高后果區(qū)管理對(duì)策研究
來(lái)源:《管道保護(hù)》雜志 作者:周世彬 惠海軍 鐘寶 時(shí)間:2018-8-14 閱讀:
周世彬 惠海軍 鐘寶
西氣東輸管道公司長(zhǎng)沙管理處
隨著對(duì)清潔能源需求的不斷增加,我國(guó)先后修建了西氣東輸一線(xiàn)、二線(xiàn)、三線(xiàn)和川氣東送等長(zhǎng)輸天然氣管道。天然氣具有易燃、易爆特性,國(guó)內(nèi)外大量案例證明,管道一旦發(fā)生泄漏,引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的幾率很高。由于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口的變化,管道周邊不斷形成高后果區(qū),由此帶來(lái)的管理問(wèn)題也日益突出。本文以某管道為例論述其變化情況及管理對(duì)策。
1 高后果區(qū)現(xiàn)狀
該管道全長(zhǎng)217km,于2005年5月試運(yùn)投產(chǎn),采用螺旋縫埋弧焊鋼管,設(shè)計(jì)壓力6.3 MPa,管徑610 mm,管道外防腐層采用三層PE結(jié)構(gòu)。二級(jí)地區(qū)設(shè)計(jì)壁厚為7.9 mm ,三級(jí)地區(qū)設(shè)計(jì)壁厚為9.5 mm 。
管道沿線(xiàn)地貌以平原和丘陵為主,屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候。穿越鐵路3處,穿越等級(jí)公路54處,穿越大中型河流5處。管道途經(jīng)自然村81個(gè),其中岳陽(yáng)、長(zhǎng)沙地區(qū)的絕大部分管道已被城區(qū)包圍,管道周邊主要建筑物為大型廠(chǎng)區(qū)和住宅區(qū)等,部分管道與學(xué)校、醫(yī)院、集鎮(zhèn)相鄰。
2017年共識(shí)別出高后果區(qū)34處,總長(zhǎng)度85.625 km,占管道總長(zhǎng)度的39.5 %。其中Ⅲ級(jí)高后果區(qū)14處,長(zhǎng)度33.590 km;Ⅱ級(jí)高后果區(qū)14處,長(zhǎng)度35.476 km;Ⅰ級(jí)高后果區(qū)6處,長(zhǎng)度16.559 km。管道最大潛在影響半徑136.0 m,200 m范圍內(nèi)人口數(shù)為71230人;有醫(yī)院和學(xué)校11所,學(xué)生人數(shù)20570人,加油站6個(gè)。相比2016年識(shí)別結(jié)果,高后果區(qū)數(shù)量增加了3處,高后果區(qū)長(zhǎng)度增加了5.230 km。
2高后果區(qū)風(fēng)險(xiǎn)分析
以管道樁號(hào)ZJ297+319處高后果區(qū)為例(圖 1、圖2)。安置小區(qū)后于管道建設(shè),管道中心線(xiàn)兩側(cè)有10棟7層住宅樓房,1樓為商鋪,管道中心線(xiàn)兩側(cè)200m范圍內(nèi)約600戶(hù)居民,300m范圍內(nèi)人口約2000人。按照《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》(GB 32167―2015)判斷,該高后果區(qū)為Ⅲ級(jí)高后果區(qū)。
圖 1 評(píng)價(jià)段管道現(xiàn)場(chǎng)情況
2.1 合法合規(guī)性分析
該管道設(shè)計(jì)于2004年,有關(guān)管道保護(hù)要求的依據(jù)是國(guó)務(wù)院《石油天然氣管道保護(hù)條例》,2010年該條例已上升為《石油天然氣管道保護(hù)法》。
設(shè)計(jì)時(shí)采用的主要標(biāo)準(zhǔn)為舊版《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50251―2003),目前新版《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50251―2015)已施行。
(1)《石油天然氣管道保護(hù)條例》第十五條(三)規(guī)定:在管道中心線(xiàn)兩側(cè)或者管道設(shè)施場(chǎng)區(qū)外各50米范圍內(nèi),禁止爆破、開(kāi)山和修筑大型建筑物、構(gòu)筑物工程。《石油天然氣管道保護(hù)法》第三十一條規(guī)定:在管道線(xiàn)路中心線(xiàn)兩側(cè)和本法第五十八條第一項(xiàng)所列管道附屬設(shè)施周邊修建下列建筑物、構(gòu)筑物的,建筑物、構(gòu)筑物與管道線(xiàn)路和管道附屬設(shè)施的距離應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性要求:(一)居民小區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、娛樂(lè)場(chǎng)所、車(chē)站、商場(chǎng)等人口密集的建筑物;(二)變電站、加油站、加氣站、儲(chǔ)油罐、儲(chǔ)氣罐等易燃易爆物品的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、存儲(chǔ)場(chǎng)所。前款規(guī)定的國(guó)家技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性要求,應(yīng)當(dāng)按照保障管道及建筑物、構(gòu)筑物安全和節(jié)約用地的原則確定。
