劉道乾1 周立國2 王曉霖2 王勇2 齊先志2

1. 中國石化銷售有限公司華中分公司； 2. 中國石化大連石油化工研究院

 

 

成品油管道距離長、分布廣、周邊環境多樣，長期受腐蝕、打孔盜油以及第三方施工等危害因素影響，其安全運行面臨巨大挑戰。隨著城鎮建設步伐加快，管道越來越多地穿過人口密集區或者重要設施區等高后果區，一旦發生泄漏引發火災爆炸等事故，將對人身安全、生態環境、社會生活等造成極大危害[1-3]。因此，對成品油管道進行高后果區識別與風險評價尤為重要。

GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》明確要求對運營期管道進行周期性高后果區識別，并對影響管道安全運行的危害因素進行定期辨識和評價。鑒于此，筆者提出一種基于并嚴于GB 32167―2015的高后果區識別方法，以及適用于成品油管道的風險評價方法，并在某成品油公司進行了實際應用。

1 成品油管道高后果區識別

1.1 高后果區釋義

2003年，美國聯邦法規49 CFR最先提出高后果區定義以及高后果區識別準則。管道高后果區指管道發生泄漏后，其事故后果對公眾以及環境造成較大不良影響的區域[4]，是管道完整性管理的重點區段，其會隨著時間與周邊環境的變化而變化。成品油管道泄漏造成的重大事故后果體現在三個方面：一是造成重大人員傷亡；二是造成重大設施破壞；三是造成重大環境污染[5]。管道高后果區識別是完整性管理的重要環節，是開展風險評價工作的基礎，為風險評價管段劃分提供依據。

1.2 高后果區識別準則

GB 32167―2015對輸油管道高后果區的劃分提出了明確要求，其將高后果區分為三級，Ⅰ級為最小嚴重程度，Ⅲ級為最大嚴重程度。考慮到識別項a）、 b）在實際應用中界定困難，對樓房層數與聚居戶數的描述較為籠統，結合成品油泄漏特點和事故教訓，對識別準則進行了細化和量化，增加一條“管道兩側各15 m內有輸送油氣及其他易燃易爆介質的管道，隧道、暗涵等地下設施”。同時按危害后果類型將高后果區劃分為人口密集區、重要設施區、環境敏感區三大類，高后果區可以是上述三類中的一種，也可以是任意兩種或三種的組合。基于此，制定了適用于成品油管道的高后果區識別準則，如表 1所示。

1.3 高后果區識別結果

根據上述高后果區識別準則，對某成品油公司的一段管道進行高后果區識別。該段管道全長100.43 km，于2005年12月底投產運行，管道及管件采用Φ 273.1×6.4 mm的L360直縫電阻焊鋼管，設計壓力6.4 MPa，外防腐層主要為環氧粉末，穿跨越區域為3PE防腐層。

借助GIS系統與現場調研，共識別高后果區31段，長度32.36 km，占管道總長度的32.22%。根據等級分類的高后果區識別結果如圖 1所示，其中III級高后果區8段，長度為11.47 km； II級高后果區19段，長度為19.47 km； I級高后果區4段，長度為1.42 km。根據種類分類的高后果區識別結果如圖 2所示，其中人 口密集區13段，長度為13.71 km；重要設施區13段，長度為12.83 km；環境敏感區5段，長度為5.82 km。

              

2 成品油管道風險評價

2.1 風險評價定義

管道風險評價指在辨識影響管道安全運行危害因素的基礎上，綜合考慮事故發生的可能性和事故后果的嚴重程度，判斷管道風險的可接受程度[6,7]。管道風險評價是完整性管理的核心部分，可全面且量化認識管道的風險因素和其潛在的危害后果，為管道基于風險的檢測以及維護維修等工作提供依據與技術支持。管道風險評價對象應為全管段、全覆蓋，并非僅針對高后果區。

2.2 風險評價方法

管道風險評價方法眾多，其中指標評分法目前應用最廣泛，該方法便于操作與理解，在國內多家管道企業取得了良好的實踐成果[8]。本風險評價方法綜合考慮成品油管道特性、失效分析結果和運行管理等多種因素，建立了成品油管道風險評價體系。其中管道危害因素分為6類：挖掘損壞、腐蝕、設計與施工、運營與維護、自然及地質災害和蓄意破壞，每類因素的滿分為100分，各危害因素的權重可基于歷史失效數據，通過專家評判確定；失效后果考慮產品危害、泄漏量、擴散和危害受體4個泄漏影響系數，通過乘積的形式得到后果的評判值。風險的計算公式如下所示：

