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管道管理对话(14):管道地区等级升级管理与对策

来源:《管道保护》杂志 作者: 时间:2018-8-2 阅读:

本刊编辑部: 随着经济和社会的快速发展,输油气管道建设初期所设计的地区等级发生了变化,高后果区逐渐形成,一旦管道发生泄漏,将会对周边公众和环境造成不良影响。如何有效进行管道地区等级管控,是当前政府和企业必须共同面对的重大公共安全课题。为此,本刊特邀中国石油大学(北京)油气设施完整性技术中心主任董绍华教授主持“管道地区等级升级管理与对策”对话,一起参加讨论的嘉宾有西气东输管道公司、西部管道公司、北京天然气管道公司、中国石油大学(北京)等单位的专家学者。


  

  帅 建  中国石油大学(北京)教授
  胡江峰  西部管道公司管道处副处长
  郭存杰  北京天然气管道公司北京管理处副处长
  董绍华  中国石油大学(北京)教授
  孙健桄  西气东输管道公司甘陕管理处处长


董绍华: 管道地区等级升级,对在役管道的安全管理提出了挑战。

防止和应对地区等级升级,有效避免高后果区不断产生,应从完善制度、标准和管理入手,动员社会各界参与,从而建立管道安全运行的长效机制。

帅建:管道地区等级升级管理应借鉴发达国家的成熟经验受城镇规划与油气管道发展不协调的影响,输气管道地区升级问题越来越多见,如何将地区升级管道纳入法规范畴,成为困扰国内管道运营企业乃至监管部门的重大问题。根据美国等一些管道发达国家的管理实践,地区升级管道是允许的,法规标准上没有禁止,管道运营部门可以根据评价结果决定是否对地区升级管道采取措施。如美国采取许可证制度,由美国危险化学品管理局( PHMSA)负责,当收到天然气管道运营商完整的申请后,PHMSA会审查该申请是否符合管道安全,若符合,则可在不满足49 CFR192.611要求的情况下授予其可以升级使用的特别许可证。为了弥补未满足的相关要求,PHMSA指定了运营商在特别许可证有效期内必须遵守的附加要求。附加要求将根据每个申请相关的具体情况和条件来确定。

P H M S A 授出的特别许可证,从授出之日起,有效期不超过5年。如果管道企业须要对此特别许可证进行延期,管道企业必须至少在5年期限结束前的180天,向PHMSA行政官提交续期申请,并将副本上交给 PHMSA地区主管、 PHMSA标准与规则制定主管,以及PHMSA工程与研究部主管。 PHMSA将考虑是否批准该特别许可证超过5年的延期申请。特别许可证的延期申请须包括所要求的总结报告,并且必须证明该特别许可仍符合管道安全的要求。 PHMSA在批准该特别许可证的延期申请前可搜索企业的其他信息。

美国许可证制度保障了管道地区等级升级管段的有效管理,而我国采取何种措施,缺乏这方面的标准,因此,编制地区升级管道的管理标准是亟待解决的问题。

胡江峰: 积极与政府对接,主动预防地区等级升高

“ 11.22”事故后,国务院安委会在全国范围内组织开展了油气管道安全专项排查与整治工作,排查出管道占压、安全间距不足、不符合安全的交叉穿越等安全隐患近3万处,平均每4公里管道就有一处安全隐患。其中,很重要的一部分隐患就是随着城乡建设进度的加快,部分原本处于荒郊野外的油气管道已被居民区等设施包围,管道由原来设计时的一、二级地区变成了三、四级地区。

大量隐患存在于人口密集区,管道周边人口众多,一旦发生事故危害性极大,不仅会造成重大人员伤亡,而且还会波及周边群众及单位,引发公共安全。另一方面,油气管道面临“无路可走”的困境。由于在城市建设发展过程中没有给地方带来实际的经济利益,地方政府没有给油气管道留出通道,在产生重大安全隐患的时候,地方政府往往要求油气管道进行搬迁,这不仅增加了油气企业的运营成本,更造成资源浪费。因此,油气管道周边地区等级升级问题是迫切需要重新审视和面对的问题。

