段云躍 譚 濤

國家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司華南分公司川渝輸油部, 重慶 400061

0 前言

輸油管道高后果區(qū)管理是輸油管道完整性管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著中國城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展,管道周邊人口密度不斷增大[1],人員密集型高后果區(qū)數(shù)量與安全風(fēng)險(xiǎn)逐年增加,人員密集型高后果區(qū)管控壓力逐年增大,輸油管道人員密集型高后果區(qū)一旦發(fā)生事故極易造成群死群傷事件,群眾生命財(cái)產(chǎn)安全受到威脅[2]。因此，輸油管道人員密集型高后果區(qū)相比其他類型高后果區(qū)監(jiān)管要求更高。GB 32167—2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》(以下簡稱GB 32167—2015)作為高后果區(qū)管理核心規(guī)范[3-5],對(duì)高后果區(qū)提出了具有普適性的7項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)消減措施,但管控要求較為寬泛,可操作性不強(qiáng),未專門針對(duì)人員密集型高后果區(qū)提出管控措施,導(dǎo)致企業(yè)對(duì)人員密集型高后果區(qū)管控針對(duì)性不強(qiáng)。因此,開展人員輸油管道密集型高后果區(qū)風(fēng)險(xiǎn)消減措施的提煉與優(yōu)化尤為迫切。

某管網(wǎng)公司管理運(yùn)行6 000 km成品油管道,從GB 32167—2015的7項(xiàng)消減措施出發(fā),制定出國標(biāo)符合性檢查表,結(jié)合輸油管道企業(yè)實(shí)際,優(yōu)化出針對(duì)輸油管道人員密集型高后果區(qū)的日常管理措施、工程技術(shù)措施、應(yīng)急管理措施3類共計(jì)23項(xiàng)可操作性強(qiáng)并便于量化實(shí)施的具體管控措施。通過某人員密集型高后果區(qū)管控案例實(shí)踐,經(jīng)管道風(fēng)險(xiǎn)矩陣法評(píng)估證明風(fēng)險(xiǎn)有效降低。

1 輸油管道人員密集型高后果區(qū)識(shí)別依據(jù)

GB 32167—2015識(shí)別準(zhǔn)則將油氣管道高后果劃分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)三個(gè)等級(jí)，其中Ⅲ級(jí)代表嚴(yán)重程度最大,Ⅰ級(jí)代表嚴(yán)重程度最小[3]。識(shí)別準(zhǔn)則有6個(gè)識(shí)別項(xiàng),輸油管道高后果區(qū)分類分級(jí)見表1。人員密集型高后果區(qū)包含識(shí)別項(xiàng)1、2、3，其中識(shí)別項(xiàng)1對(duì)應(yīng)Ⅲ級(jí),識(shí)別項(xiàng)2、3對(duì)應(yīng)Ⅱ級(jí)。應(yīng)當(dāng)注意,Ⅱ級(jí)人員密集型高后果區(qū)判定標(biāo)準(zhǔn)有識(shí)別項(xiàng)2、3,其主要區(qū)別在于識(shí)別項(xiàng)2限定管道長度為2 km管道,識(shí)別項(xiàng)3未對(duì)管道長度做限定。

表1 GB 32167—2015輸油管道高后果區(qū)分類分級(jí)表Tab.1 Classification of high consequence area of oil pipeline in GB 32167—2015

2 輸油管道人員密集型高后果區(qū)管控難點(diǎn)

1)后果更加嚴(yán)重和難以接受,輸油管道具有高壓、易燃、易爆屬性,人員密集型高后果區(qū)因風(fēng)險(xiǎn)消減措施不力,管控不當(dāng)造成管道失效油品泄漏后,會(huì)對(duì)周圍群眾生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅,極易導(dǎo)致群死群傷事件[4-6]。

