喷砂、打磨产生的含粉尘废气以及喷漆过程中产生的有机气体,是废气产生的主要来源。在海油平台建造过程中,需要大量的焊接作业。作业空间狭小,会使焊接过程产生大量烟尘聚集,有毒有害气体在有限区域内扩散,不仅降低了车间可见度,对安全生产造成严重影响。同时,污染了周围的环境,严重影响了焊接工人的身体健康。喷漆过程中产生的各类有害气体,经过挥发,会严重影响周围空气的质量。针对以上问题,海油平台建造中需要采用新的技术和措施进行处理,保障环境清洁和人员健康[3]。
2.4噪声
施工厂区的噪声主要源于大型机械设备运行,露天打砂,现场打磨、切割等。例如场地空气压缩机、大型吊机、板车、叉车等,这些机械设备的运行,现场电焊声、打磨声,以及传统露天打砂作业,都会产生大量高分贝噪声,严重影响周围的环境。
3海洋平台建造清洁生产对策
3.1设计改进
在海洋平台结构中,90%以上都是钢材。通过在设计阶段对下料排版进行优化,钢材利用率可提高约5%,对于平均建造重量2000t的组块,可节约钢材100t左右。平均每年建造5个组块,可节省钢材500t左右。另外,较少的钢材废料进一步节省了存储空间,同时减少了后期专门清理的费用。
3.2工艺改造
海洋平台建造创新采用一体化建造工艺,其方法是在传统预制施工工艺基础上增加预舾装和预安装的工作,使机械、配管、电气、仪表专业大量的附件、设备、管道等在车间或者预总装场地完成,这样,就大大减少了空间作业,节省了吊车资源,减少了交叉作业,保证了安全施工。
3.3设备改造更新
(1)加装排烟装备。在制管预制车间的固定焊接作业点,可在每个焊接点位安装局部排烟装置,及时通过风机把产生的有毒有害气体抽走,净化后排放;对于需进行移动的焊接作业,需要在车间上方安装全面换气装置,采用全面换气方法,可以将多点散发的烟气吸聚到排烟罩上,经处理后排到室外。在室外平台组对焊接过程中,因为空间较为狭小,点位不断移动,这时就需要使用移动式焊接烟尘净化器,达到清除有害气体的目的(图1和图2)[4]。(2)喷砂喷漆车间处理系统。①除湿机:在喷砂车间外安装除湿机,除湿机中布置加热段,控制空气温度、湿度,保证成膜的质量。②斗提机:用于收集喷砂过程中产生的钢砂。喷砂是为了提高漆膜的附着,保证喷漆效果。③除尘器:对于车间灰尘进行回收处理。④有机气体的处理系统:对有机气体进行回收处理,避免了直接排放对大气的污染。具体设备布置如图3所示。(3)防噪音设备设施。对于噪声的处理,一方面,对大型吊机、空压器等大型机械设备,采用隔声、消声、和吸声等措施达到降噪效果,例如,对车辆加装消声器。同时,取消露天打砂,合理安排施工工艺,降低现场打磨、切割工作量,改为车间加工。例如购置坡口机,代替打磨坡口等。另一方面,通过设置厂区边界围挡及施工区域围挡等多重措施,有效防止了噪声的污染传播,净化施工环境。
3.4废弃物回收利用
(1)固体废弃回收。对于钢板和型钢下料后的边角余料,首先从设计入手,将分片设计变成“整板设计”,提高钢材利用率,减少产生边角料,同时,减少了切割量,减少了有害焊接气体的产生。对于其他不能继续使用的固体废物,严格执行分类存储、分类处理的原则,安排专门定点企业进行回收处理。(2)废水回收利用。海油平台建设项目产生的废水主要为试压用水,直接排放对环境影响很大。一个平台平均试压用水为15m3。一年平均建造5个组块会产生约75m3水。试压用水通过循环利用装置,经过过滤沉淀除去焊渣、铁锈等杂物后,进行循环使用。每年可节约50m3以上的水资源,促进了水资源的有效利用,并减少了环境污染。对钢板采用新型无尘高压水除锈,通过对除锈后的高压水进行沉淀过滤,可实现除锈高压水的循环使用。
3.5清洁生产管理措施
(1)健全清洁生产机制。结合工艺革新、技术创新、设备更新等内容,将清洁生产纳入纳入日常监督管理工作,不断完善清洁生产的管理运行机制、监督检查机制、考核激励机制在项目建设中加大清洁生产考核的权重,企业每年对节能降耗、降本成果进行总结提升,推广实施效果良好的技术,清洁生产管理做得好的车间和项目进行嘉奖,推动海油平台建设持续开展清洁生产工作。(2)实施清洁生产培训。制定清洁生产教育培训计划,实现建设项目工程全员培训,培训内容包括节能减排、低碳生活和清洁生产。清洁生产主要培训产生背景、概念和推进实践、理论基础、生产过程清洁生产、清洁生产的政策法律和工具等[5]。企业应根据实际情况,建立互联网公共学习平台,发布关于清洁生产方面的视频学习资料,并根据课时记录以及考核成绩两种方式,对学习效果进行跟踪考核。(3)加强清洁生产宣传。通过清洁生产班组评比活动,从清洁生产知识、清洁生产实践和清洁生产管理等多个方面开展竞赛;动员全体员工开展清洁生产行动,要求严格按照清洁生产的要求,组织项目管理、提高清洁生产制度执行性和个人清洁生产的自觉性;通过宣传栏、多媒体、大屏幕等多种形式,介绍清洁生产法规、政策和决策、普及清洁生产基本知识和先进经验,增强全员清洁生产意识,倡导清洁文化。
4未来展望
综上所述,在海油平台建造中,清洁生产仍处在刚起步阶段,但在项目建设中通过推广新的应用依然可以取得不错的实践效果,为清洁生产在未来海油平台建设的推广和应用提供有益参考。相信未来,随着清洁生产管理制度的不断完善,工艺技术、设备设施的不断更新以及清洁生产新技术的不断推广使用,清洁生产将在海油平台建造中发挥更大作用,为企业持续、健康、绿色发展贡献重要力量。
参考文献:
[1]高忠柏.清洁生产与清洁生产审核[J].中国皮革,2011(09):36-39.
[2]王暾,舒型武,王冬.中国清洁生产审核现状及激励机制研究[J].环境科学与管理,2014,39(03):179-181.
[3]王强.电焊烟尘净化综合技术[J].职业与健康,2011(11):1305-1306.
[4]曹晓凤.焊接烟尘治理[J].科技信息,2012(19):448-415.
[5]周鹏.大庆油田公司第三采油厂清洁生产项目管理与控制研究[D].吉林:吉林大学,2010.
作者:张淑娜 段英新 单位:海洋石油工程股份有限公司