蔡永軍1 趙迎波2 李增彬3 

1.油氣管道輸送安全國家工程實驗室•中國石油管道科技研究中心

2.中國石油管道加格達奇輸油氣分公司

3.中國石油管道濟南輸油分公司

 

油氣管道一旦發生事故，往往會造成人員傷亡、財產損失及環境污染。2013年中國石化東黃輸油管道事故，2014年中國石油新大一線輸油管道事故均是如此。而要減少安全事故，確保管道平穩運行，避免人員、財產損失和環境污染，就必須建立科學合理的安全防護體系來防控外部風險。 

1 法律法規及標準的監管要求 

美國聯邦法規引用API 1130標準相關條款要求輸油管道必須安裝泄漏監測系統。加拿大國家標準CSAZ 662規定必須安裝泄漏監測系統，建立相關管理程序。德國TRFL（管道系統技術規則）要求必須安裝兩種不同原理的泄漏監測系統[1-3]。

2010年頒布實施的《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》規定，國務院能源主管部門依照本法規定主管全國管道保護工作，國務院其他有關部門依照有關法律、行政法規的規定，在各自職責范圍內負責管道保護的相關工作。要求管道企業應當建立、健全管道巡護制度，配備專門人員對管道線路進行日常巡護。應當配備管道保護所必需的人員和技術裝備，研究開發和使用先進適用的管道保護技術。

《輸油管道工程設計規范》（GB 50253-2014）規定，控制中心宜具有“管道的泄漏檢測和定位”功能。《油氣輸送管道完整性管理規范》（GB 32167-2015）規定，“宜采用管道泄漏監測或安全預警系統等防范措施”。公安行業標準《石油天然氣管道治安風險等級和安全防范要求》（GA 1166-2014）規定了石油天然氣管道不同風險下的安全防范要求和保障措施，以及不同風險條件下的人防、物防及技防要求，明確要求一級風險的油管道穿越長江黃河的管段應安裝泄漏監測系統。

2 油氣管道安全防護體系建設 

2.1 管道風險分析

油氣管道作為大型的線狀埋地結構，主要風險為第三方損壞、打孔盜油、地質災害等。站場的主要風險為針對設備的偷盜及人為破壞，防護目標是防止非法入侵。管道和站場因為所屬地域和環境不同，面對的風險類型、易發性、易損性及后果也不完全相同，不能采用統一的防護等級，必須在風險分析的基礎上對不同的站場、管道采用不同的配置。

2.2 防護原則

油氣管道安全防護的目的是保證管道安全，在實際工作中應該建立一個人防、物防和技防有機結合的安全防護體系[4-6]。在設計一條管道的安全防護方案時，應綜合考慮技防、物防、人防的配置，用最低的投入達到要求的安全水平。任何安全防范工程的設計，如果背離了“技防、物防、人防”相結合的原則，不恰當地、過分地強調某一手段的重要性，而貶低或忽視其他手段的作用，都會給系統的持續、穩定運行埋下隱患，使安全防范工程的實際防范水平不能達到預期的效果[7]。除此之外，管道安全防范體系的建設還應遵循以下原則：

優先采取法律法規強制規定的措施并保證有效運行；依據風險分析設計安全防護體系，選擇適用的安全防護方法；防護級別與防護對象風險等級相適應，對不同的風險等級采取不同的防護措施；經濟適度，避免過度防護和欠防護。

2.3 防護方法

管道安全防護體系建設的目標是充分利用各種手段，使管道始終處于受控狀態，避免管道遭到實質性破壞。傳統的管道安全防護方法主要包括人防、物防和技防三種，一般相互結合使用[8-9]。

現代人防的概念比較廣，對于油氣管道來說，人防主要指人工巡護，包括巡線方案的設計、巡線人員的培訓、巡護裝備的配備及巡線質量的考核等。

物防又叫實體防范，是指用于安全防范目的、能延遲風險事件發生的各種實體防護手段（包括建筑物、構筑物、屏障、器具、設備、系統等）。具體到油氣管道行業，主要的物防手段包括站場的實體圍墻、鐵絲圍網、阻車器、照明燈及線路的標志樁、水泥套管等。

技防是指利用各種電子信息設備組成系統或網絡，以提高探測、延遲、反應能力和防護功能。目前常見的技防手段包括線路的泄漏監測技術、光纖預警技術、聲波預警技術及站場和閥室的視頻監控、周界入侵防范技術等。

 

圖1 管道安全防護體系

 

為了更好地應對外部環境變化，有針對性地分配資源，現又提出了信息防的概念。信息防主要包括管道基礎資料的收集，定期和當地政府、公安機關等相關方交換管道路由上的施工信息，提前采取預防性措施保護管道安全。定期進行管道保護宣傳，將管道安全保護要求告知管道沿線各相關方。

