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管道研究

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長(cháng)慶油田集輸油管道高后果區識別方法與應用

來(lái)源:《管道保護》2023年第6期 作者:牛振宇 時(shí)間:2023-11-27 閱讀:

牛振宇

長(cháng)慶工程設計有限公司

 

摘要:長(cháng)慶油田集輸油管道數量龐大,敷設環(huán)境復雜,高后果區識別既要執行規范,還應結合實(shí)際對高后果區識別結果進(jìn)行修正。本文從識別標準、識別因素分類(lèi)、識別準則等方面分析,綜合考慮管道周邊人口聚散程度、建筑場(chǎng)所用途、環(huán)境保護、自然災害嚴重程度等因素,將集輸油管道高后果區劃分為人口密集區、重要設施區和環(huán)境敏感區三類(lèi)。

關(guān)鍵詞:高后果區;黃土梁峁;完整性管理;敏感區域

 

長(cháng)慶油田所處黃土梁峁地區人口密集、水系發(fā)達、溝壑縱橫,敏感保護目標眾多且保護范圍逐年擴大,涉及多處河流、水庫、水源保護區和各類(lèi)高后果區、自然保護區,同時(shí)還受到新能源和交通設施建設、市政規劃擴展以及第三方施工和打孔盜油等因素的影響,增加了高后果區識別和管理難度。因此,結合現行技術(shù)規范,對黃土梁峁地區集輸油管道高后果區識別方法進(jìn)行研究并合理優(yōu)化,具有一定意義。

1  執行標準

長(cháng)輸油氣管道高后果區識別目前執行GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》(簡(jiǎn)稱(chēng)GB 32167),油田集輸管道可參照執行,也可執行Q/SY 01039.3―2019《油氣集輸管道和廠(chǎng)站完整性管理規范 第3部分 高后果區識別和風(fēng)險評價(jià)》(簡(jiǎn)稱(chēng)Q/SY 01039.3)。GB 32167給出了輸油管道高后果區管段6條識別項,按照嚴重程度分為三級。Q/SY 01039.3核心識別準則與GB 32167基本一致,不同是Q/SY 01039.3未進(jìn)行高后果區嚴重程度分級,將識別項由6項合并為4項。此外,Q/SY 1180.2《高后果區識別規程》、SY/T 6975《管道系統完整性管理實(shí)施指南》等規范對輸油管道高后果區識別有相似規定,與GB 32167規則基本相同。

2  識別因素分類(lèi)

集輸油管道高后果區危害體現在重大人員傷亡、重要基礎設施毀壞以及嚴重環(huán)境污染三個(gè)方面。按照人口密集程度、聚散程度,建筑、場(chǎng)所用途,以及周邊設施、環(huán)境保護、發(fā)生災害的嚴重程度等因素,將高后果區劃分為人口密集區、重要設施區和環(huán)境敏感區三類(lèi)。

2.1  人口密集區

畫(huà)一個(gè)400 m×2000 m矩形框,在管道中心線(xiàn)沿軸向任意移動(dòng),矩形框的兩條400 m短邊距離框內外最近建筑物不應小于200 m,統計框內的住戶(hù)數量,兩端間管道則為高后果區,滿(mǎn)足規范規定的哪個(gè)條件就劃為哪個(gè)等級,簡(jiǎn)單易操作(圖 1)。


圖 1 居民區構建筑物高后果區識別示意圖

居民類(lèi)構建筑物具體確定高后果區邊界時(shí),按照規范要求,應在管道中心線(xiàn)上畫(huà)一個(gè)200 m半徑的圓,當圓弧與構建筑物相接時(shí),圓心距為高后果區的長(cháng)度,如圖 2中理論劃分。這樣的識別方法嚴謹,但實(shí)際操作難度很大,需將管道路由、構建筑物和兩者相對關(guān)系嚴格按比例繪圖,再用上述辦法畫(huà)圓,按比例推算圓心位置,確定高后果區長(cháng)度。在建設期識別時(shí)有圖紙可依托,基本可實(shí)現,但在運行期當構建筑物與原設計圖紙發(fā)生變化后,生產(chǎn)運行單位需要重新調繪管道周邊信息,按照比例繪制圖紙,精度要求高,難度大,不易實(shí)現。


圖 2 高后果區識別端點(diǎn)確定示意圖

在高后果區識別過(guò)程中,為降低難度,從構建筑兩側端點(diǎn)位置向管道做垂線(xiàn),兩條垂線(xiàn)各向外延長(cháng)200 m的距離就是此段高后果區,如圖 2中實(shí)際劃分,此方法簡(jiǎn)單可行,識別效率高,準確度高。

