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          管道研究

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          陜京二線上水屯高后果區管理探討

          來源:《管道保護》2022年第5期 作者:劉少博 楊忠全 盧月洲 于晶晶 杜世聰 時間:2022-9-20 閱讀:

          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一旦發生失效事故,將會危及人民群眾生命財產安全。結合分析陜京二線上水屯高后果區管道存在的風險,總結了高后果區管理的技術、工程、管理以及應急手段,并提出了改進提升建議。

          關鍵詞:天然氣管道;Ⅲ級高后果區;管控措施

           

          陜京二線上水屯高后果區為人口密集型高后果區,長度1256 m。途經該區管道投產于2005年7月,設計壓力10 MPa,管徑1016 mm,21 mm直縫埋弧焊鋼管。高后果區管段內管道最小埋深1.27 m、最深6.11 m,管道敷設在村莊社區內,伴行光纜位于管道右側,埋深1.39 m~6.25 m。高后果區管道兩側各200 m范圍內約有居民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Ⅲ級高后果區,風險主要來自管道本體損傷、第三方施工損壞兩方面。2018年對陜京二線進行內檢測時未發現超過20%的金屬損失缺陷,無需要修復的缺陷,目前該段管道本體情況良好。2019年開展外檢測,沒有需要修復的破損點,陰極保護有效。

          1  安全風險分析

          (1)管道本體損傷風險。管道本體風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,外部干擾電流達到一定程度可能引發腐蝕或破壞管道防腐層,故障時可能會對操作人員產生危害。本體缺陷包含制造缺陷、管道本體施工缺陷(包括焊接缺陷、應力集中等)以及腐蝕,在管道運行一段時間后,本體缺陷可導致管體裂紋、壁厚減薄等情況的發生。

          (2)第三方施工損壞風險。第三方施工常見的類型有公路拓寬、林業種植、市政建設、修建居民點等。帶來的風險主要為: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;未采取保護措施的小型道路,當重型車輛經過時易造成管道彎曲、變形;管道兩側各5 m范圍內種植深根植物,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、勘探爆破和敷設其他管道、電纜、光纜時,易造成管道和光纜損壞。

          2  風險管控措施

          2.1  技術手段  

          (1)該段為直管段無彎頭,沒有發現內檢測缺陷。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焊縫質量情況。

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

          (3)通過光纖預警系統和視頻監控系統掌握現場風險,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,起到警示和震懾作用。

          2.2  工程手段

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

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

          (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,如設置隔離帶、建立綠化帶等,阻止工程機械進入管道保護區域。

          (4)工程防護。對第三方施工易發段采取混凝土蓋板保護。

          2.3  管理手段

          (1)“兩個優先”管理模式。優先修復高風險缺陷點,優先考慮高后果區內檢測缺陷點修復,迅速排除管道風險隱患,保證管道本體安全,確保高后果區風險受控。

          (2)加密巡檢和增設關鍵點。聘請巡線員每日2 次徒步巡檢,在管道穿越的廠區、院落等位置加密設置巡檢關鍵點,利用GPS設備采點進行巡護效果的驗證,避免出現巡線盲區。

          (3)開展管道保護宣傳。向高后果區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。建立高后果區社區微信群,由段長擔任群主,成員包括社區物業公司、業主委員會、村長、工廠負責人等。經常性開展管道保護宣傳,交流安全防范經驗。

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

          2.4  應急手段

          (1)提高應急預案的適用性和針對性。編寫前組織員工現場踏勘,了解高后果區所在村莊地形、地貌、人口、戶數、逃生通道等具體情況,并與村委會領導、村民溝通,聽取當地群眾的反饋意見,同時組織員工進行討論,把有創意且可行的想法編寫到應急預案中去。

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

          (3)在小區物業、門衛室或其他合適位置安裝手搖式報警器。當確認發生管道泄漏后,通過手搖報警器通知管道周邊企業和群眾撤離。定期開展高后果區群眾走訪宣傳,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)將各種風險歸納為地質風險、施工風險、人為風險進行分析。研究確定風險因素之間的因果關系,再確定貝葉斯網絡模型和參數,最終得到每種風險因素的先驗概率和后驗概率,為提高保護水平提供指導。

          (2)挖掘埋深、地理信息和周邊天氣等數據。例如通過改進的AI算法,結合巡檢路徑設置規則,在復雜的交通網絡中規劃動態巡檢關鍵點作為判定巡檢效率的依據。路徑設置應根據季節、天氣等確定,例如3月份伐樹和種樹活動較為頻繁,應對相關地段加密設置關鍵點;而夏季正是農作物生長季節,土地上方活動減少,可降低相應地段動態巡檢關鍵點密度等。

          (3)光纖預警系統對土壤振動信號進行實時監測,存在一定概率誤報漏報情況,通過機器學習的方法對振動信號進行訓練、識別,過濾無用信息,降低第三方施工的漏報風險。

          4  結語

          管道高后果區管理沒有止境。在未來一段時期第三方損壞仍是高后果區面臨的最大風險。需要進一步提高管道周邊居民的管道保護意識,創新公眾宣傳手段,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工作中,風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。聯系方式:13932663321,bhgc_qingtian@163.com。

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