满足天然气网络的NORM挑战

在天然气网络中混合来自不同来源的气体会提高管道系统中灰尘和污泥的天然放射性水平,但完整的风险管理解决方案是存在的。

山景图中水管或管道的风景

在气体输配网络(例如,混合成天然气的再气化液化天然气)中,不同类型和/或来源的气体的使用越来越多,这加大了管理自然产生的放射性物质的挑战。通常以其首字母NORM而闻名,这种材料可以在管道和设备上积聚水垢、灰尘或污泥。

天然气网络中的常模(NORM)来源于天然气中微量的天然气体氡。当氡通过发射辐射而“衰变”时,它会迅速转变为其他放射性物质,包括钋(Po)和铅(Pb)的同位素(变体)。氡本身的放射性水平每3.8天降低一半。放射性同位素Po-210和Pb-210的半衰期分别为138天和22.3年,当NORM集中在管道系统中时,它们对健康的危害更加持久。

管道天然气中的NORM含量根据天然气的成分和来源而有很大差异。不同海上和陆上气田的气体中氡含量不同。因此,从油田输送的天然气和从不同气源生产的液化天然气(LNG)也有所不同。因此,当运营商开始在管道中混合进口LNG和天然气时,他们开始看到NORM的变化。

影响管道规模NORM水平的其他因素包括有多少氡最终进入管道规模,以及天然气从油田输送到管网所需的时间。同样值得注意的是,改变气体组合可能会导致NORM水平在以前只在低得多的水平上发现的地区显著增加。


健康和安全注意事项

人体经过数百万年的进化,能够在很大程度上抵御环境中自然辐射的生物影响。然而,更高水平的辐射会增加健康风险。

NORM中来自Po-210和Pb-210的辐射类型是不能穿透皮肤的低能量形式。也就是说,如果放射性物质被吸入或摄入,它们可能对健康有害。在可能长期接触NORM和/或高浓度时,需要管理健康风险。此外,含有norm的水垢、灰尘和污泥在某些情况下可以自燃。这对天然气网络和使用天然气作为原料的石化设施等工厂构成了火灾和爆炸安全风险。


工业操作可以集中NORM

包括天然气加工、管道和液化在内的工业作业,可以将NORM水平集中在从井口到管道的链条上。国际石油天然气生产商协会在其2008年天然气价值链部分NORM处理指南中报告了全球放射性范围:

  • 0.02-75贝克勒尔/克(Bq/g)的硬鳞片Pb-210
  • 软/中硬比例高达2000bq /g
  • 1300 Bq/g的污泥积聚在罐底、气/油分离器、脱水容器、液化天然气储罐和废物坑中。

在输配电管道中,NORM的绝对数量可能在工人进入系统的点上最大。这些问题包括他们拆除过滤器并手动清除其中的灰尘,以及“清管机”将水垢推到并进入的位置。我们发现天然气网络的NORM水平通常低于20 Bq/g,但也见过高达200 Bq/g。


规范的监管方法

为了说明这一点,仅以一个具有相关监管协议的司法管辖区为例,英国认为辐射水平为5 Bq/g或更高的材料为NORM。针对放射性物质的管理、处理、储存、运输和处置制定了各种法规,包括NORM,如《2017年电离辐射条例》(IRR)1《1993年放射性物质法》、《2016年环境许可(英格兰和威尔士)条例》和《2009年运输条例(危险货物运输)》。虽然低于5 Bq/g的物质仍然具有放射性,但它不在放射性立法的范围之内。

最近环境许可条例发生了变化2在遵守某些条件的情况下,提高正常的放射性水平和数量,超过该水平的地点需要许可证才能处理和处置放射性物质。在英国,如果包括汞在内的相关有毒物质的含量没有超过规定的阈值,大部分垃圾就会被填埋或焚烧。

NORM管理协议


根据DNV的经验,监管协议并不总是被精确和完全遵守。此外,培训、合适的口罩等个人防护装备,以及饭前洗手等简单卫生措施,都可以防止吸入或食用NORM。

DNV协助大型天然气网络运营商制定NORM管理协议。根据我们的经验,一些这样的运营商在应对挑战方面并不先进。在我们看来,天然气系统的工业“接管者”对NORM的认识非常有限。这些行业包括发电厂。


DNV支持NORM的分析和处理

根据多年的历史和当前数据,我们在拉夫堡的实验室证实,NORM挑战正在英国的更多地区出现。越来越多的运营商开始发现NORM,并提出如何测量、分析和管理NORM的问题。我们在拉夫堡的实验室为天然气网络运营商提供NORM方面的支持、建议和指导。我们对程序进行现场审计,并检查NORM污染和风险级别的过滤器。例如,我们与国家公共卫生当局合作开展这些活动,以测试清管作业产生的灰尘和污泥样品中的放射性水平。在处理、储存和处置NORM方面,我们还可以根据您的需求量身定制服务。


参考文献
1“用电离辐射工作。《电离辐射条例2017》。批准的业务守则和指南',健康和安全执行,L121系列(第二版),2018年3月,ISBN: 9780717666621
22018年环境许可(英格兰和威尔士)(修订)(第2号)条例

NORM活动的监测
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