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      管道研究

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      油氣管道高后果區管理現狀及建議

      來源:《管道保護》2023年第6期 作者:張圣柱 王旭 曹旭 時間:2023-11-23 閱讀:

      張圣柱 王旭 曹旭

      中國安全生產科學研究院


      摘要: 高后果區是油氣管道安全管理的重中之重,做好高后果區管理有助于管控管道及周邊人員安全風險。本文對比了國內外高后果區識別準則,分析了目前我國油氣管道人員密集型高后果區現狀、成因及存在的典型問題,提出了規劃前預防、規劃中評估、形成后管控的全過程安全管理體系。

      關鍵詞: 油氣管道;高后果區;預防;風險評估;安全管控

       

      高后果區(High Consequence Areas,HCAs)指管道泄漏后可能對公眾和環境造成較大不良影響的區域。典型的高后果區分為人口密集區和環境敏感區。美國聯邦法規 49 CFR Part 195《危險液體管道在高后果區開展完整性管理》和49 CFR Part 192《天然氣管道在高后果區開展完整性管理》于2002年引入了管道高后果區的概念,并逐步將高后果區管理納入了管道完整性管理體系之中。

      我國對高后果區的管理起步較晚,2015年首次發布的 GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》,參考美國聯邦法規 49 CFR 192和CFR 195以及相關標準,分別給出了針對輸油管道和輸氣管道高后果區識別方法。2017年國家安全監管總局等八部門《關于加強油氣輸送管道途經人員密集場所高后果區安全管理工作的通知》,要求各相關單位突出加強高后果區的安全管理工作,有效防范油氣輸送管道重特大生產安全事故。

      我國目前與北美地區的高后果區識別方法和準則基本一致[1,2],如下表 1所示,并在考慮自身油氣管道管理現狀的基礎上,對部分識別準則進行了細化,提出了高后果區分級管理的思路,為高后果區管理提供了依據。

      1 中國與美國的油氣管道高后果區識別準則對比情況


      據應急管理部2018年對中石油等11家涉及長輸油氣管道運營的中央企業所做的統計,沿線共有7484處人員密集型高后果區,輸油管道與輸氣管道人員密集型高后果區數量大致相當,輸油管道Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ 級人員密集型高后果區分別占 2.2%、74.8%、 23.1%,輸氣管道Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級人員密集型高后果區分別占9.6%、78.2%、12.2%,高后果區內人數在100~500人、 500~1000人、1000~5000人范圍的居多,分別占高后果區總量的53.2%、 22.5%及 12.5%。

      據國家油氣輸送管道隱患與高風險區域管理平臺統計(2023年10月數據),目前我國油氣輸送管道共有人員密集型高后果區11 590處,其中Ⅰ級人員密集型高后果區1282處,占比11%,Ⅱ級人員密集型高后果區8412處,占比73%,Ⅲ級人員密集型高后果區1896處,占比16%。

      隨著我國城鎮化的快速發展,油氣管道建成后,由于缺乏管道周邊土地規劃利用要求,特定目標、聚居場所等建設導致管道周邊人口密度增大,造成人員密集型高后果區持續形成和升級,如圖 1所示,管道穿過學校門口(圖 1 a),管道被小區高層建筑包圍(圖 1 b)。以東部某老舊輸油管道(投產于1978年)為例,該管道全長約370公里,存在人員密集型高后果區61處,交通設施型高后果區28處,環境敏感型高后果區22處,高后果區總長度約88公里。


      1 管道穿過學校門口( a)和管道被小區高層建筑包圍( b

      通過對管道高后果區實地勘察,發現部分高后果區管理存在以下問題:①人員密集高后果區視頻監控不能達到全覆蓋;②部分人員密集高后果區內管道線路標識不清晰;③部分高后果區安全告知牌設置不規范、內容不完整等;④部分人員密集高后果區管理單位對周邊雨污排系統的信息排查不夠清晰,避免形成油氣聚集空間的防控措施不夠具體。

      《石油天然氣管道保護法》為保護管道及防腐層,保護管道免受近距離施工作業影響和損害,保證管道維搶修作業所需的單側車輛通過能力,滿足管道開挖一般放坡和堆土作業的空間需要,規定管道中心線兩側各5 m地域范圍內禁止建房及修建其他建筑物、構筑物,管道上方不能行駛或者承載大型車輛或者設備,并在第13條和31條中要求,管道與周邊建(構)筑物的距離應當符合國家技術規范的強制性要求。

