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          管道研究

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          美國政府是如何開展油氣管道安全監管的

          來源:《管道保護》雜志 作者:戴聯雙 時間:2020-7-22 閱讀:

          中石油管道有限責任公司


          欄目主持人戴聯雙博士:美國政府建立了一套比較完善的油氣管道監管體系和失效事件統計制度。在失效事件采集標準、分類統計、信息開放共享和監督管理等方面形成了比較成熟的做法,充分挖掘了失效事件對安全管理提升的價值,值得借鑒。



          1 管理機構

          1.1 美國油氣管道監管體系

          美國的油氣管道管理體制相對健全,責任清晰。管道由聯邦和各州合作監管,形成了法規統一、分工明確、權責明晰、政企協調的監管體系(圖 1)。

          涵蓋原油、成品油和天然氣管道的規劃、項目選址、路由許可、安全監管、日常運行維護、事故調查、應急處置、廢棄等 “全生命周期”,美國政府均有明確的部門負責。聯邦法規要求各州建立直呼系統(one-call),并向國家響應中心(NRC)上報各類管道及其周邊異常事件;管道安全辦公室(OPS)建立了國家統一管道地圖系統(NPMS),為管道監管、應急處置等提供決策支持;管道運營商定期向OPS上報管道安全運行狀況,并接受其安全監督。

          1.2 美國管道和危害物質安全管理局(PHMSA)

          PHMSA的任務非常具有挑戰性,其安全目標復雜、范圍廣大,重點考慮如何使用數據、信息和技術來實現安全目標。為此, PHMSA的管理團隊持續不斷地更新機構戰略框架,制定新的任務和計劃以更好地聚焦變革和更有效地實現安全目標,保障美國能源的安全輸送。

          (1)任務。提高能源和其他危害物質的安全輸送,保障人員和環境安全。制定國家政策,發布推薦和強制標準,通過教育和開展研究預防失效事件發生。開展公眾宣傳和應急響應工作,降低事故的失效后果。

          (2)組織機構。 PHMSA由總統任命、參議院確認的行政長官領導,高級領導團隊由一名副行政長官、首席顧問、安全總監和一名主管組成(圖 2)。

          按區域將全美劃分為 5個管轄區域,總部位于華盛頓,所設培訓中心總部位于俄克拉荷馬州(圖 3)。

          中部區域(Central Region):伊利諾伊州、印第安納州、愛荷華州、堪薩斯州、密歇根州、明尼蘇達州、密蘇里州、俄亥俄州(管道安全辦公室)、內布拉斯加州、北達科他州、南達科他州和威斯康辛州。

          西南部區域(Southwest Region):阿肯色州、路易斯安那州、新墨西哥州、俄克拉荷馬州和德克薩斯州。

          西部區域(Western Region):阿拉斯加州、美屬薩摩亞、亞利桑那州、加利福尼亞州、科羅拉多 州、北馬里亞納群島聯邦、關島、夏威夷州、愛達荷州、蒙大拿州、內華達州、俄勒岡州、猶他州、華盛頓州和懷俄明州。

          南部區域(Southern Region):阿拉巴馬州、佛羅里達州、喬治亞州、肯塔基州、密西西比州、北卡羅來納州、波多黎各州、南卡羅萊納州和田納西州。

          東部區域(Eastern Region):康涅狄格州、特拉華州、哥倫比亞特區、緬因州、馬里蘭州、馬薩諸塞州、新罕布什爾州、新澤西州、紐約州、俄亥俄州(危險物質安全辦公室)、賓夕法尼亞州、羅德島州、佛蒙特州、弗吉尼亞州和西弗吉尼亞州。

          PHMSA的培訓中心和資格(TQ)培訓中心為聯邦和州的管道安全檢查員和調查人員提供最先進的培訓課程,由經驗豐富的教師團隊主導,通過以參與者為中心的課堂教學、實驗室培訓和現場練習的專業組合,促進管道安全法規應用的統一規范。同時,PHMSA技術專家和各管轄區域的培訓人員也提供強有力的項目支持和培訓,包括網絡培訓、遠程學習和課堂操作培訓。此外, TQ講師還參加由國家主辦的研討會。

          OPS負責按照PHMSA的管道安全法規第191章和第195章的規定,收集和管理管道設施及其相關失效事件的數據信息。管道設施主要包括聯邦和州管轄的天然氣管道、危害液體管道和液化天然氣(LNG)接收站。