( 1)呼吁各级政府建立统一的管道保护协调机制。石油天然气管道保护法虽然实施5年了,但各地管道保护并没有形成自上而下的监管体系。法律虽然明确了能源部门作为管道保护的主管部门,但有关省区的具体监管责任部门尚未完全统一。有些地方在进行城乡规划和建设时,政府不同部门之间互不通气,造成管道周边建设用地一再变更,出现新区、新建项目包围管道的情况,给管道的安全平稳运行增加了很多外部风险。而对这种情况,各级政府部门上下协调难度大,不能及时进行统一的执法,管道企业工作比较被动。为此,应该从管道保护法的落实抓起,严格遵循后建服从先建的原则,确保在处理占压、最小间距不足等问题时依法依规。

( 2)对于管道保护安全距离,地方政府与管道企业认识不一致,应由国务院主管部门牵头组织,研究制定科学合理的标准,以保障管道企业和公众的合法权益。

( 3)应高度重视地区等级升高的预防工作。在发现管道周边有建设迹象时,应先对周边管道采取物理隔离、监控等暂时性削减和控制措施,进行综合治理,有效防止周边对管道保护区域的不断蚕食,然后再协调相关部门将管廊带更改为城市绿地等公共设施,避免引发重大公共安全事故。

( 4)积极与地方城乡建设规划对接。管道企业应主动做好宣传解释工作,积极走访相关规划和建设部门,了解当地规划建设情况,主动报备管道走向及竣工测量图等基础资料,汇报管道保护要求。只有与地方政府紧密接触和联系,才能引起地方政府重视;只有将管道安全列入政府日常工作,才能起到事半功倍的效果。管道保护工作要打“人民战争”,只有获得公众的理解和支持,才能越管越顺。要与管道沿线的居民、企事业单位交朋友,对矛盾不拖、不靠、不躲、不等,及时进行化解。

总之,管道周边地区等级升级与地方建设的矛盾是顶层设计不够合理、管道建设与城乡发展矛盾突出、管道保护工作与地方群众存在利益冲突的具体表现。在现有管道保护机制下,管道企业只有落实管道安全主体责任,并紧紧依靠地方政府,主动引导社会广泛参与,才能使管道保护工作顺利推进。

孙健桄: 现有法规和标准对管道地区等级升级问题缺乏明确规定

随着国民经济的高速发展,管道周边环境发生了巨大变化,地区等级升高,进而超出管道原来的强度设计系数,导致管道壁厚和阀室间距已不能满足规范要求,目前国家尚无这方面的法律规范可依据。据不完全统计,我国存在此类风险的天然气长输管段达600公里以上。基于这种现状,有必要提出相应的评估方法。

( 1)地区等级升级区域管道壁厚与现有等级要求有差异

依据GB50251-2015《输气管道工程设计规范》,天然气长输管道在设计时,结合途经的地区等级,采取相应的管道壁厚和阀室间距。地区等级划分应符合下列规定:沿管道中心线两侧各200米范围内,任意划分成长度为2公里并能包括最大聚居户数的村庄、大院、住宅楼,应以每一独立户作为一个供人居住的建筑物计算。截断阀最大间距应符合下列规定:以一级地区为主的管段不宜大于32公里;以二级地区为主的管段不大于24公里;以三级地区为主的管段不大于16公里;以四级地区为主的管段不大于8公里。对应的管道壁厚的设计系数分别为: 0.72、 0.6、 0.5、 0.4。随着地区等级的升级,管道本体承担的风险随之增大,对管道壁厚提出了新的要求,管道壁厚成为影响升级的主要因素。

( 2)天然气管道地区等级升级后影响安全

如,山西某县城区大规模建设基础设施,使得西气东输一线在该地区等级由一、二级地区升级到四级地区,造成部分地段管道壁厚和阀室间距不能满足规范的要求。虽然之前地方政府安监等部门要求建设单位作了避让,但无法从根本上解决因城市发展导致的管道地区等级升级问题,逐步形成高后果区。