2)管理要求更加嚴(yán)格,《國家安全監(jiān)管總局等八部門關(guān)于加強(qiáng)油氣輸送管道途徑人員密集場所高后果區(qū)安全管理工作的通知》(安監(jiān)總管三[2017]138號(hào))要求對(duì)于輸油管道人員密集型高后果區(qū)管段,管道企業(yè)需增加巡護(hù)頻次,加密地面標(biāo)識(shí),尤其是需采取安裝全天候視頻監(jiān)控等安全風(fēng)險(xiǎn)防控措施[7-9]。GB/T 35068—2018《油氣管道運(yùn)行規(guī)范》規(guī)定高后果區(qū)管道巡護(hù)應(yīng)每天至少巡護(hù)1次。

3 管控措施優(yōu)化

3.1 存在問題

GB 32167—2015提出對(duì)高后果區(qū)開展風(fēng)險(xiǎn)消減與維修維護(hù)措施，分為日常管理與巡護(hù)、缺陷修復(fù)、第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)控制、自然與地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)控制、腐蝕風(fēng)險(xiǎn)控制、應(yīng)急支持、降壓運(yùn)行共計(jì)7項(xiàng)措施。這些消減措施分類較多,每類措施概念寬泛,不夠具體,可操作性不強(qiáng),且未提煉出對(duì)人員密集型高后果區(qū)的針對(duì)性措施?，F(xiàn)亟需將籠統(tǒng)的GB 32167—2015消減措施優(yōu)化為具有可操作性的,特別針對(duì)人員密集型高后果區(qū)的管控措施。

3.2 提出方案

為解決上述問題,結(jié)合某輸油管道實(shí)際運(yùn)營情況,經(jīng)分析統(tǒng)計(jì)和歸納,可將輸油管道人員密集型高后果區(qū)風(fēng)險(xiǎn)消減與維修維護(hù)措施優(yōu)化為日常管理措施、工程技術(shù)措施、應(yīng)急管理措施3類,每一類進(jìn)一步細(xì)化,共細(xì)化為23項(xiàng)具體措施,本文稱之為一套系統(tǒng)的管控措施。其中日常管理措施主要為設(shè)立區(qū)長、開展管道巡護(hù)與檢查、管道保護(hù)宣傳等,細(xì)化為7項(xiàng),對(duì)應(yīng)GB 32167—2015中日常管理與巡護(hù)、第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)控制2項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)消減措施；工程技術(shù)措施主要為現(xiàn)場樁牌埋設(shè)、水工保護(hù)、固定攝像頭、物理隔離、內(nèi)外檢測、陰極保護(hù)電位測試等11項(xiàng),對(duì)應(yīng)國標(biāo)第三方損壞風(fēng)險(xiǎn)控制、腐蝕風(fēng)險(xiǎn)控制、自然與地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)控制等3項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)消減措施；應(yīng)急管理措施分為5項(xiàng)措施,對(duì)應(yīng)國標(biāo)應(yīng)急支持這項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)消減措施。

3.3 具體措施

制定GB 32167—2015符合性檢查表,一方面要求自行優(yōu)化措施均需滿足GB 32167—2015內(nèi)7項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)消減與維修維護(hù)措施,另一方面按照人員密集型高后果區(qū)后果嚴(yán)重程度[10],對(duì)Ⅲ級(jí)與Ⅱ級(jí)人員密集型高后果區(qū)需采取管控措施實(shí)施頻次及必要性區(qū)別對(duì)待,突出重點(diǎn),提供必選項(xiàng)與選擇項(xiàng),提出具體管控措施。優(yōu)化管控措施與GB 32167—2015風(fēng)險(xiǎn)消減措施對(duì)照見表2。

表2 優(yōu)化管控措施與GB 32167—2015風(fēng)險(xiǎn)消減措施對(duì)照表Tab.2 Comparison between optimized control measures and GB 32167—2015 risk mitigation measures