2.2  重要設施區

(1)交通道路。油田區域道路眾多,將管道中心線(xiàn)左右平移50 m,在這100 m范圍內出現的高速公路、國道、省道、鐵路即可確定為高后果區。較高等級交通道路設計一般有用地邊界線(xiàn),認定以用地邊界線(xiàn)為準。無(wú)等級公路如村村通道路等,沒(méi)有用地邊界線(xiàn),實(shí)際劃分時(shí)以路邊排水渠外側為界。

(2)易燃易爆場(chǎng)所。參照GB 32167中6.1.1.2高后果區邊界設定為距離最近一幢建筑物外邊緣200 m規定,將管道中心線(xiàn)左右平移50 m,在這100 m范圍內出現的易燃易爆場(chǎng)所,參照圖 2的邊界確定方法確定高后果區長(cháng)度。除了常見(jiàn)的加油站、加氣站外,有一種特殊情況是油氣田建設的油氣站場(chǎng)。對此可分兩種情況處理。一是油氣站場(chǎng)與管道屬于同一生產(chǎn)運行管理部門(mén),并且都實(shí)施了完整性管理,可不劃為高后果區;二是若油氣站場(chǎng)屬于第三方,則應劃為高后果區,并與第三方管理單位合作共同防范潛在風(fēng)險。

2.3  環(huán)境敏感區

環(huán)境敏感區在高后果區識別時(shí),將200 m內的環(huán)境敏感區域兩端向管道做垂線(xiàn),兩個(gè)垂足之間的距離就是高后果區長(cháng)度(圖 3)。


圖 3 環(huán)境敏感區高后果區識別示意圖

2.4  區域識別法

油田集輸油管道大部分呈現為支狀、網(wǎng)狀結構,高后果區識別難度較大,通過(guò)實(shí)踐總結,形成了符合油氣田特點(diǎn)的區域識別法(圖 4)。根據管網(wǎng)年代、環(huán)境、介質(zhì)、管材等主要風(fēng)險因素,以平滑曲線(xiàn)連接邊界,將邊界線(xiàn)以平行趨勢向外延伸200 m,以延伸后的邊界線(xiàn)包含區域作為一個(gè)識別單位,統計管網(wǎng)單元內的特定場(chǎng)所、易燃易爆場(chǎng)所、人口密集區及該場(chǎng)所200 m范圍內包含的管道或管段,此管道或管段即為高后果區管道。


圖 4 集輸油管道區域識別法示意圖

2.5  其它情況

集輸油管道發(fā)生泄漏時(shí),輸送介質(zhì)會(huì )沿地勢由高向低流動(dòng),因此在高后果區識別時(shí)還需要充分考慮地形地貌條件,對距離進(jìn)行調整。

要根據沖溝兩側的坡度大小、輸送介質(zhì)的流動(dòng)性,測算發(fā)生泄漏油品流入河流或者敏感區的時(shí)間,再結合泄漏監測報警時(shí)間到應急搶險隊伍到達現場(chǎng)處置的時(shí)間,若在油品泄漏至河流或敏感區域之前能夠及時(shí)得到處置,不產(chǎn)生較大后果的,該處不判定為高后果區,否則作為高后果區管理。

2.6  高后果區合并與拆分

為了提高管理效率、降低管理難度和成本,將間隔小于50 m的同類(lèi)高后果區合并為一個(gè)高后果區管理(圖 5)。運行管理單位要采取管理措施或技術(shù)措施,減小高后果區管道泄漏的風(fēng)險,比如提高巡線(xiàn)頻次,加裝視頻監控設備等。


圖 5 高后果區合并示意圖

GB 32167對高后果區拆分未進(jìn)行規定。油區居民區集中,交通道路發(fā)達,工業(yè)區不斷延伸,河流水系多,連續高后果區長(cháng)度較長(cháng),一般以2 km左右拆分為一個(gè)高后果區。拆分時(shí)考慮居民區、交通要道、環(huán)境敏感區分類(lèi),若全部是同一類(lèi),則按照2 km左右范圍選擇道路、田坎等作為分界點(diǎn)。

3  結束語(yǔ)

隨著(zhù)國家對黃河流域生態(tài)環(huán)境的保護力度加大,對油田集輸油管道環(huán)保提出了更高的要求。長(cháng)慶油田在多年的實(shí)踐經(jīng)驗中,總結創(chuàng )新一系列方法,探索了適合油田發(fā)展的高后果區識別技術(shù),提升了管道管理水平,降低了管道失效率。但該技術(shù)還存在一些不足,需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善,更有效的應對所面臨的風(fēng)險與挑戰。


作者簡(jiǎn)介:牛振宇,1982年生,高級工程師,注冊安全工程師,畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)油氣儲運工程,學(xué)士學(xué)位,主要從事油氣管道和站場(chǎng)完整性管理技術(shù)研究工作。聯(lián)系方式:18691804400,40191829@qq.com。

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