胡子秋1 符雄2 吳超3 王彥青3 蔣宏業(yè)2 徐濤龍2

1.西氣東輸管道公司南昌管理處； 2.西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院；3.西氣東輸管道公司浙江管理處

高后果區(qū)（high consequence areas， HCAs)是指管道發(fā)生泄漏會(huì)對(duì)公眾、社會(huì)、環(huán)境造成較大不良影響的區(qū)域，是管道隱患治理和安全防護(hù)的重點(diǎn)區(qū)段。GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》明確要求對(duì)運(yùn)營(yíng)期管道進(jìn)行周期性高后果區(qū)識(shí)別，并對(duì)影響管道安全運(yùn)行的危害因素進(jìn)行定期辨識(shí)和評(píng)價(jià)。因此，如何準(zhǔn)確識(shí)別管道高后果區(qū)段，判斷其風(fēng)險(xiǎn)大小，制定針對(duì)性管理對(duì)策，保證管道安全運(yùn)行，避免重大事故發(fā)生，是必須面對(duì)和解決的重要問(wèn)題。鑒于此，筆者總結(jié)了高后果區(qū)識(shí)別流程和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，提出了GB 32167―2015應(yīng)用建議和高后果區(qū)管理對(duì)策。

1 天然氣管道高后果區(qū)識(shí)別方法

GB 32167―2015將輸氣管道高后果區(qū)劃分為三級(jí)，Ⅰ級(jí)為最小嚴(yán)重程度，Ⅲ級(jí)為最大嚴(yán)重程度。結(jié)合管理實(shí)踐，總結(jié)出輸氣管道高后果區(qū)識(shí)別流程及等級(jí)劃分，如圖 1所示。首先，結(jié)合管道設(shè)計(jì)文件和實(shí)地調(diào)查劃分地區(qū)等級(jí)，據(jù)此進(jìn)行高后果區(qū)識(shí)別；其次，根據(jù)管道自身屬性，確定不同管道的失效潛在影響范圍；最后，根據(jù)管道潛在影響半徑內(nèi)有無(wú)特定場(chǎng)所或有無(wú)易燃易爆場(chǎng)所進(jìn)行高后果區(qū)識(shí)別。

從HCAs識(shí)別流程來(lái)看，輸氣管道高后果區(qū)可分為人口密集型、特定場(chǎng)所型和易燃易爆場(chǎng)所型三個(gè)類(lèi)型。高后果區(qū)可以是三類(lèi)中的一種，也可以是任意兩種或三種的組合。

2 高后果區(qū)管理方案

2.1 高后果區(qū)識(shí)別及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作流程

根據(jù)管道完整性管理要求，結(jié)合識(shí)別實(shí)踐和管理經(jīng)驗(yàn)，確定高后果區(qū)識(shí)別及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作流程（圖 2）。

（1）調(diào)研并收集管道資料

采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方式，收集管道基礎(chǔ)信息（管徑、壓力、埋深等數(shù)據(jù)）、周邊地質(zhì)環(huán)境（地質(zhì)災(zāi)害情況）和社會(huì)環(huán)境資料（戶(hù)數(shù)、周邊節(jié)假日安排、特定場(chǎng)所等情況）。同時(shí)收集管道檢測(cè)數(shù)據(jù)為管道本體缺陷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)做準(zhǔn)備。

（2）高后果區(qū)識(shí)別

依據(jù)圖 1流程開(kāi)展識(shí)別工作，確定高后果區(qū)段的 起始位置、長(zhǎng)度和類(lèi)型。 GB 32167―2015識(shí)別準(zhǔn)則較為簡(jiǎn)化，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用存在一定局限性，針對(duì)常見(jiàn)識(shí)別問(wèn)題，總結(jié)出7點(diǎn)識(shí)別建議。

①高后果區(qū)邊界設(shè)定為距離最近一幢建筑物外邊緣200 m，如圖 3所示。

②識(shí)別出的高后果區(qū)區(qū)段相互重疊或間隔不超過(guò)50 m時(shí)，作為一個(gè)高后果區(qū)管理。

③高后果區(qū)長(zhǎng)度不是固定的2 km。識(shí)別準(zhǔn)則參照GB 50251―2015《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中“2 km”長(zhǎng)度劃分地區(qū)等級(jí)，導(dǎo)致管道人員統(tǒng)一將高后果區(qū)長(zhǎng)度定為2 km。實(shí)際上，高后果區(qū)應(yīng)是能滿(mǎn)足地區(qū)等級(jí)要求的最大聚集戶(hù)數(shù)所在的管道區(qū)段，可以小于2 km。而且，高后果區(qū)長(zhǎng)度增加會(huì)相應(yīng)增加安全管理工作量。

