周世彬  惠海军  钟宝

西气东输管道公司长沙管理处

随着对清洁能源需求的不断增加，我国先后修建了西气东输一线、二线、三线和川气东送等长输天然气管道。天然气具有易燃、易爆特性，国内外大量案例证明，管道一旦发生泄漏，引发火灾爆炸事故的几率很高。由于地方经济发展和人口的变化，管道周边不断形成高后果区，由此带来的管理问题也日益突出。本文以某管道为例论述其变化情况及管理对策。

1 高后果区现状

该管道全长217km，于2005年5月试运投产，采用螺旋缝埋弧焊钢管，设计压力6.3 MPa，管径610 mm，管道外防腐层采用三层PE结构。二级地区设计壁厚为7.9 mm ，三级地区设计壁厚为9.5 mm 。

管道沿线地貌以平原和丘陵为主，属亚热带湿润气候。穿越铁路3处，穿越等级公路54处，穿越大中型河流5处。管道途经自然村81个，其中岳阳、长沙地区的绝大部分管道已被城区包围，管道周边主要建筑物为大型厂区和住宅区等，部分管道与学校、医院、集镇相邻。

2017年共识别出高后果区34处，总长度85.625 km，占管道总长度的39.5 %。其中Ⅲ级高后果区14处，长度33.590 km；Ⅱ级高后果区14处，长度35.476 km；Ⅰ级高后果区6处，长度16.559 km。管道最大潜在影响半径136.0 m，200 m范围内人口数为71230人；有医院和学校11所，学生人数20570人，加油站6个。相比2016年识别结果，高后果区数量增加了3处，高后果区长度增加了5.230 km。

2高后果区风险分析

以管道桩号ZJ297+319处高后果区为例（图 1、图2）。安置小区后于管道建设，管道中心线两侧有10栋7层住宅楼房，1楼为商铺，管道中心线两侧200m范围内约600户居民，300m范围内人口约2000人。按照《油气输送管道完整性管理规范》（GB 32167―2015）判断，该高后果区为Ⅲ级高后果区。

 

图 1  评价段管道现场情况

 

图 2  评价段管道遥感影像图

2.1 合法合规性分析

该管道设计于2004年，有关管道保护要求的依据是国务院《石油天然气管道保护条例》，2010年该条例已上升为《石油天然气管道保护法》。

设计时采用的主要标准为旧版《输气管道工程设计规范》（GB 50251―2003），目前新版《输气管道工程设计规范》（GB 50251―2015）已施行。

2.1.1间距要求

（1）《石油天然气管道保护条例》第十五条（三）规定：在管道中心线两侧或者管道设施场区外各50米范围内，禁止爆破、开山和修筑大型建筑物、构筑物工程。《石油天然气管道保护法》第三十一条规定：在管道线路中心线两侧和本法第五十八条第一项所列管道附属设施周边修建下列建筑物、构筑物的，建筑物、构筑物与管道线路和管道附属设施的距离应当符合国家技术规范的强制性要求：（一）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；（二）变电站、加油站、加气站、储油罐、储气罐等易燃易爆物品的生产、经营、存储场所。前款规定的国家技术规范的强制性要求，应当按照保障管道及建筑物、构筑物安全和节约用地的原则确定。

该高后果区建筑物距离管道中心线两侧为15 m，此距离不符合该建筑物修建时的《石油天然气管道保护条例》第十五条规定的50m的距离要求。同时该建筑物属于人口密集场所，管道最大潜在影响半径136.0 m，建筑物与管道中心线两侧距离也不符合《石油天然气管道保护法》第三十一条规定的“保障管道及建筑物、构筑物安全” 的原则。

(2）旧版《输气管道工程设计规范》（GB 50251―2003）对管道与建（构）筑物的间距没有明确规定；新版《输气管道工程设计规范》（GB 50251―2015）4.1.1规定：线路宜避开城乡规划区。当受条件限制，需要在城乡规划区通过时，应征得城乡规划主管部门的同意，并采取安全保护措施。埋地管道与建（构）筑物的间距应满足施工和运行管理需求，且管道中心线与建（构）筑物的最小距离不应小于5 m。该高后果区建筑物与管道中心线两侧的距离为15 m，符合最小距离标准要求，但是未采取安全保护措施。

2.1.2  地区等级变化要求

该管道设计时按照旧版《输气管道工程设计规范》（GB 50251―2003）的相关规定，设计地区等级为三级地区，设计系数0.5。根据目前该段管道两侧人口户数分布情况和新版《输气管道工程设计规范》（GB 50251―2015）的规定，该高后果区管道的地区等级为四级地区。管道地区等级由设计时的三级地区变为目前的四级地区。

根据新版《油气输送管道完整性管理规范》（GB32167―2015）6.3.4规定，因人口密度增加或地区等级升级的管道，应评价并采取相应措施，满足变化后的更高等级区域管理要求。当评价表明该高后果管道不能满足地区等级变化时，应立即换管或调整该管段最大操作压力。

2.2 安全风险分析

2.2.1影响范围确定

查询管道竣工图，得知该处管道壁厚为9.5 mm。按照《油气输送管道完整性管理规范》（GB32167―2015）规定：输气管道的潜在影响区域是依据潜在影响半径计算的可能影响区域。输气管道潜在影响半径，可按下式计算：

r=0.099×(d²×p)^0.5

式中：d — 管道外径，mm；p— 管段最大允许操作压力（MAOP），MPa；r— 受影响区域的半径，m。

根据该段管道的基本设计参数，计算得管道潜在影响半径为136.0 m。

2.2.2潜在影响范围

潜在影响范围的确定如图3所示，虚线区域为潜在影响区域。

 

