周世彬  惠海軍  鐘寶

西氣東輸管道公司長沙管理處

隨著對清潔能源需求的不斷增加，我國先后修建了西氣東輸一線、二線、三線和川氣東送等長輸天然氣管道。天然氣具有易燃、易爆特性，國內(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)，由此帶來的管理問題也日益突出。本文以某管道為例論述其變化情況及管理對策。

1 高后果區(qū)現(xiàn)狀

該管道全長217km，于2005年5月試運投產(chǎn)，采用螺旋縫埋弧焊鋼管，設(shè)計壓力6.3 MPa，管徑610 mm，管道外防腐層采用三層PE結(jié)構(gòu)。二級地區(qū)設(shè)計壁厚為7.9 mm ，三級地區(qū)設(shè)計壁厚為9.5 mm 。

管道沿線地貌以平原和丘陵為主，屬亞熱帶濕潤氣候。穿越鐵路3處，穿越等級公路54處，穿越大中型河流5處。管道途經(jīng)自然村81個，其中岳陽、長沙地區(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區(qū)和住宅區(qū)等，部分管道與學校、醫(yī)院、集鎮(zhèn)相鄰。

2017年共識別出高后果區(qū)34處，總長度85.625 km，占管道總長度的39.5 %。其中Ⅲ級高后果區(qū)14處，長度33.590 km；Ⅱ級高后果區(qū)14處，長度35.476 km；Ⅰ級高后果區(qū)6處，長度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)院和學校11所，學生人數(shù)20570人，加油站6個。相比2016年識別結(jié)果，高后果區(qū)數(shù)量增加了3處，高后果區(qū)長度增加了5.230 km。

2高后果區(qū)風險分析

以管道樁號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)，管道中心線兩側(cè)有10棟7層住宅樓房，1樓為商鋪，管道中心線兩側(cè)200m范圍內(nèi)約600戶居民，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級高后果區(qū)。

 

圖 1  評價段管道現(xiàn)場情況

 

圖 2  評價段管道遙感影像圖

2.1 合法合規(guī)性分析

該管道設(shè)計于2004年，有關(guān)管道保護要求的依據(jù)是國務(wù)院《石油天然氣管道保護條例》，2010年該條例已上升為《石油天然氣管道保護法》。

設(shè)計時采用的主要標準為舊版《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50251―2003），目前新版《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50251―2015）已施行。

2.1.1間距要求

（1）《石油天然氣管道保護條例》第十五條（三）規(guī)定：在管道中心線兩側(cè)或者管道設(shè)施場區(qū)外各50米范圍內(nèi)，禁止爆破、開山和修筑大型建筑物、構(gòu)筑物工程。《石油天然氣管道保護法》第三十一條規(guī)定：在管道線路中心線兩側(cè)和本法第五十八條第一項所列管道附屬設(shè)施周邊修建下列建筑物、構(gòu)筑物的，建筑物、構(gòu)筑物與管道線路和管道附屬設(shè)施的距離應(yīng)當符合國家技術(shù)規(guī)范的強制性要求：（一）居民小區(qū)、學校、醫(yī)院、娛樂場所、車站、商場等人口密集的建筑物；（二）變電站、加油站、加氣站、儲油罐、儲氣罐等易燃易爆物品的生產(chǎn)、經(jīng)營、存儲場所。前款規(guī)定的國家技術(shù)規(guī)范的強制性要求，應(yīng)當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兩側(cè)為15 m，此距離不符合該建筑物修建時的《石油天然氣管道保護條例》第十五條規(guī)定的50m的距離要求。同時該建筑物屬于人口密集場所，管道最大潛在影響半徑136.0 m，建筑物與管道中心線兩側(cè)距離也不符合《石油天然氣管道保護法》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)計規(guī)范》（GB 50251―2003）對管道與建（構(gòu)）筑物的間距沒有明確規(guī)定；新版《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50251―2015）4.1.1規(guī)定：線路宜避開城鄉(xiāng)規(guī)劃區(qū)。當受條件限制，需要在城鄉(xiāng)規(guī)劃區(qū)通過時，應(yīng)征得城鄉(xiāng)規(guī)劃主管部門的同意，并采取安全保護措施。埋地管道與建（構(gòu)）筑物的間距應(yīng)滿足施工和運行管理需求，且管道中心線與建（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兩側(cè)的距離為15 m，符合最小距離標準要求，但是未采取安全保護措施。

2.1.2  地區(qū)等級變化要求

該管道設(shè)計時按照舊版《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50251―2003）的相關(guān)規(guī)定，設(shè)計地區(qū)等級為三級地區(qū)，設(shè)計系數(shù)0.5。根據(jù)目前該段管道兩側(cè)人口戶數(shù)分布情況和新版《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50251―2015）的規(guī)定，該高后果區(qū)管道的地區(qū)等級為四級地區(qū)。管道地區(qū)等級由設(shè)計時的三級地區(qū)變?yōu)槟壳暗乃募壍貐^(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)等級升級的管道，應(yīng)評價并采取相應(yīng)措施，滿足變化后的更高等級區(qū)域管理要求。當評價表明該高后果管道不能滿足地區(qū)等級變化時，應(yīng)立即換管或調(diào)整該管段最大操作壓力。

2.2 安全風險分析

2.2.1影響范圍確定

查詢管道竣工圖，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)潛在影響半徑計算的可能影響區(qū)域。輸氣管道潛在影響半徑，可按下式計算：

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)計參數(shù)，計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，虛線區(qū)域為潛在影響區(qū)域。

 

