劉少博 楊忠全 盧月洲 于晶晶 杜世聰

北京管道石家莊輸油氣分公司

摘要：人口密集型管道高后果區(qū)一旦發(fā)生失效事故，將會危及人民群眾生命財產(chǎn)安全。結(jié)合分析陜京二線上水屯高后果區(qū)管道存在的風(fēng)險，總結(jié)了高后果區(qū)管理的技術(shù)、工程、管理以及應(yīng)急手段，并提出了改進(jìn)提升建議。

關(guān)鍵詞：天然氣管道；Ⅲ級高后果區(qū)；管控措施

陜京二線上水屯高后果區(qū)為人口密集型高后果區(qū)，長度1256 m。途經(jīng)該區(qū)管道投產(chǎn)于2005年7月，設(shè)計壓力10 MPa，管徑1016 mm，21 mm直縫埋弧焊鋼管。高后果區(qū)管段內(nèi)管道最小埋深1.27 m、最深6.11 m，管道敷設(shè)在村莊社區(qū)內(nèi)，伴行光纜位于管道右側(cè)，埋深1.39 m～6.25 m。高后果區(qū)管道兩側(cè)各200 m范圍內(nèi)約有居民400戶，常住居民約1400人，管道周邊有20棟7層樓房，屬于四級地區(qū)Ⅲ級高后果區(qū)，風(fēng)險主要來自管道本體損傷、第三方施工損壞兩方面。2018年對陜京二線進(jìn)行內(nèi)檢測時未發(fā)現(xiàn)超過20%的金屬損失缺陷，無需要修復(fù)的缺陷，目前該段管道本體情況良好。2019年開展外檢測，沒有需要修復(fù)的破損點，陰極保護(hù)有效。

1  安全風(fēng)險分析

（1）管道本體損傷風(fēng)險。管道本體風(fēng)險分為外部干擾和本體缺陷，外部干擾包括正叩線等高壓輸電線路交流干擾，外部干擾電流達(dá)到一定程度可能引發(fā)腐蝕或破壞管道防腐層，故障時可能會對操作人員產(chǎn)生危害。本體缺陷包含制造缺陷、管道本體施工缺陷（包括焊接缺陷、應(yīng)力集中等）以及腐蝕，在管道運行一段時間后，本體缺陷可導(dǎo)致管體裂紋、壁厚減薄等情況的發(fā)生。

（2）第三方施工損壞風(fēng)險。第三方施工常見的類型有公路拓寬、林業(yè)種植、市政建設(shè)、修建居民點等。帶來的風(fēng)險主要為：大型施工機械挖掘損壞；在管道上方取土造成管道埋深不足和管道防腐層及光纜的破壞；未采取保護(hù)措施的小型道路，當(dāng)重型車輛經(jīng)過時易造成管道彎曲、變形；管道兩側(cè)各5 m范圍內(nèi)種植深根植物，不利于管道維搶修，且機械開挖樹坑易造成管道和光纜破壞；管道周邊機械打井、勘探爆破和敷設(shè)其他管道、電纜、光纜時，易造成管道和光纜損壞。

2  風(fēng)險管控措施

2.1  技術(shù)手段  

（1）該段為直管段無彎頭，沒有發(fā)現(xiàn)內(nèi)檢測缺陷。由于管道已運行將近20年，為確保管道安全運行，下一步將抽查管道環(huán)焊縫質(zhì)量情況。

（2）設(shè)置智能電位測試樁、腐蝕掛片或ER腐蝕速率監(jiān)測系統(tǒng)，確保管道腐蝕速率滿足ISO 15589―1―2015《石油和石油天然氣工業(yè)   管道系統(tǒng)的陰極保護(hù) 第1部分：陸上管道》中小于0.01 mm/y的要求。

（3）通過光纖預(yù)警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)掌握現(xiàn)場風(fēng)險，及時采取措施避免第三方施工損壞管道和光纜。增加語音播報系統(tǒng)，起到警示和震懾作用。

2.2  工程手段

（1）增設(shè)管道地面標(biāo)識。以埋設(shè)高桿警示牌和加密樁為主，樁體間隔至30～50 m。硬化地面上埋設(shè)不銹鋼路面標(biāo)識牌或噴涂箭頭，間隔不超過10 m。

（2）打通巡檢道路。對于高后果區(qū)內(nèi)影響巡線工通行地段，清理了管道上方花卉、雜草并設(shè)置巡檢通道，同時在管道上方鋪設(shè)徒步巡線便道。

（3）安全布控。對人口流動較多、存在車輛長期駐停的管段，采用多樣化隔離措施，如設(shè)置隔離帶、建立綠化帶等，阻止工程機械進(jìn)入管道保護(hù)區(qū)域。