          2 相關定義

          “事件”是指以下任何事件。

          (1) 從管道中泄漏氣體、液化天然氣、液化石油氣、制冷氣體,或從LNG設施中泄漏天然氣,并且導致以下一種或多種后果:①造成人員死亡,或者必須住院治療的人身傷害;②預估造成的財產損失為50 000美元或以上,包括運營商和其他方的損失,但不包括泄漏天然氣的損失成本;③預估意外泄漏天然氣達到或超過84.95 km3。

          (2)導致液化天然氣設施緊急關閉的事件。由于緊急情況以外的原因關閉系統不構成事件。

          (3)對操作者的決策有重要意義的事件,即使它不符合以上第(1)款或第(2)款。

          氣體輸配管道分為主干管線和配送管線,其材質主要包括鋼制管道、 PE管、鑄鐵管和其他材料的管道,輸送介質主要包括加氫天然氣、頁巖氣、天然氣、丙烷氣、合成氣和其他燃氣。

          氣體集輸管道輸送介質主要有A類氣體、 B類氣體和海上來氣,管道材質以鋼制管道為主。

          氣體輸送管道分為陸上管道和海洋管道,管道材質以鋼制管道為主,輸送介質主要包括含氫天然氣、頁巖氣、天然氣、丙烷氣、合成氣和其他燃氣。

          危害液體管道的輸送介質主要包括生物燃料、二氧化碳、原油、高揮發性易燃有毒氣體、精制聚丙烯。

          除管道系統以外的設備設施主要包括LNG工廠、 LNG儲罐、地下儲氣設施和地下儲氣庫。

          嚴重事件是指造成人員傷亡的事故,其中受傷人員是指需要住院進行治療的人員。

          重要事件是指:①造成人員傷亡的;②經濟損失超過5萬美元的;③高揮發性液體泄漏量達到0.8 m3或其他液體泄漏超過8 m3;④液體泄漏導致意外火災或爆炸。

          3 管道系統及相關設施

          自1970年以來, PHMSA就開始收集管道基礎信息,歷年來基礎信息采集的報告格式已經變更了7次。從1984年起, PHMSA開始對收集的數據按照管道系統的類型進行分類,不同管道系統初始分類的年份詳見表 1。

          截至2020年1月30日, PHMSA監管的輸氣管道里程為485 239公里、運營商數量為1 077家;輸送危害液體管道里程為352 238公里、儲罐為8 259個、運營商為545家,其中生物燃料管道24公里、儲罐9個,二氧化碳管道8 736公里;原油管道129 877公里、儲罐3 169個,高揮發性可燃有毒介質管道113 060公里、儲罐307個,精制聚丙烯管道100 900公里、儲罐4 774個。

          4 管道失效事件統計

          PHMSA收集了近20年管道失效事件數據,并統計展示了歷史失效事件趨勢。失效事件報告說明了其發生原因,并將原因細分成各種因素。所有失效事件報告都可以通過PHMSA公開的數據管理平臺下載。目前, PHMSA從嚴重和重要失效事件數據中集中剔除了從2004年3月至今因管道附近發生火災或爆炸、影響管道系統造成的輸配氣失效事件。

          所收集的嚴重和重要失效事件主要包括:①造成人員傷亡的;②經濟損失超過5萬美元的;③高揮發性液體泄漏量達到0.8 m3或其他液體泄漏超過8 m3;④液體泄漏導致意外火災或爆炸。

          據此標準,針對不同輸送介質,收集美國境內 1 0 7 7家輸氣管道運營商的失效事件,總里程4 116 181公里;收集美國境內545家輸送危害液體管道運營商的失效事件,總里程352 238公里。

          2000~2019年20年間, PHMSA共收到2 190起輸氣管道失效事件報告,累計造成49人死亡、 175人受傷,經濟損失21.24億美元;平均每年110起,每年2人死亡、 9人受傷,每年經濟損失1.06億美元。近20年PHMSA統計的輸氣管道失效事件趨勢如 圖 4所示。

          2000~2019年20年間, PHMSA共收到7 314起輸送危害液體管道失效故事件報告,累計造成29人死亡、 81人受傷,經濟損失達到39.55億美元,泄漏總量 2 9 . 5 7萬 m 3,凈泄漏損失量 1 7 . 8 7萬 m 3;平均每年 3 6 6起,每年1人死亡、 4人受傷,每年經濟損失1.98億美元,每年泄漏總量1.48萬 m 3,每年凈泄漏損失量 0 . 8 9萬 m 3。 P H M S A統計的近20年輸送危害液體管道失效事件趨勢如圖 5所示。

           

          下一期將為大家介紹 “美國歷年來X70及以上鋼級管道失效原因與統計分析 ”,并分享通過統計分析帶來的經驗教訓,敬請關注。

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