輸氣管道高后果區(qū)識別存在問題及解決建議
來源:《管道保護(hù)》雜志 作者:馬孝亮 張勇 常桂川 馬榮彬 易馳 時間:2018-7-8 閱讀:
馬孝亮 張勇 常桂川 馬榮彬 易馳
中國石油塔里木油田分公司油氣運(yùn)銷部
管道安全平穩(wěn)運(yùn)行是企業(yè)的生命線,關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定。管道高后果區(qū)是完整性管理的重點(diǎn),也是投入人力、物力、財力較多的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》(GB 32167)《管道完整性管理規(guī)范第2部分:管道高后果區(qū)識別》(Q/SY1180.2)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,明確了對管道高后果區(qū)管段的管理要求。筆者在實(shí)際工作中認(rèn)識到,僅依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)識別輸氣管道高后果區(qū)尚有不足。
1 高后果區(qū)識別存在問題
盡管管道運(yùn)營單位按照管道完整性管理相關(guān)規(guī)范識別高后果區(qū),但在具體識別過程中發(fā)現(xiàn)識別標(biāo)準(zhǔn)僅關(guān)注于人口密度的影響,而忽略了環(huán)境影響、財產(chǎn)損失、公關(guān)安全、供氣安全以及次生事故等方面,為保證高后果區(qū)管段的受控管理,建議輸氣管道高后果區(qū)識別準(zhǔn)則中應(yīng)綜合考慮人員、環(huán)境、次生災(zāi)害、公共安全等因素。
1.1 管道穿越或毗鄰鐵路、公路等交通頻繁地區(qū)
《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》(GB 32167)中輸氣管道高后果區(qū)識別標(biāo)準(zhǔn)未明確提出穿越或毗鄰鐵路、公路等交通頻繁區(qū)域段管道是否屬于高后果區(qū),但識別項第一條“管道經(jīng)過的四級地區(qū)屬于高后果區(qū)”!遁敋夤艿拦こ淘O(shè)計規(guī)范》(GB 50251)中規(guī)定四級地區(qū)是指四層及四層以上樓房、普遍集中、交通頻繁、地下設(shè)施多的區(qū)段,而管道運(yùn)營單位對“交通頻繁”尺度把握彈性非常大,存在對穿越或毗鄰鐵路、公路等交通頻繁區(qū)域段管道沒有納入或部分沒有納入高后果區(qū)的現(xiàn)象,會弱化這類高后果區(qū)的管理,一旦出現(xiàn)泄漏、著火、爆炸等事故,將對來往車輛、人員造成嚴(yán)重?fù)p傷和惡劣的社會影響。
以塔里木油田部分輸氣長輸管道為例,當(dāng)管道發(fā)生泄漏著火、爆炸時,危害距離、影響范圍不僅與運(yùn)行壓力有關(guān),而且與管徑、運(yùn)行溫度有關(guān),管徑越大、溫度和壓力越高,危害距離和影響范圍就越大,詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。建議管道運(yùn)營單位以輸氣管道爆炸造成的輕傷半徑為影響半徑,將爆炸影響半徑內(nèi)穿越或毗鄰公路、鐵路區(qū)域段管道納入高后果區(qū)管理。同時管道規(guī)劃建設(shè)時,考慮管道事故狀態(tài)下對鐵路、公路等公共交通線路的影響;鐵路、公路等公共交通線路規(guī)劃時也要與在役管道保持一定間距,盡量減少管道高后果區(qū)數(shù)量。
1.2 管道穿越環(huán)境敏感區(qū)
事故發(fā)生時,事故點(diǎn)一定范圍內(nèi)生長的樹木、草、土壤、水源等自然環(huán)境均會受到波及,輕則影響局部,重則引發(fā)更大的自然災(zāi)害。塔里木油田部分長輸管道穿越胡楊林、紅柳保護(hù)區(qū)以及水源保護(hù)區(qū),由于南疆特殊的沙漠自然環(huán)境,植被資源稀缺、水源珍貴,一旦途經(jīng)保護(hù)區(qū)的管道發(fā)生事故,將對自然環(huán)境產(chǎn)生不可逆的影響,因此建議將胡楊林、紅柳保護(hù)區(qū)以及水源保護(hù)區(qū)段管道納入高后果區(qū)管理。