由上表看出,该管道升级后,按照设计压力计算壁厚为26.3mm≥按照运行压力计算壁厚21 mm≥管道竣工时的壁厚17.5mm,原管道强度设计系数已不能满足目前管道状况,需要采取永久性安全治理措施。

( 3)长输管道进入城市后设计系数与城市燃气不匹配

长输管道不可避免地要进入城市范围,成为“城镇燃气管道”。城镇燃气设计压力最高为4兆帕,而长输天然气管道设计压力远高于4兆帕。《城镇燃气设计规范》 GB50028-2006规定,燃气管道通过三、四级地区的管道强度设计系数分别为0.4、 0.3,要小于同级别长输管强度设计系数0.5、 0.4,这说明城镇燃气管道对管道壁厚有更高的要求。如果继续按管道保护法规定的管道两侧5米控制范围,或用《输气管道工程设计规范》进入城市,今后可能会产生更多安全问题和矛盾。

( 4)国家层面出台管道地区等级升级管理法规

建议国家出台相关法规,确定长输天然气管道在人口稠密区的最大通过长度,与周边经济发展的关系,确保周边群众和输气安全。对目前已形成的不满足设计要求的管道,可考虑采取改线、增设截断阀、恢复地区等级、原位换管、降低运行压力等措施。

郭存杰: 管道地区等级升级可防可控

管道地区等级虽然是普遍存在的问题,但如果采取切实可行的措施,仍然可防可控。应从设计和规划阶段就注意避免,同时要做好宣传工作,并与地方政府共同制定安全防护措施。

( 1)设计和运行期间防止管道地区等级升级

管道路由设计和规划期间应充分考虑今后该地区发展。例如陕京管道末站所在的北京及北京周边地区土地资源紧张,且寸土寸金,政府出于合理利用土地的原则,管道周边土地被规划利用在所难免,因此管道设计期间就应按4级地区设计。对已建成的在役管道,为避免地区等级升高,管道企业应主动加强与国土、规划和管道主管部门的合作,共同分析研究管道地区等级升级面临的问题,制定有关政策和措施。

( 2)按照管道保护法要求应对地区等级升级问题

由于地区等级升级的主要原因是在役管道周边修建了居民小区、学校、医院、娱乐场所、车站、商场等人口密集的建筑物和易燃易爆物品的生产、经营、存储场所。对此应根据管道保护法第三十一条规定,要求以上建构筑物修建时必须符合国家技术规范的强制性要求,并对管道进行避让。

也可根据管道保护法关于后建服从先建的原则,要求其承担管道改线或增设阀室(目的是减小阀室间距)、更换壁厚更大的管道或修建其他防护设施的相关费用,确保地区等级升级后管道仍满足国家技术规范要求和安全运行要求。

阀室间距设计主要依据GB50251-2015《输气管道工程设计规范》。例如,原管道途经地区多为耕地,周边人口密度较低,多按一、二级地区等级设计,管道壁厚较薄,阀室间距一般在24~32公里左右。一旦有人口密集的建构筑物落地导致地区等级升高,管道壁厚和阀室间距等将不能满足要求,就需要管道企业与地方政府协调,采取改线或增设阀室、更换管道等措施。

董绍华: 尽快制定管道地区等级管理标准,逐渐缩小与国际通行做法的差异。

关于管道地区等级升级问题,国外ASME B31.8、 CSAZ662、 USA-CFR49/192等行业标准、法律法规有相关要求,美国国家危险化学品管理局(以下简称PHMSA)针对地区等级升级管段实行许可证制度,主要方式是:企业提出申请, PHMSA对申请管段的升级要求进行审核和批复。我国可借鉴这种做法,将地区等级升级管理落到实处。