該高后果區(qū)建筑物距離管道中心線(xiàn)兩側(cè)為15 m,此距離不符合該建筑物修建時(shí)的《石油天然氣管道保護(hù)條例》第十五條規(guī)定的50m的距離要求。同時(shí)該建筑物屬于人口密集場(chǎng)所,管道最大潛在影響半徑136.0 m,建筑物與管道中心線(xiàn)兩側(cè)距離也不符合《石油天然氣管道保護(hù)法》第三十一條規(guī)定的“保障管道及建筑物、構(gòu)筑物安全” 的原則。
(2)舊版《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50251―2003)對(duì)管道與建(構(gòu))筑物的間距沒(méi)有明確規(guī)定;新版《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50251―2015)4.1.1規(guī)定:線(xiàn)路宜避開(kāi)城鄉(xiāng)規(guī)劃區(qū)。當(dāng)受條件限制,需要在城鄉(xiāng)規(guī)劃區(qū)通過(guò)時(shí),應(yīng)征得城鄉(xiāng)規(guī)劃主管部門(mén)的同意,并采取安全保護(hù)措施。埋地管道與建(構(gòu))筑物的間距應(yīng)滿(mǎn)足施工和運(yùn)行管理需求,且管道中心線(xiàn)與建(構(gòu))筑物的最小距離不應(yīng)小于5 m。該高后果區(qū)建筑物與管道中心線(xiàn)兩側(cè)的距離為15 m,符合最小距離標(biāo)準(zhǔn)要求,但是未采取安全保護(hù)措施。
該管道設(shè)計(jì)時(shí)按照舊版《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50251―2003)的相關(guān)規(guī)定,設(shè)計(jì)地區(qū)等級(jí)為三級(jí)地區(qū),設(shè)計(jì)系數(shù)0.5。根據(jù)目前該段管道兩側(cè)人口戶(hù)數(shù)分布情況和新版《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50251―2015)的規(guī)定,該高后果區(qū)管道的地區(qū)等級(jí)為四級(jí)地區(qū)。管道地區(qū)等級(jí)由設(shè)計(jì)時(shí)的三級(jí)地區(qū)變?yōu)槟壳暗乃募?jí)地區(qū)。
根據(jù)新版《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》(GB32167―2015)6.3.4規(guī)定,因人口密度增加或地區(qū)等級(jí)升級(jí)的管道,應(yīng)評(píng)價(jià)并采取相應(yīng)措施,滿(mǎn)足變化后的更高等級(jí)區(qū)域管理要求。當(dāng)評(píng)價(jià)表明該高后果管道不能滿(mǎn)足地區(qū)等級(jí)變化時(shí),應(yīng)立即換管或調(diào)整該管段最大操作壓力。
查詢(xún)管道竣工圖,得知該處管道壁厚為9.5 mm。按照《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》(GB32167―2015)規(guī)定:輸氣管道的潛在影響區(qū)域是依據(jù)潛在影響半徑計(jì)算的可能影響區(qū)域。輸氣管道潛在影響半徑,可按下式計(jì)算:
r=0.099×(d2×p)0.5
式中:d — 管道外徑,mm;p— 管段最大允許操作壓力(MAOP),MPa;r— 受影響區(qū)域的半徑,m。
根據(jù)該段管道的基本設(shè)計(jì)參數(shù),計(jì)算得管道潛在影響半徑為136.0 m。
2.2.2潛在影響范圍
潛在影響范圍的確定如圖3所示,虛線(xiàn)區(qū)域?yàn)闈撛谟绊憛^(qū)域。
圖3 管道失效潛在影響區(qū)域示意
在管道上任一點(diǎn)以潛在影響半徑為半徑做圓,以此圓形所包圍的區(qū)域作為管道對(duì)兩側(cè)建筑物及人員傷害的最大范圍。當(dāng)圓形與邊緣建筑物相切時(shí),將圓心作為評(píng)價(jià)管段的邊緣,兩端圓心之間的距離為評(píng)價(jià)管段的長(zhǎng)度(圖4)。潛在影響區(qū)域矩形寬為2r=272 m,潛在影響區(qū)域的面積為128 000 m2(12.8公頃);潛在影響區(qū)內(nèi)管道長(zhǎng)度為470 m。
