油氣管道高后果區(qū)管理現(xiàn)狀及建議
來源:《管道保護》2023年第6期 作者:張圣柱 王旭 曹旭 時間:2023-11-23 閱讀:
張圣柱 王旭 曹旭
中國安全生產(chǎn)科學研究院
摘要: 高后果區(qū)是油氣管道安全管理的重中之重,做好高后果區(qū)管理有助于管控管道及周邊人員安全風險。本文對比了國內(nèi)外高后果區(qū)識別準則,分析了目前我國油氣管道人員密集型高后果區(qū)現(xiàn)狀、成因及存在的典型問題,提出了規(guī)劃前預防、規(guī)劃中評估、形成后管控的全過程安全管理體系。
關(guān)鍵詞: 油氣管道;高后果區(qū);預防;風險評估;安全管控
高后果區(qū)(High Consequence Areas,HCAs)指管道泄漏后可能對公眾和環(huán)境造成較大不良影響的區(qū)域。典型的高后果區(qū)分為人口密集區(qū)和環(huán)境敏感區(qū)。美國聯(lián)邦法規(guī) 49 CFR Part 195《危險液體管道在高后果區(qū)開展完整性管理》和49 CFR Part 192《天然氣管道在高后果區(qū)開展完整性管理》于2002年引入了管道高后果區(qū)的概念,并逐步將高后果區(qū)管理納入了管道完整性管理體系之中。
我國對高后果區(qū)的管理起步較晚,2015年首次發(fā)布的 GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》,參考美國聯(lián)邦法規(guī) 49 CFR 192和CFR 195以及相關(guān)標準,分別給出了針對輸油管道和輸氣管道高后果區(qū)識別方法。2017年國家安全監(jiān)管總局等八部門《關(guān)于加強油氣輸送管道途經(jīng)人員密集場所高后果區(qū)安全管理工作的通知》,要求各相關(guān)單位突出加強高后果區(qū)的安全管理工作,有效防范油氣輸送管道重特大生產(chǎn)安全事故。
我國目前與北美地區(qū)的高后果區(qū)識別方法和準則基本一致[1,2],如下表 1所示,并在考慮自身油氣管道管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對部分識別準則進行了細化,提出了高后果區(qū)分級管理的思路,為高后果區(qū)管理提供了依據(jù)。
表 1 中國與美國的油氣管道高后果區(qū)識別準則對比情況
據(jù)應急管理部2018年對中石油等11家涉及長輸油氣管道運營的中央企業(yè)所做的統(tǒng)計,沿線共有7484處人員密集型高后果區(qū),輸油管道與輸氣管道人員密集型高后果區(qū)數(shù)量大致相當,輸油管道Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ 級人員密集型高后果區(qū)分別占 2.2%、74.8%、 23.1%,輸氣管道Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級人員密集型高后果區(qū)分別占9.6%、78.2%、12.2%,高后果區(qū)內(nèi)人數(shù)在100~500人、 500~1000人、1000~5000人范圍的居多,分別占高后果區(qū)總量的53.2%、 22.5%及 12.5%。
據(jù)國家油氣輸送管道隱患與高風險區(qū)域管理平臺統(tǒng)計(2023年10月數(shù)據(jù)),目前我國油氣輸送管道共有人員密集型高后果區(qū)11 590處,其中Ⅰ級人員密集型高后果區(qū)1282處,占比11%,Ⅱ級人員密集型高后果區(qū)8412處,占比73%,Ⅲ級人員密集型高后果區(qū)1896處,占比16%。
隨著我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,油氣管道建成后,由于缺乏管道周邊土地規(guī)劃利用要求,特定目標、聚居場所等建設(shè)導致管道周邊人口密度增大,造成人員密集型高后果區(qū)持續(xù)形成和升級,如圖 1所示,管道穿過學校門口(圖 1 a),管道被小區(qū)高層建筑包圍(圖 1 b)。以東部某老舊輸油管道(投產(chǎn)于1978年)為例,該管道全長約370公里,存在人員密集型高后果區(qū)61處,交通設(shè)施型高后果區(qū)28處,環(huán)境敏感型高后果區(qū)22處,高后果區(qū)總長度約88公里。
圖 1 管道穿過學校門口( a)和管道被小區(qū)高層建筑包圍( b)
通過對管道高后果區(qū)實地勘察,發(fā)現(xiàn)部分高后果區(qū)管理存在以下問題:①人員密集高后果區(qū)視頻監(jiān)控不能達到全覆蓋;②部分人員密集高后果區(qū)內(nèi)管道線路標識不清晰;③部分高后果區(qū)安全告知牌設(shè)置不規(guī)范、內(nèi)容不完整等;④部分人員密集高后果區(qū)管理單位對周邊雨污排系統(tǒng)的信息排查不夠清晰,避免形成油氣聚集空間的防控措施不夠具體。