（1）失效可能性計算

 

式中： Pi，危害因素的評分值； αi，危害因素的權重值。

（2）失效后果計算

 

式中： PH ，介質危害性評分值； LV ，泄漏量 評分值； DS ，擴散情況評分值； RT ，危害受體評分值。

（3）風險值計算

 

式中： R，管段的風險； Rof，失效可能性； Cof，失效后果。

2.3 風險評價結果與分析

首先基于高后果區識別結果，結合站場和閥室兩個因素，對該成品油管道劃分為65段風險評價管段；然后根據調研的管道設計竣工資料、各類專項評價報告、管道的運行數據和失效歷史、管道沿線的自然及人文環境信息等，對各項因素進行評分；最后得到該管道的風險值，如圖 3所示。根據風險評價結果與風險等級確定標準，得到各管道的風險等級，如圖 4所示，其中較高風險1段，此段也為高后果區；中等風險12段；低風險52段。

              

根據提供的打孔盜油狀況、第三方施工臺賬、內外檢測報告、陰保電位測試記錄和修復報告等風險因素相關數據與資料，分析得出引起管段較高風險的主要原因有打孔盜油、第三方施工損壞、雜散電流腐蝕以及外防腐層破損4種。

2.4 風險管控措施

（1）加強對管道陰極保護系統的監控與維護，確保陰極保護系統的有效性。定期檢測管道通/斷電電位，定期開展管道交直流干擾檢測，采用管道智能樁實施動態監測，實施干擾排流。針對重點區段安裝智能陰保測試系統，強化管道陰極保護有效性的監測。

（2）加強與地方政府、公安機關以及相關責任單位的溝通與聯系，積極打擊打孔盜油、非法施工、占壓等違法犯罪活動。

（3）加強管道巡護管理，制定完善的管道巡護方案，細化巡線時間、巡線路徑、巡線必經點、巡線頻次等要求。排查管道巡線盲區和隱蔽、易發案部位，增加或調整巡線必經點，加密重點部位巡線頻次，及時發現管道周邊可疑地點、車輛和人員。

（4）對于“雙高”管道（段）（即同時為高后果區、高風險管段），應由專業設計院對管道的設計系數、管材、壁厚、防腐等級、埋深等進行復核，并視具體情況和復核結論采取有效措施，確保“雙高”管道（段）本質安全，同時加強管道（段）的人防、物防、技防、聯防，以及遷改線、缺陷檢修的質量管理。

3 結語

（1）成品油管道高后果區識別準則不僅可以識別高后果區等級，還可以識別高后果區類型，綜合其等級與類型“對癥下藥”，明確管理重點。

（2）成品油管道風險評價可以評判出風險不可接受管段，結合調研資料分析主要敏感因素，制定有針對性的風險消減措施，實現風險的分級管理。

（3）成品油長輸管道的高后果區識別與風險評價兩個環節密不可分，共同保障管道的安全運行。

（4）綜合高后果區識別結果與風險評價結果，可確定“雙高”管道（段）并制定專項巡護方案和維護措施。

 

參考文獻：

[1]  觀鵬程. 成品油管道安全保護責任告知管理機制的實踐與啟示[J]. 安全、健康和環境, 2014, 14(6):52-54.

[2]  方衛林, 楊萍, 高良澤, 等.西部成品油管道被評價管段內腐蝕直接評估[J]. 油氣儲運, 2018, 37(5): 501-508.

[3]  梁永寬, 楊馥銘, 尹哲祺, 等. 油氣管道事故統計與風險分析[J]. 油氣儲運, 2017, 36(4): 472-476.

[4]  王曉司, 郭強. 成品油管道高后果區識別與管理實 踐[J]. 化工管理, 2018(25): 121-122.

[5]  王曉霖, 帥健, 宋紅波, 等. 輸油管道高后果區識別與分級管理[J]. 中國安全科學學報, 2015, 25(6):149-154.

[6]  帥健, 單克. 基于失效數據的油氣管道定量風險評價方法[J]. 天然氣工業, 2018, 38(9): 129-138.

[7]  柴強飛, 肖忠東, 高竟喆, 等. 基于尖錐網絡分析法[5][6][7][8]的管道風險評價研究[J]. 中國安全科學學報, 2017,27(7): 88-93.

[8]  齊先志. 某天然氣管道風險評價實踐[J]. 安全、健康和環境, 2016, 16(7): 49-51.

 

作者：劉道乾，工程師，主要從事成品油管道運行管理工作。

2019年第4期（總第47期）