（4）工程防護(hù)。對第三方施工易發(fā)段采取混凝土蓋板保護(hù)。

2.3  管理手段

（1）“兩個優(yōu)先”管理模式。優(yōu)先修復(fù)高風(fēng)險缺陷點，優(yōu)先考慮高后果區(qū)內(nèi)檢測缺陷點修復(fù)，迅速排除管道風(fēng)險隱患，保證管道本體安全，確保高后果區(qū)風(fēng)險受控。

（2）加密巡檢和增設(shè)關(guān)鍵點。聘請巡線員每日2 次徒步巡檢，在管道穿越的廠區(qū)、院落等位置加密設(shè)置巡檢關(guān)鍵點，利用GPS設(shè)備采點進(jìn)行巡護(hù)效果的驗證，避免出現(xiàn)巡線盲區(qū)。

（3）開展管道保護(hù)宣傳。向高后果區(qū)群眾介紹管道事故案例，普及天然氣泄漏后緊急疏散、自我防范知識。建立高后果區(qū)社區(qū)微信群，由段長擔(dān)任群主，成員包括社區(qū)物業(yè)公司、業(yè)主委員會、村長、工廠負(fù)責(zé)人等。經(jīng)常性開展管道保護(hù)宣傳，交流安全防范經(jīng)驗。

（4）管好“存量”控制“增量”。加強與地方規(guī)劃、建設(shè)、水利、公路等部門的聯(lián)系，及時了解管道沿線建設(shè)項目，提前介入防范。加強與地方政府部門合作，控制高后果區(qū)人口密度無序增加。

2.4  應(yīng)急手段

（1）提高應(yīng)急預(yù)案的適用性和針對性。編寫前組織員工現(xiàn)場踏勘，了解高后果區(qū)所在村莊地形、地貌、人口、戶數(shù)、逃生通道等具體情況，并與村委會領(lǐng)導(dǎo)、村民溝通，聽取當(dāng)?shù)厝罕姷姆答佉庖姡�同時組織員工進(jìn)行討論，把有創(chuàng)意且可行的想法編寫到應(yīng)急預(yù)案中去。

（2）組織以應(yīng)急疏散為主的綜合模擬演練。提高地企聯(lián)防和員工及周邊居民應(yīng)急響應(yīng)能力。在發(fā)生管道泄漏、著火、爆炸事故時，作業(yè)區(qū)立即啟動應(yīng)急響應(yīng)程序，第一時間告知所在村委會（居委會）、人民政府（縣區(qū)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)）、管道主管部門及地方應(yīng)急部門，并請求協(xié)助應(yīng)對事故災(zāi)害。

（3）在小區(qū)物業(yè)、門衛(wèi)室或其他合適位置安裝手搖式報警器。當(dāng)確認(rèn)發(fā)生管道泄漏后，通過手搖報警器通知管道周邊企業(yè)和群眾撤離。定期開展高后果區(qū)群眾走訪宣傳，讓群眾具備天然氣泄漏識別和自救能力。

3  管理提升措施

（1）將各種風(fēng)險歸納為地質(zhì)風(fēng)險、施工風(fēng)險、人為風(fēng)險進(jìn)行分析。研究確定風(fēng)險因素之間的因果關(guān)系，再確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和參數(shù)，最終得到每種風(fēng)險因素的先驗概率和后驗概率，為提高保護(hù)水平提供指導(dǎo)。

（2）挖掘埋深、地理信息和周邊天氣等數(shù)據(jù)。例如通過改進(jìn)的AI算法，結(jié)合巡檢路徑設(shè)置規(guī)則，在復(fù)雜的交通網(wǎng)絡(luò)中規(guī)劃動態(tài)巡檢關(guān)鍵點作為判定巡檢效率的依據(jù)。路徑設(shè)置應(yīng)根據(jù)季節(jié)、天氣等確定，例如3月份伐樹和種樹活動較為頻繁，應(yīng)對相關(guān)地段加密設(shè)置關(guān)鍵點；而夏季正是農(nóng)作物生長季節(jié)，土地上方活動減少，可降低相應(yīng)地段動態(tài)巡檢關(guān)鍵點密度等。

（3）光纖預(yù)警系統(tǒng)對土壤振動信號進(jìn)行實時監(jiān)測，存在一定概率誤報漏報情況，通過機器學(xué)習(xí)的方法對振動信號進(jìn)行訓(xùn)練、識別，過濾無用信息，降低第三方施工的漏報風(fēng)險。

4  結(jié)語

管道高后果區(qū)管理沒有止境。在未來一段時期第三方損壞仍是高后果區(qū)面臨的最大風(fēng)險。需要進(jìn)一步提高管道周邊居民的管道保護(hù)意識，創(chuàng)新公眾宣傳手段，既要開展“點對面”宣傳也要注重“點對點”宣傳，只有讓更多的群眾支持和參與到管道保護(hù)工作中，風(fēng)險才能得到有效管控。 

作者簡介：劉少博，1987年生，分公司管道工程師，主要從事管道管理工作。聯(lián)系方式：13932663321，bhgc_qingtian@163.com。