每天清晨7点57分,中交三航局徐圩新区达标尾水排海项目运维部部长潘海瑞穿戴整齐;8点整,他准时出发,开始项目管道的巡检工作。“1号水质间水质检测正常,2号水质间设备运行稳定,上游3家企业管道运行情况良好。”潘海瑞一边检查一边记录。
徐圩新区达标尾水排海项目位于江苏省连云港徐圩新区石化园区,通过在海中敷设26.5公里长的管道,将园区内处理达标的尾水排入深海,利用海洋的自洁功能再一次进行净化,从而达到保护陆域水环境的目的。
像往常一样,潘海瑞回到项目部中控室,查看排海系统监控情况。但这一次,大屏幕上实时闪烁的调蓄池监测数据吸引了他的注意。
“水质硬度、碱度较往常高了0.35%。”潘海瑞指着屏幕说道。调蓄池是项目暂时收纳上游来水并监测水质是否达标的蓄水池。“我们之前模拟推算过这种情况,调蓄池水质情况会随着上游企业来水成分的不同,而上下波动。”水质监测部部长宋丹丹解释道。
“水质硬度碱度之和若持续高于1100毫克每升,就会导致管道产生结垢。”这一发现让潘海瑞警觉起来。项目运维至今已两年有余,水力输送管道已存在一些水垢。他迅速测算起来:“按照当前结垢速率计算,在项目18年运维期后,管道壁垢层厚度将达10.5厘米,通水量将减少30%。”
如果日常维护不到位,便会造成海底管道堵塞,进而增加管道的运营成本和安全风险,一场未病先防的攻坚战就此打响。
项目团队对现场管道蝶阀表面的结垢样品进行提取,利用物质分析技术,得出造成管道垢样主要元素为钙与镁。“建议使用阻垢加药工艺控制管道内碳酸钙、碳酸镁结垢及微生物滋生。”潘海瑞提出了除垢方案。然而,这一方案却让宋丹丹有些担忧:“排海管道太长,环境温度、流体流速和管壁特性都会影响加药效果,计量难以精确把控。”
面对这一难题,项目团队受到医疗领域“诊疗一体化”理念的启发,化身“管道医生”,创新构建起一套实时在线、非破坏性的检测体系,即超长距离管道阻垢“诊疗一体化”平台。该平台运用信息化技术对管道污垢生长进行模拟推演,借由数字孪生技术模拟海底管道的“健康情况”,使项目团队能够实时获取用药剂量数据,实现“靶向给药”。当系统监测到管道污垢有生长迹象时,便自动触发加药装置,精准注入阻垢药剂,将水垢扼杀在萌芽状态。
如今中控室内的大屏幕成为“千里眼”,智能监控着园区内企业上游来水水质。遇到偶尔出现的结垢预警,项目团队便迅速“问诊把脉”,远程调节药剂投放量。此外,项目还探索建立了“互联网+环保”的智慧监管模式,通过实时在线检测平台,智能计算投药参数,并将动态参数反馈至加药控制系统,进一步优化药剂投加工艺。系统还自动记录存储投药计量,形成管道“体检报告”,便于水质检测人员溯源检查,制定更精准的管道健康维护方案。
夕阳西下,潘海瑞站在入海口,远望着符合国家Ⅱ类标准的尾水与潮汐温柔相拥。“以前治水靠急诊,现在靠中医养生,保持管道设备‘年轻态’,才是真的源头严防。”(通讯员 胡兴顺)