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管道研究

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輸氣管道與建筑物間距控制及風險管控

來源:《管道保護》2023年第5期 作者:董旭 高有兵 陳良 彭瑞寧 李新鵬 李斌彬 時間:2023-9-26 閱讀:

董旭 高有兵 陳良 彭瑞寧 李新鵬 李斌彬

國家管網集團西氣東輸鄭州輸氣分公司

 

摘要:根據管道保護法等法律法規,從5米底線、50米控制線、200米控制線和潛在影響半徑控制線4個范圍,按照地區等級的識別、對管道壁厚的影響、對閥室間距的影響、對復檢比例和強度試驗的影響等維度,結合人員密集型場所、易燃易爆物品場所、其他風險防控措施等方面,探討了風險識別和管控原則。結合某中學與西氣東輸一線的安全間距調整案例,說明根據不同控制線,依法依規消減風險的科學性和可行性。

關鍵詞:管道保護法;高后果區;規劃建設;控制線

 

管道中心線兩側各5米范圍,是管道保護法規定的保障管道安全的核心區域。無論從安全還是維搶修的角度講,“5米線”是各類建構筑物與管道間距的底線。但因長輸管道口徑大、壓力高,管道失效后影響巨大,需要一定的保護距離或稱為緩沖距離將管道失效影響特別是對人員生命安全的影響降至最低,這個距離遠大于5米。

管道保護法第三十一條規定,在管道線路中心線兩側修建居民小區、學校、醫院、娛樂場所、車站、商場等人口密集的建筑物與管道線路的距離應當符合國家技術規范的強制性要求。前款規定的國家技術規范的強制性要求,應當按照保障管道及建筑物、構筑物安全和節約用地的原則確定。按照這一要求,長輸管道建設選線應避免進入高后果區,無法繞避時應采取保護措施。對于在役管道周邊開展規劃建設,更應遵循這一原則。

在青島“11·22”輸油管道泄漏爆炸重特大事故發生后,國家有關部門先后出臺《油氣輸送管道完整性管理規范》《國家安全監管總局等八部門關于加強油氣輸送管道途經人員密集場所高后果區安全管理工作的通知》等規范文件。如何科學詮釋風險、做好法規解讀,是所有管道企業必做的一項功課。

1  50米控制線

SY/T 5922―2012《天然氣管道運行規范》第8.1.1條規定,管道兩側各50米線路帶內禁止開山、爆破,修建大型建筑物、構筑物工程。

大型建構筑物一般指單體建筑面積較大或占用空間較大的建筑物或功能相關的建筑群,常見的有自動化物流車間、工業園區、廠區等,具備完備消防設施和完整應急管理體系的場所,這些場所應至少避讓管道50米距離,具體位置應結合現場環境和管道情況確定。同時,GB/T 34346―2017《基于風險的油氣管道安全隱患分級導則》(以下簡稱隱患導則)也規定,油氣管道各50米地域范圍內進行挖掘等建筑工程施工將形成間距不足類安全隱患。

2  200米控制線

GB 50251―2015《輸氣管道工程設計規范》第4.2.2條規定,管道中心線兩側各200米范圍是地區等級的識別線。在實際管理中也可以作為防止地區等級升高的控制線。

2.1  地區等級的識別

沿管道中心線兩側各200米范圍內任意劃分長度為2千米并能包括最大戶數的區段,戶數在15戶以上100戶以下的區段劃分為二級地區;戶數在100戶或以上的區段劃分為三級地區;四層及四層以上樓房普遍集中、交通頻繁、地下設施多的區段劃分為四級地區。

2.2  對管道壁厚的影響

設計階段,根據不同的地區等級選取相應的設計系數,以降低管道失效可能性。一般情況下,地區等級越高,強度設計系數越小,設計壁厚越大。其中,在一、二級地區內的學校、醫院以及其他公共場所等人員密集的地方,應按三級地區選取設計系數。以西氣東輸一線管道為例,一級地區壁厚為14.6 mm,四級地區壁厚為26.2 mm,相差近2倍。

2.3  對閥室間距的影響

為降低管道失效后果及減少損失,截斷閥(室)間距隨地區等級升高而縮小。以一級地區為主的管段,不宜大于32千米,而以四級地區為主的管段,則不宜大于8千米。較短的閥室間距在緊急情況下可以迅速截斷輸送流程并啟動放散程序,快速將管段內天然氣放空,有效防止事故擴大。