4 人員密集型高后果區(qū)管控措施案例

4.1 背景

某管網(wǎng)公司輸油部輸油站所轄成品油管道,管道材質(zhì)X60,設(shè)計(jì)壓力9.5 MPa,輸送汽油、柴油,YJ008～YJ009樁號(hào)段管道長400 m，途經(jīng)某直轄市羊角村,見圖1。房屋距離管道最近處為5 m,管道中心線50 m范圍內(nèi)有1～3層住宅15棟,管道中心線50～100 m范圍內(nèi)有1～3層住宅20棟，管道中心線100～150 m范圍內(nèi)有1～3層住宅25棟，管道中心線150～200 m范圍內(nèi)有1～3層住宅30棟。管道沿羊角村旁敷設(shè),羊角村為街道式村,此地聚集大部分該村村民,人口較多。YJ008+600樁號(hào)油流方向左側(cè)距離管道160 m有羊角村學(xué)校,影響長度100 m,占地面積約500 m2,人數(shù)約750人,近年來人口不斷增多。該管道符合表1識(shí)別項(xiàng)3管道兩側(cè)各200 m內(nèi)有聚居戶數(shù)50戶或以上的村莊、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等。輸油部將YJ008～YJ009人員密集型高后果區(qū)識(shí)別為Ⅱ級(jí)人員密集型高后果區(qū)。經(jīng)采用GB 32167—2015附錄E管道風(fēng)險(xiǎn)矩陣進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[11-12],風(fēng)險(xiǎn)矩陣法風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)論為3D,風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)(較高,該處風(fēng)險(xiǎn)水平不可接受,應(yīng)在限定時(shí)間內(nèi)采取有效應(yīng)對(duì)措施降低風(fēng)險(xiǎn))。

圖1 YJ008～YJ009人員密集型高后果區(qū)現(xiàn)場圖Fig.1 Site map of high consequence area from YJ008 to YJ009

4.2 風(fēng)險(xiǎn)消減措施

4.2.1 日常管理措施

4.2.1.1 分級(jí)設(shè)立高后果區(qū)區(qū)長

該人員密集型高后果區(qū)設(shè)立輸油部副經(jīng)理為輸油部級(jí)區(qū)長,該輸油站站長為輸油站級(jí)區(qū)長,輸油站外線員(段長)為專職區(qū)長,實(shí)現(xiàn)三級(jí)區(qū)長管控。

4.2.1.2 輸油部級(jí)區(qū)長現(xiàn)場檢查

輸油部級(jí)區(qū)長即輸油部副經(jīng)理每半年至少巡查1次,指導(dǎo)、監(jiān)督輸油站開展高后果區(qū)管控工作。

4.2.1.3 輸油站級(jí)區(qū)長現(xiàn)場檢查

輸油站級(jí)區(qū)長即輸油站站長每月手持GPS對(duì)該處徒步巡查1次,牽頭開展高后果區(qū)管控工作。

4.2.1.4 專職區(qū)長徒步巡檢

專職區(qū)長每月手持GPS至少巡查1次，每2月開展1次無人機(jī)巡查并拍攝人員密集型高后果區(qū)照片進(jìn)行比對(duì)分析,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理和匯報(bào)[13-15]。

4.2.1.5 巡線承攬人徒步巡檢

輸油站巡線承攬人對(duì)照巡護(hù)方案每日至少手持GPS巡查1次,嚴(yán)防打孔盜油、第三方施工破壞、地質(zhì)災(zāi)害等風(fēng)險(xiǎn)[16],發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行“雙匯報(bào)”。

4.2.1.6 開展管道保護(hù)宣傳

每年第一季度開展管道周邊物權(quán)人信息更新,做好輸油站高后果區(qū)沿線物權(quán)人信息精確登記及宣傳,告知管道風(fēng)險(xiǎn)、保護(hù)知識(shí)及企業(yè)聯(lián)系方式,提升群眾管道保護(hù)意識(shí)[17]。

4.2.1.7 與政府部門聯(lián)合檢查

輸油站與羊角村村委會(huì)成立管道保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組,每年至少進(jìn)行1次聯(lián)合巡查,依靠政府力量及時(shí)協(xié)調(diào)處理相關(guān)問題。

4.2.2 工程技術(shù)措施

4.2.2.1 埋設(shè)加密樁

設(shè)置玻璃鋼加密樁,在人員密集區(qū)域按照20 m/棵標(biāo)準(zhǔn)埋設(shè)加密樁。水泥路面設(shè)置不銹鋼標(biāo)識(shí)牌,向公眾標(biāo)明管道位置,提供管道企業(yè)聯(lián)系方式。