图3 管道失效潜在影响区域示意

在管道上任一点以潜在影响半径为半径做圆，以此圆形所包围的区域作为管道对两侧建筑物及人员伤害的最大范围。当圆形与边缘建筑物相切时，将圆心作为评价管段的边缘，两端圆心之间的距离为评价管段的长度(图4)。潜在影响区域矩形宽为2r=272 m，潜在影响区域的面积为128 000 m²（12.8公顷）；潜在影响区内管道长度为470 m。

 

图4 管道潜在影响范围

2.2.3风险评价

从第三方施工损伤、地质灾害、管道腐蚀等方面对管道进行风险识别。该管段地势平坦，地质灾害风险小。管道日常阴保电位处于-1.10 ～-1.25 V之间，符合《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》（SY 0007―1999）要求，电位达标。管道上方已绿化，第三方损伤的可能性较小。周围人口密度较大，管道穿越小区而过，与污水、自来水等市政管网存在交叉而形成半密闭空间的可能性较大，管道一旦发生泄漏将有可能引发燃烧爆炸。

按照《油气输送管道完整性管理规范》（GB32167―2015）附录E规定，失效可能性等级为4级，失效后果等级为E,根据风险矩阵，风险类型为高（IV）。

3 问题原因分析

（1）城乡规划未能充分考虑已建管道安全保护的实际需要。早期管道周围人口稀少，随着后期发展，管道周围人口和建筑物增多，甚至出现城乡规划与管道抢占土地的现象。有些地方的政府规划部门以管道中心线两侧5 m为边界规划建设人口密集等场所，正在不断形成高后果区。

（2）《石油天然气管道保护法》规定比较原则，缺少配套措施。如第三十一条规定，在管道线路中心线两侧修建密集场所和易燃易爆物品的生产、经营、存储场所，应符合国家技术规范的强制性要求，但直到目前国家没有制定相关的技术规范，导致相关管理无据可依，成为产生高后果区的重要原因之一。

（3）管道敷设用地缺少法律保障。虽然《石油天然气管道保护法》第三十条规定在管道线路中心线两侧各5m地域范围内，禁止一系列危害管道安全的行为。但由于管道企业只有土地临时使用权，管道上方的土地权利人（如村集体和农民）违规种植深根植物、建房等现象时有发生，法律规定难以真正落实，同时增加了政府和企业隐患整治的成本。

（4）管道保护工作体制机制不够健全。相关政府部门责任不明确，属地管理未能有效落实，缺少行业监管和行政执法的有效手段。部分政府部门和群众对管道安全的重要性认识不足，管道保护意识淡薄，尚未形成社会共识。应急响应体系不够完善，应急处置能力不足。

4 高后果区管理措施

4.1 管道企业方面

（1）加强施工损伤风险的管理

①增加巡护次数，加强重点防范。②做好第三方施工信息收集、施工过程管理。③与施工单位及周边大型机械主和机械手建立有效沟通机制。④与地方政府职能部门加强沟通联系，定期开展高后果区应急演练。⑤加强与当地公安机关合作，及时掌握人口变动情况。⑥做好管道安全保护知识的宣传。⑦完善管道地面警示标识。⑧开展无人机、光缆预警系统等高科技手段的应用。

（2）做好管道本体风险的管理

①增加管道阴保电位的检测频次，发现异常电位，及时进行整改。②对内、外检测发现的管道防腐层缺陷以及管道本体缺陷优先修复。③加大高后果区段交直流干扰源排查力度，及时采取有效控制措施。

（3）改进地质灾害风险的管理

①加强汛前风险评估。②加强汛期天气预警信息收集，做好汛期管理。③做好汛后风险评估，在汛期到来之前，及时做好易发地质灾害点的水工整改措施。④加大与管道沿线防汛部门的沟通联系，定期开展防汛应急演练。

4.2政府方面

（1）加强城乡规划与管道规划衔接，建设项目尽量避开现有管道，避免形成新的高后果区。借助电视、报纸等媒体手段，开展经常性管道保护宣传，提高全社会管道保护意识。

（2）制定《石油天然气管道保护法》相关实施细则，提高针对性和可操作性。制定高后果区管理标准，修订完善相关管道标准规范，减少推荐标准数量，增加强制标准数量，避免同一个问题出现不同标准条款。

（3）明确相关部门职责分工，发挥乡镇和村委会管道保护作用。设置行业监管机构，加强监督和执法。设置管道保护专项资金，用于管道隐患整改和建立管道保护奖惩制度。

（4）在管道上方设立保护走廊，开辟巡检通道，种植草皮等浅根植物，纳入地方绿化范畴。

（5）建立和完善区域管道事故应急响应体系，定期组织开展应急演练。

4.3 沿线群众方面

由政府和企业提供资助，通过开展长期的公众教育计划，使每位公民熟悉管道安全知识和法律常识，增强自我保护和遵纪守法意识，配合政府和管道企业做好管道保护工作。建立单位和个人管道保护信用体系和奖励制度，形成“保护管道，人人有责”的和谐局面。 

总之，高后果区管理是一项长期而艰巨的工作。在落实管道企业主体责任的同时，沿线政府部门应进一步落实属地监管责任，群众逐步提高法律意识，形成管道保护合力，确保管道安全平稳运行和沿线群众生命财产安全。 

 

作者：周世彬，毕业于西南石油大学油气储运工程专业，长期从事管道管理工作，现任西气东输管道公司长沙管理处副处长。

《管道保护》2018年第1期（总第38期）