2.4 各種防護方法之間的關系

人防、物防、技防、信息防是一個有機整體，任何一個手段單獨使用都無法實現管道安全防護的目標。從相互關系上來看，人防是基礎，物防是補充，技防是提高，信息防是預測。各種物防措施主要起到警示和物理隔斷的作用，技防措施可以做到24 h不間斷的監控。管道安全防護是一個人防、物防、技防、信息防共同發揮作用的過程，各種防護措施之間構成縱深防護和互為冗余的關系。

就技防措施來說，從時間點上看，安全預警技術是在管道遭到實質性破壞之前發揮作用，避免事故的發生。泄漏監測系統是在泄漏之后及時發現，從而減少事故的次生災害。從發揮的作用看，泄漏監測技術對打孔盜油、腐蝕泄漏、制造安裝缺陷、地質災害等各種因素造成的油品泄漏問題都可以實現報警和定位。安全預警技術只能對防止第三方損壞造成的泄漏起作用，可以及時發現打孔盜油等事件，但對于腐蝕泄漏無法起到預警作用。泄漏監測和安全預警技術針對不同的管道安全問題，雖然技術有重疊，但是不能相互替代，應該根據管道威脅事件的不同選擇合適的技防技術[10]。

 

圖2 管道泄漏監測和安全預警系統的關系

 

2.5 安全防護系統的評價

目前還沒有評價管道安全防護系統的標準、指標體系和測試方法，但是所有的評價基本遵循如下原則：在投資有限的前提下，實現防護能力的最大化；提前發現和預防風險的能力；減輕人員勞動強度和提高易用性。 

3 總結和展望 

隨著經濟社會發展，管道周邊環境越來越復雜，這對管道安全防護體系建設提出了更高要求。

（1）對管道保護實行統一有序的監管。目前各地的管道保護主管部門不統一，職能交叉不清，存在各自為政、多頭管理的問題。地方政府應加強對管道保護工作的統一領導，理順體制機制，幫助企業提升管道安全防護水平。

（2）加強配套法律法規和標準規范建設。歐美國家的標準對人工巡護的頻次、物防和技防系統的安裝與使用有明確規定。而我國相關法律及標準只規定要采用人工巡護和技防措施，但未對管道巡護的頻次和質量作出要求。各種技防措施既沒有產品標準，也沒有使用和維護規程，設計方無法設計，使用方也無法采購和維護，限制了先進技術的應用推廣。

（3）健全技防技術的配套管理措施。一個好的系統的運行，都是技術、管理和人綜合發揮作用的過程，再好的技防措施也離不開制度保障和人的參與。所以應加強人員培訓和制度建設，使技防措施發揮最大作用。 

參考文獻：

[1] U.S. Department of Transportation (DOT), Pipeline and Hazardous Materials Safety  Administration (PHMSA).

Leak Detection Study– DTPH56-11-D-000001， December 10, 2012

[2] U.S. Department of Transportation (DOT), Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA). Title 49 CFR Part 195. Available online via electronic code of federal regulations website at  http://ecfr.gpoaccess.gov/cgi/t/text/text-idx?c=ecfr&tpl=%2Findex.tpl.

[3] 盧海軍，趙勇昌，馮治中，美國與加拿大油氣管道的安全保護，油氣儲運， 2013 年8月： 903-907[4] 趙晉云，潘紅麗，費雪松，油氣管道線路第三方施工監督管理標準研究，石油工業技術監督， 2012，年8月： 39-44

[5] 趙云峰; 宋兆勇; 蔡培培，中俄管道站場安全相關標準對比，油氣儲運,2013年1月： 78-81

[6] 王鵬，靖咸輸油管道巡護管理對策思考，中國管理信息化， 2013年12月： 81

[7] Q/SY 1490-2012油氣管道安全防護規定，中國石油集團公司， 2012年7月

[8] 周軍華，蔣永興.油氣管道機械損傷引發事故與預防措施[J].油氣儲運， 2012， 31（02）： 86-91

[9] 馮治中. 油氣管道第三方破壞安全防護對策研究[D]. 西安石油大學 2013

[10]王立坤，王洪超，熊敏，等.長距離輸油管道泄漏監測技術分析及研究建議[J].油氣儲運， 2014， 33（11） :1198-1201 

作者：蔡永軍，男， 1980年出生，高級工程師， 2005年3月畢業于天津大學精密儀器與光電子工程學院，碩士學位，現工作于管道科技研究中心機械自動化研究所，研究方向為管道安全防護技術研究與應用。 

《管道保護》2017年第2期（總第33期）