( 1)美国政府对地区等级升级许可证申请的审核很严格

美国政府对管道地区等级升级许可的要求很严格,申请时间规定如下:当地区等级发生变化(发现为准),则升级管段许可申请应提交给PHMSA,应在地区等级发现变更后9个月内提交,以后24个月为核查时间,政府提出相关措施,对企业来讲是矫正其风险和隐患的时间,在此时间内PHMSA必须全面核实其要求,并委托国家环境评估中心( NEPA)进行环境风险评价,要进行公众公示, PHMSA将根据公众意见决定申请升级管段的许可申请是否批准,当PHMSA审核完成了资料和申请表返回意见时,运营商如果还没有及时提供完备的申请,则其必须做降压准备。

申请地区等级升级许可证,运营商必须提供升级地区的坐标(包括站间距、起始点和终点位置等)、申请升级管段的长度与里程桩之间的测量关系,当所有核实信息(包括前期意见返回补充信息)由PHMSA接收完毕后, PHMSA在30天内评估是否同意或否定地区等级升级。运营商应提供给PHMSA升级管段的数据集成信息,即关于自从管道安装以来的所有完整性检测信息。集成服役以来的管道信息包括:管径、壁厚、钢级、材料、管道焊缝类型、管道涂层(包括环焊缝补口涂层)、最大操作压力、地区等级、高后果区、试压记录、失效事件、服役期间的断裂和泄漏事件;在线内检测(含高清漏磁内检测器、几何和变形检测、埋深探测、管道涂层检测)和管道开挖异常情况评估、应力腐蚀开裂开挖和发现的结果;管道露管和占压、 5年内的CIPS数据、腐蚀测点记录、涂层测试记录以及其他测试(如整流器、恒电位仪、测点电位读数、交直流干扰、关键剥离点)等,按49 CFR Part192要求,数据信息融合到一张路由图中(比例尺1 inch:500feet),各类数据分别平行标记,同时还要标绘出最近的空间影像图( 12个月内)。

( 2)中外标准差异分析

美国和加拿大对地区等级变化后要采取的措施都做出了详细规定。美国法规中详细规定了地区等级升级的许可证制度,明确了许可证制度的各个环节和提供的必要材料,地区等级升级后的最大运行压力,给出了允许升级的条件,提出了允许升级管段的完整性管理措施。国内输气管道地区等级升级与风险管控的标准正在制订,由于涉及深层次的管理问题,需要先在小范围内应用并加以完善。国内标准提出的硬性要求较少,弹性要求较多,这也是国内外企业标准的主要差异。

( 3)积极采取应对措施

管道安全事故威胁人民群众的生命财产安全。解决地区等级升级问题已迫在眉睫,建议采取以下措施。

①管道设计与市政规划紧密结合,避免新建管道成为地区等级升级管段。为使管道设计与市政规划无缝对接,有效提高设防标准,对于等级把握不准的管段,应按4级地区设计,通过提高管道本质安全确保公共安全。国内有些设计标准和管理标准需要完善,增加与市政规划结合的条款。

②升级管段的信息化手段与安全管理应有机结合。对于地区等级升级管段,信息化手段应该更加完备,目前国内企业如何管理地区升级管段的公共安全、如何掌握地区升级管段的可靠数据、如何记录保存并应用数据信息等项工作还很薄弱,必须加强和重视。

③地区升级管段的管道管理与提升公众安全意识有机结合。管道等级升级地区应向社会发出公告和警示,使公众高度重视升级管段的安全问题。政府和企业应制定针对性的安全管理措施,并共同落实。

④更加注重地区等级变化管段的公共安全管理,特别是事故应急管理。应推行“一风险源一预案”的制度,科学设计应急预案,高后果区做到“一区一案”。

⑤加强管道完整性管理的实施。既要重视升级管段的审核管理,又要重视管道日常内外检测、预防性维护管理,不断采用新的技术手段发现管道风险,提升升级管段缺陷的维修标准,建立以预防性维护为主的完整性管理体系,加大完整性评估力度,全面提升管道安全管理水平。

2016年第3期(总第28期)

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