圖4 管道潛在影響范圍
2.2.3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
從第三方施工損傷、地質(zhì)災(zāi)害、管道腐蝕等方面對(duì)管道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。該管段地勢(shì)平坦,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)小。管道日常陰保電位處于-1.10 ~-1.25 V之間,符合《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕控制工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(SY 0007―1999)要求,電位達(dá)標(biāo)。管道上方已綠化,第三方損傷的可能性較小。周?chē)丝诿芏容^大,管道穿越小區(qū)而過(guò),與污水、自來(lái)水等市政管網(wǎng)存在交叉而形成半密閉空間的可能性較大,管道一旦發(fā)生泄漏將有可能引發(fā)燃燒爆炸。
按照《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》(GB32167―2015)附錄E規(guī)定,失效可能性等級(jí)為4級(jí),失效后果等級(jí)為E,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)矩陣,風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型為高(IV)。
3 問(wèn)題原因分析
(1)城鄉(xiāng)規(guī)劃未能充分考慮已建管道安全保護(hù)的實(shí)際需要。早期管道周?chē)丝谙∩伲S著后期發(fā)展,管道周?chē)丝诤徒ㄖ镌龆?/span>,甚至出現(xiàn)城鄉(xiāng)規(guī)劃與管道搶占土地的現(xiàn)象。有些地方的政府規(guī)劃部門(mén)以管道中心線(xiàn)兩側(cè)5 m為邊界規(guī)劃建設(shè)人口密集等場(chǎng)所,正在不斷形成高后果區(qū)。
(2)《石油天然氣管道保護(hù)法》規(guī)定比較原則,缺少配套措施。如第三十一條規(guī)定,在管道線(xiàn)路中心線(xiàn)兩側(cè)修建密集場(chǎng)所和易燃易爆物品的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、存儲(chǔ)場(chǎng)所,應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性要求,但直到目前國(guó)家沒(méi)有制定相關(guān)的技術(shù)規(guī)范,導(dǎo)致相關(guān)管理無(wú)據(jù)可依,成為產(chǎn)生高后果區(qū)的重要原因之一。
(3)管道敷設(shè)用地缺少法律保障。雖然《石油天然氣管道保護(hù)法》第三十條規(guī)定在管道線(xiàn)路中心線(xiàn)兩側(cè)各5m地域范圍內(nèi),禁止一系列危害管道安全的行為。但由于管道企業(yè)只有土地臨時(shí)使用權(quán),管道上方的土地權(quán)利人(如村集體和農(nóng)民)違規(guī)種植深根植物、建房等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,法律規(guī)定難以真正落實(shí),同時(shí)增加了政府和企業(yè)隱患整治的成本。
(4)管道保護(hù)工作體制機(jī)制不夠健全。相關(guān)政府部門(mén)責(zé)任不明確,屬地管理未能有效落實(shí),缺少行業(yè)監(jiān)管和行政執(zhí)法的有效手段。部分政府部門(mén)和群眾對(duì)管道安全的重要性認(rèn)識(shí)不足,管道保護(hù)意識(shí)淡薄,尚未形成社會(huì)共識(shí)。應(yīng)急響應(yīng)體系不夠完善,應(yīng)急處置能力不足。
4 高后果區(qū)管理措施
4.1 管道企業(yè)方面
(1)加強(qiáng)施工損傷風(fēng)險(xiǎn)的管理
①增加巡護(hù)次數(shù),加強(qiáng)重點(diǎn)防范。②做好第三方施工信息收集、施工過(guò)程管理。③與施工單位及周邊大型機(jī)械主和機(jī)械手建立有效溝通機(jī)制。④與地方政府職能部門(mén)加強(qiáng)溝通聯(lián)系,定期開(kāi)展高后果區(qū)應(yīng)急演練。⑤加強(qiáng)與當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)合作,及時(shí)掌握人口變動(dòng)情況。⑥做好管道安全保護(hù)知識(shí)的宣傳。⑦完善管道地面警示標(biāo)識(shí)。⑧開(kāi)展無(wú)人機(jī)、光纜預(yù)警系統(tǒng)等高科技手段的應(yīng)用。