《石油天然氣管道保護法》為保護管道及防腐層,保護管道免受近距離施工作業(yè)影響和損害,保證管道維搶修作業(yè)所需的單側(cè)車輛通過能力,滿足管道開挖一般放坡和堆土作業(yè)的空間需要,規(guī)定管道中心線兩側(cè)各5 m地域范圍內(nèi)禁止建房及修建其他建筑物、構(gòu)筑物,管道上方不能行駛或者承載大型車輛或者設(shè)備,并在第13條和31條中要求,管道與周邊建(構(gòu))筑物的距離應當符合國家技術(shù)規(guī)范的強制性要求。
GB 50253―2014《輸油管道工程設(shè)計規(guī)范》和GB 50251―2015《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》均規(guī)定管道與建筑物、構(gòu)筑物的最小距離不應小于5 m,但上述兩項標準這一距離要求,均是從便于管道的建設(shè)施工和以后的運行維護角度考慮的。
長期以來我國對管道事故后果的危險性認識并不充分。管道高后果區(qū)識別與管理過程中側(cè)重管道本體危險性,對管道周邊的地質(zhì)條件、防護目標、第三方活動等因素考慮不足。改革開放以來管道規(guī)劃與城鄉(xiāng)規(guī)劃矛盾突出,城鄉(xiāng)規(guī)劃不重視已建管道情況,規(guī)劃修建居民區(qū)、學校等人員密集型建筑物,使高后果區(qū)風險持續(xù)增加;現(xiàn)階段由于土地財政等因素,廣泛存在規(guī)劃的嚴肅性和連續(xù)性較差的問題,規(guī)劃隨意變更造成管道被包圍的情況較為普遍;因管道兩側(cè)建設(shè)活動缺失施工信息交流與管理,導致油氣管道被挖掘損壞的頻率較高,接近管道失效總量的50%;目前管道途經(jīng)區(qū)域(特別是人員密集型區(qū)域)事故應急響應能力不強,需要進一步提升[3,4]。
在考慮高后果區(qū)成因及相關(guān)法規(guī)標準的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國高后果區(qū)管理現(xiàn)狀,參考國外經(jīng)驗,建議將高后果區(qū)全過程安全管理分為 3 個階段,即規(guī)劃前預防、規(guī)劃中評估、形成后管控的全過程管理體系(圖 2)[5]。
圖 2 全過程管理體系
(1)規(guī)劃前預防。借鑒加拿大標準協(xié)會發(fā)布的《管道土地利用規(guī)劃:地方政府、開發(fā)商和管道運營商指南PLUS 663》、美國運輸部等部門發(fā)布的《減災規(guī)劃:管道附近土地利用規(guī)劃和開發(fā)實踐》及美國管道和信息規(guī)劃聯(lián)合會發(fā)布的《基于風險告知的土地利用規(guī)劃以提升途經(jīng)社區(qū)管道安全的推薦做法》,對油氣管道周邊土地規(guī)劃利用提出劃分方法和控制要求。根據(jù)事故后果可能影響的范圍,在管道兩側(cè)不同區(qū)域范圍內(nèi)規(guī)劃特定類型場所,以法規(guī)標準的形式進行規(guī)范。同時,制定油氣管道安全防護距離標準,合理控制油氣管道與周邊建(構(gòu))筑物、不同類型場所的距離,解決安全防護距離無標準可依的問題,從源頭上控制和減少人員密集型高后果區(qū)的形成。
(2)規(guī)劃中評估。新建油氣管道選擇路由和地方制定管道周邊土地利用方案時,除應符合管道周邊土地規(guī)劃利用要求和安全防護距離標準之外,還應盡早使用地形圖和人口數(shù)據(jù)來識別人員密集型高后果區(qū),開展定量風險評估,分析管道對周邊人員造成的潛在影響,確保油氣管道新建后或已建管道周邊土地開發(fā)后,周邊人員的個人風險和社會風險可接受,整體風險處于可控狀態(tài)。
(3)形成后管控。將人員密集型高后果區(qū)作為管道完整性管理的重點區(qū)域,適當縮小管道檢測間隔,根據(jù)最嚴重事故后果影響范圍制定應急預案和應急聯(lián)絡清單,做好影響范圍內(nèi)場所和人員的信息告知。充分運用無人機飛行巡檢、基于 AI 的管道周邊第三方破壞智能識別與預警、復雜地質(zhì)段蠕變和劇變監(jiān)測等先進技術(shù)加強人員密集型高后果區(qū)的安全管理。
參考文獻:
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作者簡介:張圣柱,博士,正高級工程師,任職于中國安全生產(chǎn)科學研究院危險化學品安全技術(shù)研究所(重大危險源與化工園區(qū)系統(tǒng)安全應急管理部重點實驗室),北京市應急管理領(lǐng)域青年學科帶頭人,主要從事危險化學品和油氣管道安全技術(shù)研發(fā)和推廣工作。參與起草或修訂1部法律、4項部門規(guī)章、1項國際標準、7項國家標準、4項行業(yè)標準,參與多起事故調(diào)查,主持國家重點研發(fā)計劃課題1項、子課題4項、省部級研究項目10余項,獲得省部級科技進步一等獎3項、二等獎2項、三等獎1項,發(fā)表論文50余篇,出版著作1部,以第一完成人取得發(fā)明專利20項。聯(lián)系方式:010-84917513,zhangsz@chinasafety.ac.cn。
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