中國石油管道科技研究中心/油氣管道輸送安全國家工程實(shí)驗(yàn)室

長輸油氣管道由于與生俱來的危險(xiǎn)性，一旦發(fā)生泄漏失效引發(fā)燃燒、爆炸將產(chǎn)生嚴(yán)重的事故后果，必須及時(shí)對周圍人員進(jìn)行緊急隔離、疏散，以避免和減少人員傷亡。如何科學(xué)準(zhǔn)確的制定管道周邊的危害距離，對于管道失效事故后果的評估及應(yīng)急救援工作的開展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。英國《1996年管道安全條例》將運(yùn)輸危險(xiǎn)流體的管道稱為重大事故隱患管道（MAHPs），常見的重大事故隱患管道有石油、天然氣、丙烯腈等管道。該條例第25條對地方當(dāng)局和管道運(yùn)營企業(yè)提出了若干要求（包括但不限于制定應(yīng)急計(jì)劃，并至少每三年進(jìn)行一次審查，提供重大事故隱患管道的詳細(xì)信息，以便為重大事故隱患管道制定詳細(xì)應(yīng)急計(jì)劃）。英國健康與安全執(zhí)行局（HSE）《1997關(guān)于重大危險(xiǎn)事故隱患管道應(yīng)急方案的進(jìn)一步指導(dǎo)意見》要求，管道運(yùn)行企業(yè)需要確定并提供管道危害范圍及管道應(yīng)急計(jì)劃距離給當(dāng)?shù)貞?yīng)急救援部門以便制定詳細(xì)應(yīng)急救援方案[2]。英國陸上管道運(yùn)營商協(xié)會（UKOPA）負(fù)責(zé)為管道企業(yè)提供交流平臺，通過該平臺可以有效地影響管道相關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)的制定及提供優(yōu)秀的管理實(shí)踐供成員企業(yè)參考[3]。

1 英國管道危害距離制定[4]

油氣管道發(fā)生泄漏失效后可能產(chǎn)生火災(zāi)熱輻射、有毒氣云、拋射碎片、噪音及沖擊波超壓等后果影響。管道危害距離的制定應(yīng)考慮管道失效后最嚴(yán)重的情況，管道運(yùn)營企業(yè)到達(dá)現(xiàn)場后可依據(jù)現(xiàn)場情況及專家建議進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。英國管道危害距離主要包括三類即熱輻射傷害范圍（應(yīng)急計(jì)劃距離）、應(yīng)急危害距離（初始警戒線）和應(yīng)急指揮區(qū)（外圍警戒線）。三者之間的關(guān)系如圖 1所示。

1.1 熱輻射傷害范圍（應(yīng)急計(jì)劃距離）

熱輻射傷害范圍是管道失效后個(gè)體遭受熱輻射傷害的最遠(yuǎn)距離，氣體管道應(yīng)考慮管道破裂的情況，液體管道考慮管道發(fā)生孔泄漏后的液體噴射距離，對于未列入重大事故隱患管道的液體管道當(dāng)?shù)貞?yīng)急救援部門也應(yīng)采用該危害范圍作為應(yīng)急計(jì)劃距離。

根據(jù)《1996年管道安全條例》的要求，熱輻射傷害范圍（應(yīng)急計(jì)劃距離）由管道運(yùn)營企業(yè)確定并提交給當(dāng)?shù)貞?yīng)急救援部門，應(yīng)急救援部門依此為重大事故隱患管道制定詳細(xì)的應(yīng)急救援方案，并且管道運(yùn)營企業(yè)可依據(jù)當(dāng)時(shí)現(xiàn)場情況及專家意見對此距離進(jìn)行調(diào)整。表 1列出了Transco公司針對R區(qū)和S區(qū)的天然氣管道提交給當(dāng)?shù)貞?yīng)急救援部門的熱輻射傷害范圍。

注： 1. R區(qū)代表鄉(xiāng)村地區(qū)，人口密度≤ 2.5人/公頃，設(shè)計(jì)系數(shù)不大于0.72，可能發(fā)生的失效模式為破裂。 S區(qū)代表城鄉(xiāng)郊區(qū)，人口密度> 2.5人/公頃，設(shè)計(jì)系數(shù)最小可為0.3，主要的失效模式為泄漏，泄漏孔徑根據(jù)不同的壁厚確定。 2. R區(qū)管道的熱輻射傷害范圍對于破裂模式約為7×BPD，孔泄漏模式約為1×BPD。 BPD（building proximity distance，建筑物最小接近距離）依據(jù)英國標(biāo)準(zhǔn)IGEM/TD/1確定。 3. S區(qū)管道熱輻射傷害范圍為定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中零傷亡概率的范圍。 4. S區(qū)管道的熱輻射傷害范圍要小于R區(qū)管道熱輻射傷害范圍，主要原因?yàn)镾區(qū)房屋的增加為隔絕熱輻射起到了保護(hù)作用。

液體重大事故隱患管道（例如石油、 NGL管道等）重點(diǎn)考慮泄漏失效后的噴射距離，研究表明噴射距離與管道運(yùn)行壓力成正比，形成近似橢圓的噴射區(qū)域，建議的液體管道噴射距離為壓力的2倍，如式（1）所示。