(2)做好管道本體風(fēng)險(xiǎn)的管理
①增加管道陰保電位的檢測(cè)頻次,發(fā)現(xiàn)異常電位,及時(shí)進(jìn)行整改。②對(duì)內(nèi)、外檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的管道防腐層缺陷以及管道本體缺陷優(yōu)先修復(fù)。③加大高后果區(qū)段交直流干擾源排查力度,及時(shí)采取有效控制措施。
(3)改進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的管理
①加強(qiáng)汛前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。②加強(qiáng)汛期天氣預(yù)警信息收集,做好汛期管理。③做好汛后風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,在汛期到來(lái)之前,及時(shí)做好易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的水工整改措施。④加大與管道沿線(xiàn)防汛部門(mén)的溝通聯(lián)系,定期開(kāi)展防汛應(yīng)急演練。
4.2政府方面
(1)加強(qiáng)城鄉(xiāng)規(guī)劃與管道規(guī)劃銜接,建設(shè)項(xiàng)目盡量避開(kāi)現(xiàn)有管道,避免形成新的高后果區(qū)。借助電視、報(bào)紙等媒體手段,開(kāi)展經(jīng)常性管道保護(hù)宣傳,提高全社會(huì)管道保護(hù)意識(shí)。
(2)制定《石油天然氣管道保護(hù)法》相關(guān)實(shí)施細(xì)則,提高針對(duì)性和可操作性。制定高后果區(qū)管理標(biāo)準(zhǔn),修訂完善相關(guān)管道標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,減少推薦標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量,增加強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量,避免同一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)不同標(biāo)準(zhǔn)條款。
(3)明確相關(guān)部門(mén)職責(zé)分工,發(fā)揮鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村委會(huì)管道保護(hù)作用。設(shè)置行業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu),加強(qiáng)監(jiān)督和執(zhí)法。設(shè)置管道保護(hù)專(zhuān)項(xiàng)資金,用于管道隱患整改和建立管道保護(hù)獎(jiǎng)懲制度。
(4)在管道上方設(shè)立保護(hù)走廊,開(kāi)辟巡檢通道,種植草皮等淺根植物,納入地方綠化范疇。
(5)建立和完善區(qū)域管道事故應(yīng)急響應(yīng)體系,定期組織開(kāi)展應(yīng)急演練。
4.3 沿線(xiàn)群眾方面
由政府和企業(yè)提供資助,通過(guò)開(kāi)展長(zhǎng)期的公眾教育計(jì)劃,使每位公民熟悉管道安全知識(shí)和法律常識(shí),增強(qiáng)自我保護(hù)和遵紀(jì)守法意識(shí),配合政府和管道企業(yè)做好管道保護(hù)工作。建立單位和個(gè)人管道保護(hù)信用體系和獎(jiǎng)勵(lì)制度,形成“保護(hù)管道,人人有責(zé)”的和諧局面。
總之,高后果區(qū)管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作。在落實(shí)管道企業(yè)主體責(zé)任的同時(shí),沿線(xiàn)政府部門(mén)應(yīng)進(jìn)一步落實(shí)屬地監(jiān)管責(zé)任,群眾逐步提高法律意識(shí),形成管道保護(hù)合力,確保管道安全平穩(wěn)運(yùn)行和沿線(xiàn)群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
作者:周世彬,畢業(yè)于西南石油大學(xué)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專(zhuān)業(yè),長(zhǎng)期從事管道管理工作,現(xiàn)任西氣東輸管道公司長(zhǎng)沙管理處副處長(zhǎng)。
《管道保護(hù)》2018年第1期(總第38期)
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