④公路交通頻繁程度不應(yīng)成為識(shí)別高后果區(qū)的準(zhǔn)則。之前有運(yùn)行人員認(rèn)為與管道伴行的大流量高速公路區(qū)段應(yīng)該識(shí)別為高后果區(qū)，原因?yàn)橐坏┌l(fā)生事故，高速公路會(huì)受損，后果嚴(yán)重。但標(biāo)準(zhǔn)中未涉及到高速公路、鐵路等情況，參照文獻(xiàn)[1]力學(xué)分析結(jié)果，表明天然氣管道爆炸對(duì)混凝土套管、鋼管以及鋼管支架的影響有限，不會(huì)影響土體和高速公路的安全。

⑤醫(yī)院、托兒所、幼兒園、養(yǎng)老院等類(lèi)特定場(chǎng)所，不能因?yàn)橐?guī)模小或人數(shù)少就忽略其后果嚴(yán)重性。

⑥當(dāng)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)大量小作坊、小工廠(chǎng)時(shí)，可將工廠(chǎng)內(nèi)的人數(shù)折算為戶(hù)數(shù)進(jìn)行識(shí)別，折算比例為每3人為1戶(hù)（參考GB 50028―2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》）。

⑦當(dāng)出現(xiàn)連片高后果區(qū)域，可按道路或里程樁界限斷開(kāi)，以方便管理。

（3）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是完整性管理的核心部分，可全面且量化認(rèn)識(shí)管道的風(fēng)險(xiǎn)因素和其潛在的危害后果，為管道基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)以及維護(hù)維修等工作提供依據(jù)與技術(shù)支持。管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)象應(yīng)為全管段、全覆蓋，并非僅針對(duì)高后果區(qū)[2]。

（4）形成高后果區(qū)“一區(qū)一案”

在對(duì)高后果區(qū)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)后，形成“一區(qū)一案”，包括7個(gè)部分。①高后果區(qū)描述。包括管道壓力和管徑等基本信息、潛在影響半徑、周邊社會(huì)環(huán)境信息、周邊環(huán)境信息和現(xiàn)場(chǎng)照片信息等。②責(zé)任人。記錄各高后果區(qū)各級(jí)負(fù)責(zé)人信息。③重大事件記錄。如有無(wú)地區(qū)等級(jí)升級(jí)情況、近年重大自然災(zāi)害情況和未來(lái)重大建設(shè)規(guī)劃等。④風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果分析。辨識(shí)各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)的主要風(fēng)險(xiǎn)源和記錄風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的計(jì)算結(jié)果。⑤風(fēng)險(xiǎn)防控措施。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果，針對(duì)性的提出風(fēng)險(xiǎn)防控措施。⑥應(yīng)急處置。編制應(yīng)急處置表，明確應(yīng)急處置方案。⑦合規(guī)化管理。編制合規(guī)化管理記錄表。

（5）資料更新

及時(shí)更新高后果區(qū)長(zhǎng)度、等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)等信息 資料并報(bào)備，完成識(shí)別及評(píng)價(jià)工作循環(huán)的最后一環(huán)。

2.2 管理對(duì)策

高后果區(qū)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化預(yù)防性管理措施。①與地方政府部門(mén)溝通，加大對(duì)管道保護(hù)法及管道安全知識(shí)的宣傳力度，并請(qǐng)相關(guān)部門(mén)協(xié)助做好HCAs的日常管理。②加強(qiáng)HCAs管道安全警示，如密集豎立安全警示牌、安全標(biāo)語(yǔ)等。③和特定場(chǎng)所負(fù)責(zé)部門(mén)等建立應(yīng)急聯(lián)絡(luò)機(jī)制。

具體風(fēng)險(xiǎn)源的針對(duì)性防范措施。①第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)，需要加強(qiáng)巡線(xiàn)頻率，加大對(duì)第三方施工、違章占?jí)骸⑿钜馄茐牡韧獠扛蓴_活動(dòng)的防治。②環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，定期進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害排查和治理工作，同時(shí)與轄區(qū)地方防汛指揮部、氣象、地質(zhì)、自然災(zāi)害等監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)取得聯(lián)系，建立信息預(yù)報(bào)反饋工作機(jī)制和制作防汛預(yù)案。③管道本體缺陷風(fēng)險(xiǎn)，定期檢測(cè)并運(yùn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)，全面掌握管道安全狀況，及早發(fā)現(xiàn)和處理隱患，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漏和排流保護(hù)等。

