油氣輸送管道高后果區(qū)的識別與管理
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發(fā)布日期：2023-07-25 來源：天然氣智庫 瀏覽次數(shù)：
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文｜張學洪（國家管網集團川氣東送天然氣管道有限公司）隨著油氣輸送管道里程增加和管道運行時間的增長，管道爆燃事故概率增加，管道的安全管理理念也由事后搶修上升為事先預防，在管道設計建設時通過技術手段進行預防，在運行中通過加強管理，使管道整體安全可控。文章對作為完整性主要內容之一的高后果區(qū)劃分原則、判定依據以及后期管理提出意見和建議。截至2021年底，我國油氣管道總里程達到16.5萬km，輸油（氣）管道對國家的能源保障，人民的正常生產生活起到了重要的作用。近年來發(fā)生的幾起管道爆燃事故，給生命財產安全和自然環(huán)境帶來極大危害，也嚴重影響企業(yè)盈利水平。據美國API 統(tǒng)計，2015 年美國輸油管道約21萬km，管道失效頻率達到 4~6 次/萬km，天然氣管道約 48×萬km，失效頻率約為 14 次/萬km，管道安全生產管理尤為重要。隨著管道檢測技術和信息技術的發(fā)展，近年來逐漸建立了一套管道建設、運營、管道自身缺陷及管道周邊地區(qū)發(fā)展建設情況的數(shù)據，并建立了完整的數(shù)據模型，用來分析和判斷管道可能產生的事故和存在的風險。同時將管道所經區(qū)域重要地點進行高后果區(qū)管理，預防事故發(fā)生。高后果區(qū)是指油氣管道發(fā)生泄漏失效后可能造成人員傷亡或者嚴重破壞環(huán)境的區(qū)域。典型的高后果區(qū)分為人口密集類和敏感環(huán)境類，輸氣管道主要考慮人口密集類，輸油管道兩者都要考慮。根據 GB 32167—2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》，這里的輸油氣管道僅指用于輸送油氣介質的陸上鋼質管道。根據GB 32167—2015 及輸油、輸氣管道工程設計規(guī)范，參考國內目前管理較好的中石油管道高后果區(qū)識別標準Q/SY 1180.2—2014《管道完整性管理規(guī)范 第2 部分：管道高后果區(qū)識別》，管道高后果區(qū)識別主要根據地區(qū)等級、特定場所、影響范圍、運行數(shù)據進行識別。輸油、輸氣管道因其潛在影響范圍引起爆炸擴散等技術性能及對生態(tài)環(huán)境的影響而有所差異，兩者之間有共同點也有差別，具體如下。根據 GB 50253—2014《輸油管道工程設計規(guī)范》及 GB 50251—2015《輸氣管道工程設計規(guī)范》，按管道沿線居民戶數(shù)和(或)建筑物的密集程度等劃分的等級,分為4 個地區(qū)等級。輸油氣管道經過的Ⅲ、Ⅳ級地區(qū)為高后果區(qū)。按照表1 中所示的等級劃分標準進行劃分。輸油管道中心線兩側200 m 范圍內有以下情況的屬高后果區(qū)：①聚集有50 戶以上的村莊、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等；②有濕地、森林、河口和自然保護區(qū)；③有水源、河流、大中型水庫等；④管道兩側50 m 范圍內有高速公路、國道、鐵路及易燃易爆場所的為高后果區(qū)。1）輸氣管道中心線兩側 200 m 范圍內有加油站、加氣站、油庫等易燃易爆的場所的屬高后果區(qū)。2）管徑大于762 mm 并且最大允許操作壓力大于6.9 MPa，或者管徑小于273 mm 并且最大允許操作壓力小于1.6 MPa 的輸氣管道潛在影響半徑范圍內存在以下特定場所，其他輸氣管道兩側200 m 范圍內存在以下特定場所的為高后果區(qū)。式中：R 為潛在影響的半徑，m；D 為管徑（管道外徑），mm，P 為最大允許操作壓力，MPa。有醫(yī)院、學校、托兒所、養(yǎng)老院、監(jiān)獄或者其他具有難以遷移或難以疏散人群的建筑區(qū)域；在一年之內至少有50 d（時間計算不需連貫）聚集30 人及以上的區(qū)域，例如集貿市場、寺廟、運動場、廣場、娛樂場所、劇院、露營地等。