2.4  對復檢比例和強度試驗的影響

建設期采取100%手工超聲波對管道環形焊縫進行無損檢測,并采取射線照相進行復檢。地區等級越高,復檢比例越高。強度試驗方面,一、二級地區可采取水或空氣作為試驗介質,試驗壓力不小于設計壓力的1.25倍。三、四級地區采用水作為試驗介質,試驗壓力不小于設計壓力的1.5倍,安全等級更高。

綜上所述,管道壁厚、閥室間距、強度試驗等參數均由建設期地區等級確定,遵循著地區等級越高管段安全系數越高的原則,這些參數一旦確定將成為管道系統固有的參數,在正常生命周期內不會改變。在管道運營期,地區等級升高將直接導致管道系統設計條件的相對變化,管道固有參數將不滿足技術規范的要求,形成安全隱患。

3  潛在影響半徑控制線

GB 32167―2105《油氣輸送管道完整性管理規范》規定,管道的潛在影響區域是依據潛在影響半徑計算的管道泄漏后可能使其周邊公共安全或財產遭到嚴重不良影響的區域,潛在影響半徑是人員密集型場所以及易燃易爆物品生產經營存儲等設施的控制線。當管道潛在影響半徑小于200米時,需同時識別地區等級升高風險。

3.1  人員密集型場所存在的風險

人員密集型場所建設在管道潛在影響半徑內將形成高后果區,所面臨的主要風險表現在以下兩個方面:一是管道損傷風險大,管道周邊建構筑物多,相應的交通、水利、電力等配套設施多,施工活動頻繁,管道的輕微泄漏也可能因周邊人員活動引發爆炸;二是管道失效后果嚴重,由于人員密度大,配套設施多,人員傷亡和經濟損失也大。隱患導則也規定:當民用、商用建構筑物以及人口經常性聚集滯留的區域場所與輸氣管道及附屬設施的距離小于輸氣管道潛在影響半徑或不滿足其他相關技術規范的強制性要求時,將形成間距不足類安全隱患。

3.2  人員密集型場所的識別

關于人員密集型場所,除學校、醫院、商場等特定場所外,還要注意類似的人員聚集型場所,具體可以參考《中華人民共和國消防法》第七十三條、《建設工程消防設計審查驗收管理暫行規定》第十四條以及《建筑內部裝修設計防火規范》等法規中的條款進行識別。

3.3  易燃易爆物品倉庫控制

隱患導則規定,當易燃易爆品倉庫、軍工場所和設施與輸氣管道及附屬設施的距離小于輸氣管道潛在影響半徑或不滿足其他相關技術規范的強制性要求時,將形成間距不足類安全隱患。

4  其他風險防控措施

一般通過風險評價的方式判定個人風險和社會風險是否可以接受,通常的防控措施有增加防護、管道降壓、管道遷改、建構筑物搬遷或改建等。但風險評價所引用的管道、環境、社會等很多信息都是基于歷史或行業內數據,管道本體的真實情況以及第三方意外損傷風險,較難掌握和預判,評價得出的結論及推薦的防護措施存在一定的局限性。管道降壓、遷改或者建構筑物搬遷、改建,雖然可以消減風險,但也對既有設施造成重大浪費。因此,從源頭上把好管道選線和周邊規劃建設等關口,無疑是最優的風險防控方式。

5  具體案例

2021年,河南省某地擬在西氣東輸一線管道附近修建一所重點高級中學,教學樓距離管道214米,位于潛在影響半徑318米之內,建成后將形成新的人員密集型高后果區(圖 1)。經過管道企業連續多次向發改、規劃、國土等部門反映情況,最終在市政府規劃部門牽頭下,同意將學校調整至管道350米以外,從而避免了重大安全風險。近年來,在管道企業的主動協調和當地政府的支持下,先后有十余個涉及人口密集型建設項目得到了調整,從而降低了公共安全風險。


圖 1 某學校調整建設位置示意圖

6  結語

目前管道保護法“保護距離”要求和相關工程設計規范“距離”要求,存在不一致的地方,導致在實際執行中出現有法難依的現象。為了解決這一問題,本文提出設立“三條控制線”,意在加強源頭控制,讓建構筑物與管道之間的距離更能符合公共安全的要求,并便于在實踐中操作。建議將管道完整性管理寫入法律,從管道全生命周期壓實主管部門以及管道設計、建設、運營等單位的安全責任。


作者簡介:董旭。1987年生,工程師,主要從事管道完整性管理、第三方施工管理等方面的工作。聯系方式:18236525566,463032678@qq.com。

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