噴射距離（m） = 2×運(yùn)行壓力（barg） （1）

因此，推薦的液體管道熱輻射傷害范圍如表 2 所示。

未列入重大事故隱患管道的液體管道，管道泄漏失效后可能點(diǎn)燃形成池火，英國管道運(yùn)行壓力為10 MPa，不同管徑的危害距離從35 m至75 m不等，如表 3所示。

1.2 應(yīng)急危害距離（初始警戒線）

應(yīng)急危害距離是在管道熱輻射傷害距離（應(yīng)急 計(jì)劃距離）的基礎(chǔ)上乘以安全系數(shù)。一旦管道發(fā)生破裂，需在第一時(shí)間劃定應(yīng)急危害距離（初始警戒線），非事故處理人員嚴(yán)禁入內(nèi)。管道企業(yè)人員到達(dá)現(xiàn)場后可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及專家意見調(diào)整該距離。

天然氣管道發(fā)生泄漏失效后，依據(jù)是否點(diǎn)燃及何時(shí)點(diǎn)燃會導(dǎo)致一系列不同的事故后果。立即點(diǎn)燃形成的熱輻射傷害是最嚴(yán)重的傷害后果。如果未被點(diǎn)燃，應(yīng)采取必要的措施確保在可燃濃度范圍內(nèi)沒有點(diǎn)火源�？扇�?xì)庠频姆秶�與泄漏的壓力、泄漏的方向、大氣條件等有關(guān)，往往難以預(yù)測。推薦的應(yīng)急危害距離（初始警戒線）如表 4所示。

依據(jù)表 2，液體重大事故隱患管道的應(yīng)急危害距離（初始警戒線）保守的設(shè)定為250 m，液體管道需要根據(jù)周邊的地形判斷可能的流動(dòng)方向，并沿油流路徑確定危害范圍。依據(jù)表 3，對于未列入重大事故隱患管道的液體管道，考慮安全系數(shù)為2的情況，保守的設(shè)定應(yīng)急危害距離（初始警戒線）為150 m。

1.3 應(yīng)急指揮區(qū)（外圍警戒線）

如需設(shè)置應(yīng)急指揮區(qū)進(jìn)行應(yīng)急工作的協(xié)調(diào)指揮例如應(yīng)急資源的調(diào)配，建議在應(yīng)急危害距離（初始警戒線）外圍適當(dāng)位置設(shè)置，管道運(yùn)營企業(yè)和當(dāng)?shù)貞?yīng)急救援部門可依據(jù)現(xiàn)場情況聯(lián)合確定。應(yīng)急指揮區(qū)的設(shè)定與管道的輸送介質(zhì)和運(yùn)營壓力有關(guān)。

2 結(jié)語

目前我國關(guān)于管道周邊各種距離的制定并沒有嚴(yán)格的定義及規(guī)范，《石油天然氣管道保護(hù)法》、GB 50253― 2014《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50251―2015《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》提出了5 m的要求（類似英國管道設(shè)計(jì)中的BPD概念）。針對管道失效后可能造成的危害距離及應(yīng)急計(jì)劃距離等的概念并未見明確規(guī)定，在部分管道運(yùn)營企業(yè)的應(yīng)急預(yù)案中有所體現(xiàn)。未來可重視以下內(nèi)容。

（1）借鑒英國管道應(yīng)急管理理念，完善管道泄漏失效后各項(xiàng)、各級應(yīng)急處置范圍及距離和相應(yīng)計(jì)算方法，為科學(xué)安全的處置失效事故提供技術(shù)依據(jù)。

（2）英國管道危害距離的制定方法多是基于風(fēng)險(xiǎn)的方法確定，建議逐步推進(jìn)國內(nèi)管道定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系、規(guī)范實(shí)施流程及完善失效可能性、失效后果、風(fēng)險(xiǎn)可接受準(zhǔn)則等方面的技術(shù)細(xì)節(jié)。

（3）事故的處置及演變是動(dòng)態(tài)變化的過程，針對不同的危害距離根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

參考文獻(xiàn)：

【1】劉彬.危險(xiǎn)化學(xué)品事故處置初始警戒距離與人員疏散距離的風(fēng)險(xiǎn)分析[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2018,31(7):27-30.

【2】劉宏波.英美油氣管道安全監(jiān)管體制研究及對我國的啟示[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)， 2016,12(增刊):200-204.

【3】HSE. Further Guidance on Emergency Plans for MajorAccident Hazard Pipelines[R].1997.

【4】UKOPA. Pipeline Hazard Distances (UKOPA/GP/016Edition 1)[R].2018.

【5】Jane Haswell. Emergency Planning for High PressureGas Pipelines(UKOPA/ 01/006)[R].2000.

作者：張強(qiáng)，男， 1987年生，碩士畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）安全技術(shù)及工程專業(yè)，注冊安全工程師，二級安全評價(jià)師，任職于中國石油管道科技研究中心，主要從事管道風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)及管道完整性相關(guān)研究工作。