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，國內外大量案例證明，管道一旦發(fā)生泄漏，引發(fā)火災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，設計壓力6.3 MPa，管徑610 mm，管道外防腐層采用三層PE結構。二級地區(qū)設計壁厚為7.9 mm ，三級地區(qū)設計壁厚為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，管道中心線兩側有10棟7層住宅樓房，1樓為商鋪，管道中心線兩側200m范圍內約600戶居民，300m范圍內人口約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

該管道設計于2004年，有關管道保護要求的依據(jù)是國務院《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》。

設計時采用的主要標準為舊版《輸氣管道工程設計規(guī)范》（GB 50251―2003），目前新版《輸氣管道工程設計規(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：在管道中心線兩側或者管道設施場區(qū)外各50米范圍內，禁止爆破、開山和修筑大型建筑物、構筑物工程。《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和本法第五十八條第一項所列管道附屬設施周邊修建下列建筑物、構筑物的，建筑物、構筑物與管道線路和管道附屬設施的距離應當符合國家技術規(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)定的國家技術規(guī)范的強制性要求，應當按照保障管道及建筑物、構筑物安全和節(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、構筑物安全” 的原則。

(2）舊版《輸氣管道工程設計規(guī)范》（GB 50251―2003）對管道與建（構）筑物的間距沒有明確規(guī)定；新版《輸氣管道工程設計規(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）筑物的間距應滿足施工和運行管理需求，且管道中心線與建（構）筑物的最小距離不應小于5 m。該高后果區(qū)建筑物與管道中心線兩側的距離為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

該管道設計時按照舊版《輸氣管道工程設計規(guī)范》（GB 50251―2003）的相關規(guī)定，設計地區(qū)等級為三級地區(qū)，設計系數(shù)0.5。根據(jù)目前該段管道兩側人口戶數(shù)分布情況和新版《輸氣管道工程設計規(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，應評價并采取相應措施，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，應立即換管或調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、地質災害、管道腐蝕等方面對管道進行風險識別。該管段地勢平坦，地質災害風險小。管道日常陰保電位處于-1.10 ～-1.25 V之間，符合《鋼質管道及儲罐腐蝕控制工程設計規(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5 m為邊界規(guī)劃建設人口密集等場所，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，應符合國家技術規(guī)范的強制性要求，但直到目前國家沒有制定相關的技術規(guī)范，導致相關管理無據(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各5m地域范圍內，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，管道上方的土地權利人（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。應急響應體系不夠完善，應急處置能力不足。

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)應急演練。⑤加強與當?shù)毓�安機關合作，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、光纜預警系統(tǒng)等高科技手段的應用。

（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、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。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）改進地質災害風險的管理

①加強汛前風險評估。②加強汛期天氣預警信息收集，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)地質災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）明確相關部門職責分工，發(fā)揮鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村委會管道保護作用。設置行業(yè)監(jiān)管機構，加強監(jiān)督和執(zhí)法。設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)域管道事故應急響應體系，定期組織開展應急演練。

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）