圖3 管道失效潛在影響區(qū)域示意

在管道上任一點以潛在影響半徑為半徑做圓，以此圓形所包圍的區(qū)域作為管道對兩側(cè)建筑物及人員傷害的最大范圍。當圓形與邊緣建筑物相切時，將圓心作為評價管段的邊緣，兩端圓心之間的距離為評價管段的長度(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)管道長度為470 m。

 

圖4 管道潛在影響范圍

2.2.3風險評價

從第三方施工損傷、地質(zhì)災(zāi)害、管道腐蝕等方面對管道進行風險識別。該管段地勢平坦，地質(zhì)災(zāi)害風險小。管道日常陰保電位處于-1.10 ～-1.25 V之間，符合《鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕控制工程設(shè)計規(guī)范》（SY 0007―1999）要求，電位達標。管道上方已綠化，第三方損傷的可能性較小。周圍人口密度較大，管道穿越小區(qū)而過，與污水、自來水等市政管網(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，失效可能性等級為4級，失效后果等級為E,根據(jù)風險矩陣，風險類型為高（IV）。

3 問題原因分析

（1）城鄉(xiāng)規(guī)劃未能充分考慮已建管道安全保護的實際需要。早期管道周圍人口稀少，隨著后期發(fā)展，管道周圍人口和建筑物增多，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)劃部門以管道中心線兩側(cè)5 m為邊界規(guī)劃建設(shè)人口密集等場所，正在不斷形成高后果區(qū)。

（2）《石油天然氣管道保護法》規(guī)定比較原則，缺少配套措施。如第三十一條規(guī)定，在管道線路中心線兩側(cè)修建密集場所和易燃易爆物品的生產(chǎn)、經(jīng)營、存儲場所，應(yīng)符合國家技術(shù)規(guī)范的強制性要求，但直到目前國家沒有制定相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，導(dǎo)致相關(guān)管理無據(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法》第三十條規(guī)定在管道線路中心線兩側(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)象時有發(fā)生，法律規(guī)定難以真正落實，同時增加了政府和企業(yè)隱患整治的成本。

（4）管道保護工作體制機制不夠健全。相關(guān)政府部門責任不明確，屬地管理未能有效落實，缺少行業(yè)監(jiān)管和行政執(zhí)法的有效手段。部分政府部門和群眾對管道安全的重要性認識不足，管道保護意識淡薄，尚未形成社會共識。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）加強施工損傷風險的管理

①增加巡護次數(shù)，加強重點防范。②做好第三方施工信息收集、施工過程管理。③與施工單位及周邊大型機械主和機械手建立有效溝通機制。④與地方政府職能部門加強溝通聯(lián)系，定期開展高后果區(qū)應(yīng)急演練。⑤加強與當?shù)毓�安機關(guān)合作，及時掌握人口變動情況。⑥做好管道安全保護知識的宣傳。⑦完善管道地面警示標識。⑧開展無人機、光纜預(yù)警系統(tǒng)等高科技手段的應(yīng)用。

（2）做好管道本體風險的管理

①增加管道陰保電位的檢測頻次，發(fā)現(xiàn)異常電位，及時進行整改。②對內(nèi)、外檢測發(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，及時采取有效控制措施。

（3）改進地質(zhì)災(zāi)害風險的管理

①加強汛前風險評估。②加強汛期天氣預(yù)警信息收集，做好汛期管理。③做好汛后風險評估，在汛期到來之前，及時做好易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害點的水工整改措施。④加大與管道沿線防汛部門的溝通聯(lián)系，定期開展防汛應(yīng)急演練。

4.2政府方面

（1）加強城鄉(xiāng)規(guī)劃與管道規(guī)劃銜接，建設(shè)項目盡量避開現(xiàn)有管道，避免形成新的高后果區(qū)。借助電視、報紙等媒體手段，開展經(jīng)常性管道保護宣傳，提高全社會管道保護意識。

（2）制定《石油天然氣管道保護法》相關(guān)實施細則，提高針對性和可操作性。制定高后果區(qū)管理標準，修訂完善相關(guān)管道標準規(guī)范，減少推薦標準數(shù)量，增加強制標準數(shù)量，避免同一個問題出現(xiàn)不同標準條款。

（3）明確相關(guān)部門職責分工，發(fā)揮鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村委會管道保護作用。設(shè)置行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)，加強監(jiān)督和執(zhí)法。設(shè)置管道保護專項資金，用于管道隱患整改和建立管道保護獎懲制度。

（4）在管道上方設(shè)立保護走廊，開辟巡檢通道，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，定期組織開展應(yīng)急演練。

4.3 沿線群眾方面

由政府和企業(yè)提供資助，通過開展長期的公眾教育計劃，使每位公民熟悉管道安全知識和法律常識，增強自我保護和遵紀守法意識，配合政府和管道企業(yè)做好管道保護工作。建立單位和個人管道保護信用體系和獎勵制度，形成“保護管道，人人有責”的和諧局面。 

總之，高后果區(qū)管理是一項長期而艱巨的工作。在落實管道企業(yè)主體責任的同時，沿線政府部門應(yīng)進一步落實屬地監(jiān)管責任，群眾逐步提高法律意識，形成管道保護合力，確保管道安全平穩(wěn)運行和沿線群眾生命財產(chǎn)安全。 

 

作者：周世彬，畢業(yè)于西南石油大學油氣儲運工程專業(yè)，長期從事管道管理工作，現(xiàn)任西氣東輸管道公司長沙管理處副處長。

《管道保護》2018年第1期（總第38期）