      GB 50253―2014《輸油管道工程設計規范》和GB 50251―2015《輸氣管道工程設計規范》均規定管道與建筑物、構筑物的最小距離不應小于5 m,但上述兩項標準這一距離要求,均是從便于管道的建設施工和以后的運行維護角度考慮的。

      長期以來我國對管道事故后果的危險性認識并不充分。管道高后果區識別與管理過程中側重管道本體危險性,對管道周邊的地質條件、防護目標、第三方活動等因素考慮不足。改革開放以來管道規劃與城鄉規劃矛盾突出,城鄉規劃不重視已建管道情況,規劃修建居民區、學校等人員密集型建筑物,使高后果區風險持續增加;現階段由于土地財政等因素,廣泛存在規劃的嚴肅性和連續性較差的問題,規劃隨意變更造成管道被包圍的情況較為普遍;因管道兩側建設活動缺失施工信息交流與管理,導致油氣管道被挖掘損壞的頻率較高,接近管道失效總量的50%;目前管道途經區域(特別是人員密集型區域)事故應急響應能力不強,需要進一步提升[3,4]。

      在考慮高后果區成因及相關法規標準的基礎上,結合我國高后果區管理現狀,參考國外經驗,建議將高后果區全過程安全管理分為 3 個階段,即規劃前預防、規劃中評估、形成后管控的全過程管理體系(圖 2)[5]。


      2 全過程管理體系

      (1)規劃前預防。借鑒加拿大標準協會發布的《管道土地利用規劃:地方政府、開發商和管道運營商指南PLUS 663》、美國運輸部等部門發布的《減災規劃:管道附近土地利用規劃和開發實踐》及美國管道和信息規劃聯合會發布的《基于風險告知的土地利用規劃以提升途經社區管道安全的推薦做法》,對油氣管道周邊土地規劃利用提出劃分方法和控制要求。根據事故后果可能影響的范圍,在管道兩側不同區域范圍內規劃特定類型場所,以法規標準的形式進行規范。同時,制定油氣管道安全防護距離標準,合理控制油氣管道與周邊建(構)筑物、不同類型場所的距離,解決安全防護距離無標準可依的問題,從源頭上控制和減少人員密集型高后果區的形成。

      (2)規劃中評估。新建油氣管道選擇路由和地方制定管道周邊土地利用方案時,除應符合管道周邊土地規劃利用要求和安全防護距離標準之外,還應盡早使用地形圖和人口數據來識別人員密集型高后果區,開展定量風險評估,分析管道對周邊人員造成的潛在影響,確保油氣管道新建后或已建管道周邊土地開發后,周邊人員的個人風險和社會風險可接受,整體風險處于可控狀態。

      (3)形成后管控。將人員密集型高后果區作為管道完整性管理的重點區域,適當縮小管道檢測間隔,根據最嚴重事故后果影響范圍制定應急預案和應急聯絡清單,做好影響范圍內場所和人員的信息告知。充分運用無人機飛行巡檢、基于 AI 的管道周邊第三方破壞智能識別與預警、復雜地質段蠕變和劇變監測等先進技術加強人員密集型高后果區的安全管理。

       

      參考文獻:

      [1]馮慶善.關于北美管道周邊土地利用相關法規標準的調查及建議[J].管道保護,2018,6:12-15.

      [2]王俊強,何仁洋,劉哲,等.中美油氣管道完整性管理規范發展現狀及差異[J].油氣儲運,2018,37(1):6-14.

      [3]王曉霖,帥健,宋紅波,王勇.輸油管道高后果區識別與分級管理[J].中國安全科學學報,2015,25(6):149-154.

      [4]姚安林,周立國,汪龍,等.天然氣長輸管道地區等級升級管理與風險評價[J].天然氣工業,2017,37(1):124-130.

      [5]張圣柱,馮曉東,王旭,等.中國油氣管道高后果區現狀與全過程管理體系[J].油氣儲運,2021,40(5):521-526+544.


      作者簡介:張圣柱,博士,正高級工程師,任職于中國安全生產科學研究院危險化學品安全技術研究所(重大危險源與化工園區系統安全應急管理部重點實驗室),北京市應急管理領域青年學科帶頭人,主要從事危險化學品和油氣管道安全技術研發和推廣工作。參與起草或修訂1部法律、4項部門規章、1項國際標準、7項國家標準、4項行業標準,參與多起事故調查,主持國家重點研發計劃課題1項、子課題4項、省部級研究項目10余項,獲得省部級科技進步一等獎3項、二等獎2項、三等獎1項,發表論文50余篇,出版著作1部,以第一完成人取得發明專利20項。聯系方式:010-84917513,zhangsz@chinasafety.ac.cn。

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