1.3 管道穿跨越隧道及大型河流
由于這些穿跨越是管道建設(shè)時的關(guān)鍵控制性工程,施工難度大、建設(shè)周期長,若其中的輸氣管道發(fā)生著火、爆炸,不僅對管道本體產(chǎn)生損壞,還會對這些關(guān)鍵穿跨越設(shè)施產(chǎn)生嚴(yán)重影響。如塔里木油田某輸氣管道穿越鹽水溝隧道,該隧道長2 km,周圍均是高山、溝壑,一旦隧道本體因管道事故而造成損壞,短時間內(nèi)將無法修復(fù),不僅影響下游正常供氣,還將導(dǎo)致上游作業(yè)區(qū)停產(chǎn)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。建議將隧道、大型河流等關(guān)鍵穿跨越內(nèi)管道列為高后果區(qū)管理。
2 高后果區(qū)綜合考慮因素
結(jié)合塔里木油田長輸管道在高后果區(qū)識別過程中存在的問題,建議高后果區(qū)從人員密集、火災(zāi)影響、環(huán)境影響、公眾設(shè)施影響等四類進(jìn)行細(xì)化管理,確保管道高后果區(qū)風(fēng)險受控。
2.1 人員密集類高后果區(qū)的管理
人員密集類高后果區(qū)的管理除遵守相關(guān)高后果區(qū)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外,還應(yīng)考慮泄漏風(fēng)險評估、減少管道泄漏量及人員疏散等。
管道運(yùn)營單位應(yīng)對人員密集類的高后果區(qū)發(fā)生管線泄漏后可能產(chǎn)生的后果進(jìn)行分析和評估。對于天然氣管道需要分析評估的內(nèi)容應(yīng)至少包括:①潛在影響半徑的計算公式和對照表格計算輸氣管道發(fā)生事故的潛在影響半徑與潛在影響區(qū)域;②根據(jù)高后果區(qū)的建筑物及地下構(gòu)筑物情況,分析形成封閉空間發(fā)生爆炸的可能位置;③分析評估天然氣中硫化氫的含量對人員中毒的影響情況。
減少高后果區(qū)管道泄漏量的可采取措施:①建設(shè)期縮短高后果區(qū)段上下游閥室間距;②安裝有效的泄漏監(jiān)測系統(tǒng);③將手動閥室變更為RTU閥室;④運(yùn)行期增設(shè)截斷閥室;⑤標(biāo)識管道運(yùn)營單位的聯(lián)系方式,鼓勵當(dāng)?shù)鼐用駥艿赖某跗谛孤┻M(jìn)行舉報;⑥定期對緊急切斷閥門進(jìn)行全面測試。
人員疏散和應(yīng)急搶險措施: ①開展宣傳教育,讓高后果區(qū)居民知道管線的位置、介質(zhì)的危害性、發(fā)生泄漏和事故前兆的識別、各種情況下的逃生路線和逃生方法、泄漏后火源的控制等相關(guān)知識;②在高后果區(qū)明顯位置標(biāo)注逃生路線和安全區(qū)域,管道上方設(shè)置明顯的標(biāo)識樁或標(biāo)識牌;③建立與高后果區(qū)行政管理部門、交通管理部門、消防部門、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的有效聯(lián)絡(luò),并制定包括人員疏散、火源控制、交通管制、醫(yī)療救助、火災(zāi)撲救、管道搶修等內(nèi)容的應(yīng)急預(yù)案;④定期對高后果區(qū)的應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行聯(lián)合演練;⑤配備齊全的應(yīng)急搶修工具及物資,并定期檢查應(yīng)急物資的完好性。
2.2 火災(zāi)影響類高后果區(qū)的管理