4.2.2.2 安裝警示牌

每隔50 m設(shè)置1塊警示牌,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際優(yōu)先設(shè)置于管道與道路交叉處,向過往車輛、行人提供管道保護(hù)信息和企業(yè)聯(lián)系信息等。

4.2.2.3 設(shè)置人員密集型高后區(qū)信息公示牌

按照50 m間距設(shè)置1塊人員密集型高后果區(qū)信息公示牌,對(duì)外公示人員密集型高后果區(qū)基本情況、風(fēng)險(xiǎn)告知、應(yīng)急措施和應(yīng)急疏散圖等信息。

4.2.2.4 安裝攝像頭

設(shè)置3臺(tái)固定式全天候攝像頭[18],畫面回傳至區(qū)域調(diào)度、管理人員辦公電腦和手機(jī),實(shí)現(xiàn)全天候24 h遠(yuǎn)程監(jiān)控,管理人員隨時(shí)查看,確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常,見圖2。

圖2 固定式全天候攝像頭照片F(xiàn)ig.2 Fixed all-weather camera

使用無人機(jī)高空或抵近飛行拍照對(duì)管道周邊進(jìn)行圖像采集數(shù)據(jù),定期與前期照片進(jìn)行對(duì)比,分析管道周邊環(huán)境新增占?jí)骸⒌谌绞┕?、人員密集變化情況、研判人員密集型高后果區(qū)附近地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等情況,從而判斷變化原因及預(yù)測變化后果,為企業(yè)及時(shí)采取有針對(duì)性的調(diào)整人員密集型高后果區(qū)管控措施提供重要依據(jù)[19]。

4.2.2.5 修建水保、硬化地面、物理隔離等措施

根據(jù)地形地勢,在輸油站高后果區(qū)修建水保,在水保墻增設(shè)水保警示色帶,標(biāo)注管道位置和管道保護(hù)標(biāo)語[20]。人員密集區(qū)域管道上方混凝土硬化,修建巡線小道,小道上方標(biāo)注管道位置,必要時(shí)可增設(shè)物理隔離，避免第三方施工傷及管道[2-3]。

4.2.2.6 在高處安裝風(fēng)向標(biāo)

在高處設(shè)置醒目風(fēng)向標(biāo),在緊急情況下為人員撤離指示安全疏散方向[18]。

4.2.2.7 開展陰極保護(hù)電位測試與分析

每月開展陰極保護(hù)電位測試,分析陰極保護(hù)數(shù)據(jù)(以5月為例),見圖3。

a)5月陰極保護(hù)電位分布圖a)Cathodic protection potential distribution in May

b)5月交流干擾分布圖b)AC interference distribution in May

4.2.2.8 每年定期開展年度外檢測

輸油部每年10～12月按照TSG_D 7003—2010《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則——長輸管道》開展年度外檢測,對(duì)防腐層漏點(diǎn)、埋深、彎頭壁厚等進(jìn)行檢測[21]。

4.2.2.9 定期開展內(nèi)檢測

2016年完成漏磁和幾何檢測,下次檢測時(shí)間為2022年。

4.2.2.10 缺陷修復(fù)

經(jīng)內(nèi)檢測,人員密集型高后果區(qū)無缺陷點(diǎn),若出現(xiàn)缺陷點(diǎn),將提升響應(yīng)級(jí)別,優(yōu)先采用永久修復(fù)方式。

4.2.2.11 安裝智能陰保測試樁在線監(jiān)測設(shè)備

安裝1臺(tái)智能陰極保護(hù)測試樁,實(shí)時(shí)檢測數(shù)據(jù)并上傳智能管理系統(tǒng),見圖4。

圖4 智能陰保測試樁照片F(xiàn)ig.4 Intelligent cathodic protection pile

4.2.2.12 投用泄漏監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控

投用基于瞬變流水擊波理論研發(fā)的泄漏監(jiān)測系統(tǒng)[16-18]，通過上下游壓力變送器接收到壓降的時(shí)間差確定泄漏位置,通過壓降大小確定泄漏流量[12-15]。區(qū)域調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控,輸油站2 h巡檢查看,確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏,見圖5。