1）識別人員應參加培訓，具備從業(yè)資格并熟悉所轄地段的管道路由；當識別為高后果區(qū)的區(qū)段相互重疊或者相隔不超過50 m 時，作為一個高后果區(qū)段管理。2）當輸氣管道長期處于最大允許操作壓力運行時，潛在影響半徑按最大操作壓力計算。3）不能將高后果區(qū)與高風險段混淆。高后果區(qū)是指管道如果發(fā)生泄漏會嚴重危及公眾安全和（或）造成環(huán)境較大污染的區(qū)域。它隨著管道周邊人口和環(huán)境的變化而變化。高后果區(qū)的識別只跟管道周邊的人口和環(huán)境有關，只關注如果管道發(fā)生泄漏后對周邊人員及環(huán)境的影響程度。所以在高后果區(qū)識別時，其識別項只是管道附近的人口、河流、高速公路等，并不包括第三方施工、管道本身存在缺陷等內容。第三方施工、管道腐蝕、焊縫缺陷、地質災害等因素是管道的威脅因素，不能作為判定高后果區(qū)的依據，只能作為管理風險加強的依據。進行高后果區(qū)識別，是為了減小管道運行風險，并不是所有的高后果區(qū)都按最嚴格的模式管理，而是根據高后果區(qū)的嚴重程度分級管理，一般分三級，一級表示最小的嚴重程度，三級表示最大嚴重程度。當高后果區(qū)段相互重疊，或不超過50 m 時，作為一個高后果區(qū)段管理。根據管道的建設運行情況，需從以下幾方面進行管理。建設期即應對管道進行高后果區(qū)識別，并采取相應措施。在管道設計時，應充分考慮地方規(guī)劃， 熟悉擬建、在建項目，能避繞的采取避繞方式，對無法避免必須形成的高后果區(qū)，應從技術上采取增加壁厚，增加切斷閥，增加防護、埋深、套管、管道標識等技術措施進行改進、優(yōu)化，制定好針對預案。對已形成的高后果區(qū)，需進行風險分析，對風險較小、安全可控的地段，可以通過增加巡線次數(shù)實現(xiàn)安全可控。對已形成重大安全隱患的高后果區(qū)，則必須采取遷移改線的方式進行隱患整治。高后果區(qū)不是一成不變的，隨著管道兩側人口和環(huán)境數(shù)據的變化，高后果區(qū)的地理位置和范圍也會隨之變化。因而管道運營商應定期重新收集相關數(shù)據，對管線兩側高后果區(qū)重新分析。按照GB32167—2015 規(guī)定，高后果區(qū)的識別應不小于18 個月重新識別一次，并結合管道檢測結果進行風險識別和評價，根據評價結果確定改線或控制方案，過程中應加強宣傳工作，與地方規(guī)劃建設同步，減少因第三方原因而造成的高后果區(qū)。2017 年國家八部委聯(lián)合下發(fā)了《國家安監(jiān)總局等八部門關于加強油氣輸送管道途經人員密集場所高后果區(qū)安全管理工作的通知》，明確了企業(yè)的主體責任和政府的監(jiān)管責任。部分省市據此制定了詳細的實施細則，要求將管道高后果區(qū)識別情況和風險評價報告同時向政府油氣管道保護主管部門備案。根據輸油、輸氣管道工程設計規(guī)范，地區(qū)等級分為四級，對應地區(qū)強度設計系數(shù)、截斷閥距離設置不一致。地方經濟發(fā)展會改變該地區(qū)現(xiàn)有等級， 對人口密度增加或地區(qū)等級變化的管段，應重新評價并采取相應措施，以滿足變化后的更高等級區(qū)域管理要求。當評價表明該變化區(qū)域內的管道能夠滿足地區(qū)等級的變化時，最大運行壓力不需要變化；當評價表明變化區(qū)域內的管道不能滿足地區(qū)等級的要求時，應立即換管或調整該管段最大運行壓力。油氣管道高后果區(qū)的識別與管理是管道安全管理的重要環(huán)節(jié)，是實施完整性管理和事故防范的重點工作。通過對油氣管道高后果區(qū)的科學、嚴格管理能夠有效防范油氣管道安全事故發(fā)生或大大降低事故等級。面對油氣管道建成后人員密集型高后果區(qū)不斷形成甚至升級的問題，建議政府通過立法的手段將高后果區(qū)周邊一定范圍的土地劃為高后果區(qū)保護區(qū)，從土地規(guī)劃階段就預防高后果區(qū)的形成和升級問題。另外，建議制訂標準規(guī)范，明確油氣管道安全防護距離，嚴格控制人員密集型高后果區(qū)增量，推廣城市管廊帶建設，集約用地，為城市能源供應留好安全通道，有效管控油氣管道給周邊區(qū)域帶來的安全風險。
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