火源控制方面。管道運(yùn)營單位應(yīng)對穿越森林、草原的油氣管道進(jìn)行巡護(hù),管道附近嚴(yán)格杜絕秸稈焚燒、篝火等野外用火。發(fā)生油氣管道泄漏后,應(yīng)在油氣可能擴(kuò)散的區(qū)域設(shè)置警戒區(qū)域,嚴(yán)格控制各種火源。用于搶險的車輛應(yīng)配備防火罩,管道搶險應(yīng)使用防爆機(jī)具和設(shè)備,搶險人員著裝符合防靜電要求。穿越森林、草原的天然氣管道應(yīng)與鄰近的架空輸電線路保持足夠的安全距離。鄰近油庫等易燃易爆場所的油氣管道應(yīng)設(shè)置管道走向和禁止煙火的警示標(biāo)識,油氣管道與易燃易爆場所的距離應(yīng)當(dāng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
火災(zāi)預(yù)防和撲救方面。為防止油氣管道穿越的森林或草原火災(zāi)擴(kuò)大升級,管道建設(shè)期應(yīng)在火災(zāi)危險地段開設(shè)防火隔離帶,如防火林、防火溝、防火堤等。 針對火災(zāi)影響區(qū)域的油氣管道泄漏和火災(zāi),應(yīng)與當(dāng)?shù)厣、草原或企業(yè)的主管部門及消防部門建立有效的聯(lián)絡(luò)機(jī)制,制定火災(zāi)撲救的應(yīng)急預(yù)案,并定期開展聯(lián)合演練。
2.3 環(huán)境影響類高后果區(qū)的管理
嚴(yán)格做好隔離措施,應(yīng)根據(jù)地形地貌及地表高程情況以及滅火過程的消防污水可能的流動路徑,設(shè)置相應(yīng)的圍堤或?qū)S脤?dǎo)流溝渠以防止流入水體;穿越河流、自然保護(hù)區(qū)等埋深較深的管道,應(yīng)定期開展內(nèi)檢測,保證管道本體完好性,對發(fā)現(xiàn)的薄弱點(diǎn)定期監(jiān)控或及時維修。管道運(yùn)營單位應(yīng)針對管道泄漏可能造成的河流污染及地下水污染制定專門應(yīng)急預(yù)案,配備相應(yīng)的回收物資和機(jī)具設(shè)備,與當(dāng)?shù)卣嚓P(guān)主管部門建立聯(lián)絡(luò)機(jī)制,并定期開展預(yù)案的聯(lián)合演練。
2.4 公眾設(shè)施影響類高后果區(qū)的管理
管道發(fā)生泄漏后,應(yīng)根據(jù)管道的泄漏量、可能流向、預(yù)計的影響范圍、公眾設(shè)施處可燃?xì)怏w濃度檢測結(jié)果等判斷是否會影響公眾設(shè)施的安全。當(dāng)管道泄漏影響公眾設(shè)施安全時,應(yīng)及時與其主管部門進(jìn)行聯(lián)系,并積極采取人員及車輛疏散、道路警戒封鎖、火源控制等相關(guān)應(yīng)急措施,避免事故后果進(jìn)一步擴(kuò)大。在保證安全的前提下,采取快速的應(yīng)急搶險處置方式,如先進(jìn)行管道堵漏、停輸或安裝臨時管線等,最大限度減少對公眾設(shè)施功能受限制的時間,然后再進(jìn)行相關(guān)的封堵或換管等后續(xù)工作。管道運(yùn)行管理單位應(yīng)與受高后果區(qū)影響的高速公路、國道、鐵路、省道、縣道、工廠等的主管部門建立有效的聯(lián)絡(luò)機(jī)制,并定期開展預(yù)案的聯(lián)合演練。
3 結(jié)語
在執(zhí)行管道高后果區(qū)識別標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,結(jié)合塔里木油田輸氣長輸管道高后果區(qū)識別實(shí)際工作,提出了細(xì)化輸氣管道高后果區(qū)識別標(biāo)準(zhǔn)建議,并細(xì)分為人員密集、火災(zāi)影響、環(huán)境影響、公眾設(shè)施影響等四類高后果區(qū)類型。管道運(yùn)營單位應(yīng)依據(jù)自身特點(diǎn)從企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)巡檢、定期檢測、預(yù)警監(jiān)測、風(fēng)險評價、維修維護(hù)等方面有針對性的加強(qiáng)管理,保證高后果區(qū)管段受控。
作者:馬孝亮 , 1985年生 ,畢業(yè)于大慶石油學(xué)院油氣儲運(yùn)工程專業(yè),主要從事長輸管道完整性管理工作。
《管道保護(hù)》2017年第6期(總第37期)
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