圖5 泄漏監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)示意圖Fig.5 Leakage monitoring system

4.2.3 應(yīng)急管理措施

4.2.3.1 編制專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案(一區(qū)一案)

針對(duì)輸油站人員密集型高后果區(qū)編制專項(xiàng)一區(qū)一案[20],必要時(shí)報(bào)地方政府備案，每年對(duì)照該應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行演練。

4.2.3.2 繪制人員疏散路線圖

對(duì)人員密集型高后果區(qū)繪制人員疏散圖并在信息公示牌上公示,見圖6。

圖6 應(yīng)急疏散圖Fig.6 Emergency evacuation diagram

4.2.3.3 結(jié)合地形配備應(yīng)急搶險(xiǎn)物資

按照某管網(wǎng)應(yīng)急搶險(xiǎn)物資配備標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合高后果區(qū)地形地貌,預(yù)先判斷成品油泄漏后會(huì)沿溝渠流入下游河流,人員密集型高后果區(qū)設(shè)置應(yīng)急倉庫并配備集油囊、圍油欄、吸油氈、收油機(jī)、鋼管樁、銅鏟、銅瓢、銅盆等應(yīng)急搶險(xiǎn)物資。

4.2.3.4 應(yīng)急演練

每年對(duì)照一區(qū)一案至少開展1次應(yīng)急演練,充分動(dòng)員群眾參與疏散演練,提升群眾應(yīng)急意識(shí)和自救能力。

完成上述措施后,采用GB 32167—2015附錄E管道風(fēng)險(xiǎn)矩陣進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,人員密集型高后果區(qū)失效可能性由3調(diào)整為2,失效后果保持為D,評(píng)估結(jié)果為2D,風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅱ級(jí)(中等等級(jí),風(fēng)險(xiǎn)水平可以接受,但應(yīng)保持關(guān)注)。

5 結(jié)論

管控措施優(yōu)化為3類,相較GB 30167—2015中的6類更少,便于開展措施梳理和歸類管理。優(yōu)化后管控措施更加具體,便于企業(yè)落實(shí);創(chuàng)造性提出三級(jí)區(qū)長管理措施,便于按權(quán)限分級(jí)管理;安裝智能陰保測試樁、風(fēng)向標(biāo)、水保標(biāo)識(shí)、地面硬化等工程技術(shù)措施,應(yīng)急疏散圖、結(jié)合地形配備應(yīng)急物資等應(yīng)急管理措施更加具有對(duì)輸油管道人員密集型高后果區(qū)管控的針對(duì)性;部分措施分為可選項(xiàng)和必選項(xiàng),便于結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際選取。

經(jīng)實(shí)踐與分析,輸油管道人員密集型高后果區(qū)風(fēng)險(xiǎn)消減措施優(yōu)化為日常管理措施、工程技術(shù)措施、應(yīng)急管理措施3類管控措施、23項(xiàng)具體措施后,相比較GB 32167—2015的7項(xiàng)消減措施具有更強(qiáng)的針對(duì)性和可操作性,使得輸油管道人員密集型高后果區(qū)管控更加系統(tǒng)化、規(guī)范化,為輸油管道人員密集型高后果區(qū)風(fēng)險(xiǎn)消減管理提供了可靠的技術(shù)支撐。

近年來，地質(zhì)災(zāi)害是輸油管道人員密集型高后果區(qū)重要威脅之一，后續(xù)可進(jìn)一步深化研究地質(zhì)災(zāi)害發(fā)現(xiàn)與管控方法并將其納入風(fēng)險(xiǎn)消減措施，例如：委托地質(zhì)災(zāi)害專業(yè)隊(duì)伍開展地質(zhì)災(zāi)害排查和治理。此外，管道降壓運(yùn)行是風(fēng)險(xiǎn)消減的最后防線，后續(xù)可進(jìn)一步深化研究降壓運(yùn)行如何有效納入優(yōu)化后的消減措施。