3 應(yīng)用實(shí)踐

應(yīng)用上述流程，在西氣東輸管道公司浙江管理處所轄管道開(kāi)展高后果區(qū)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)踐。該管道全長(zhǎng)524.4 km，為1 016 mm 、 X70鋼管，壁厚21 mm，設(shè)計(jì)壓力10 MPa，管道沿線(xiàn)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，部分地段人口密集，外部干擾活動(dòng)較頻繁。

3.1 識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

以HCAs 001號(hào)為例，高后果區(qū)潛在影響半徑為318 m。管道經(jīng)過(guò)1處村莊，之后穿過(guò)居民區(qū)，兩側(cè)200 m范圍內(nèi)有約600戶(hù)住戶(hù)；距離管道北側(cè)10 m有1所中心醫(yī)院，約100人；距離管道北側(cè)50 m，有1所中心幼兒園，約50人。管道與寬度為10 m的公路發(fā)生1次交叉，穿越方式為頂管穿越；區(qū)域內(nèi)人口集中，有特定影響場(chǎng)所，因此，作為1個(gè)HCAs進(jìn)行識(shí)別填報(bào)。

該HCAs地區(qū)等級(jí)為三級(jí)，故為Ⅲ級(jí)高后果區(qū)，且同時(shí)屬于人口密集型和特定場(chǎng)所型高后果區(qū)。借助西南石油大學(xué)油氣完整性管理團(tuán)隊(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)綜合評(píng)分值為188.25分，屬于“較高風(fēng)險(xiǎn)”；主要風(fēng)險(xiǎn)源為區(qū)域內(nèi)群眾活動(dòng)較為頻繁、部分群眾持不友好態(tài)度及管道存在弱直流干擾情況等。識(shí)別評(píng)估完成后，填寫(xiě)登記卡，記錄HCAs的詳細(xì)描述、現(xiàn)場(chǎng)圖片、 GIS圖片、危害后果、對(duì)策措施和管理記錄等信息，完成管道“一區(qū)一案”。

3.2 統(tǒng)計(jì)分析

管道全線(xiàn)共識(shí)別HCAs 79處，長(zhǎng)度為112.8 km，占管道總長(zhǎng)度的21.5%。浙江段HCAs等級(jí)結(jié)果為： II級(jí)高后果區(qū)為主，共78處，長(zhǎng)度為111.9 km； I級(jí)高后果區(qū)1處，長(zhǎng)度為0.87 km；未發(fā)現(xiàn)III級(jí)高后果區(qū)。其中13處HCAs內(nèi)人口密集、有特定場(chǎng)所和易燃易爆場(chǎng)所三類(lèi)情況， 27處HCAs兩種類(lèi)型并存（圖 4）。

對(duì)79處HCAs進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估， 按GB/T 27512 ―2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法》風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)規(guī)定，“中等風(fēng)險(xiǎn)”（130～170） 35處，“較高風(fēng)險(xiǎn)”（170～200） 44處。

3.3 防控措施

以HCAs 001為例，制定管理措施和響應(yīng)計(jì)劃：①加強(qiáng)日常巡查。②向非友好態(tài)度群眾宣傳管道保護(hù)相關(guān)法律法規(guī)。③同醫(yī)院和幼兒園等特定場(chǎng)所建立應(yīng)急聯(lián)系機(jī)制，定期組織開(kāi)展聯(lián)合應(yīng)急演練。④對(duì)雜散電流干擾段采取排流保護(hù)措施，及時(shí)修復(fù)高后果區(qū)內(nèi)管道外防腐層缺陷。

4 結(jié)論

（1）依據(jù)HCAs識(shí)別準(zhǔn)則制定了方便現(xiàn)場(chǎng)操作人員實(shí)施的高后果區(qū)識(shí)別流程。

（2）總結(jié)了高后果區(qū)識(shí)別及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容，對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題提出了識(shí)別建議，并針對(duì)三類(lèi)不同風(fēng)險(xiǎn)源制定了相應(yīng)的管理對(duì)策。

參考文獻(xiàn)：

【1】楊仲元，吳穎峰.穿越及并行天然氣管模擬爆炸對(duì)高速公路結(jié)構(gòu)影響分析[J]. 公路， 2014(7)： 69-74.

【2】劉道乾，周立國(guó)，王曉霖等.成品油管道的高后果區(qū)識(shí)別與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)實(shí)踐[J].管道保護(hù)， 2019(4)：31-34.

作者：胡子秋，工程師，主要從事天然氣管道運(yùn)行管理工作。