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(fā)生事故，往往會造成人員傷亡、財產(chǎn)損失及環(huán)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(wěn)運行，避免人員、財產(chǎn)損失和環(huán)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(guī)及標準的監(jiān)管要求 

美國聯(lián)邦法規(guī)引用API 1130標準相關條款要求輸油管道必須安裝泄漏監(jiān)測系統(tǒng)。加拿大國家標準CSAZ 662規(guī)定必須安裝泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，建立相關管理程序。德國TRFL（管道系統(tǒng)技術規(guī)則）要求必須安裝兩種不同原理的泄漏監(jiān)測系統(tǒng)[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(guī)定，國務院能源主管部門依照本法規(guī)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(guī)的規(guī)定，在各自職責范圍內(nèi)負責管道保護的相關工作。要求管道企業(yè)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(fā)和使用先進適用的管道保護技術。

《輸油管道工程設計規(guī)范》（GB 50253-2014）規(guī)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(guī)范》（GB 32167-2015）規(guī)定，“宜采用管道泄漏監(jiān)測或安全預警系統(tǒng)等防范措施”。公安行業(yè)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(guī)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(jiān)測系統(tǒng)。

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(zhì)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(huán)境不同，面對的風險類型、易發(fā)性、易損性及后果也不完全相同，不能采用統(tǒng)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?shù)亍⑦^分地強調(diào)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(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)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(yōu)先采取法律法規(guī)強制規(guī)定的措施并保證有效運行；依據(jù)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(jīng)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(tài)，避免管道遭到實質(zhì)性破壞。傳統(tǒng)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(xiàn)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(zhì)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(fā)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(tǒng)等）。具體到油氣管道行業(yè)，主要的物防手段包括站場的實體圍墻、鐵絲圍網(wǎng)、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(tǒng)或網(wǎng)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(jiān)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(jiān)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(huán)境變化，有針對性地分配資源，現(xiàn)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?shù)卣�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(xiàn)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(jiān)控。管道安全防護是一個人防、物防、技防、信息防共同發(fā)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(zhì)性破壞之前發(fā)揮作用，避免事故的發(fā)生。泄漏監(jiān)測系統(tǒng)是在泄漏之后及時發(fā)現(xiàn)，從而減少事故的次生災害。從發(fā)揮的作用看，泄漏監(jiān)測技術對打孔盜油、腐蝕泄漏、制造安裝缺陷、地質(zhì)災害等各種因素造成的油品泄漏問題都可以實現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(jiān)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(jù)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(jiān)測和安全預警系統(tǒng)的關系

 

2.5 安全防護系統(tǒng)的評價

目前還沒有評價管道安全防護系統(tǒng)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(xiàn)防護能力的最大化；提前發(fā)現(xiàn)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(jīng)濟社會發(fā)展，管道周邊環(huán)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(tǒng)一有序的監(jiān)管。目前各地的管道保護主管部門不統(tǒng)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(tǒng)一領導，理順體制機制，幫助企業(yè)提升管道安全防護水平。

（2）加強配套法律法規(guī)和標準規(guī)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(tǒng)的安裝與使用有明確規(guī)定。而我國相關法律及標準只規(guī)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(zhì)量作出要求。各種技防措施既沒有產(chǎn)品標準，也沒有使用和維護規(guī)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(tǒng)的運行，都是技術、管理和人綜合發(fā)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(fā)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(jiān)督管理標準研究，石油工業(yè)技術監(jiān)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(guī)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(fā)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(jiān)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(yè)于天津大學精密儀器與光電子工程學院，碩士學位，現(xiàn)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）