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管道研究

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输气管道高后果区识别与管理实践

来源:《管道保护》杂志 作者:许明忠 向敏 陈啟斌 蔡更新 时间:2018-8-14 阅读:

许明忠  向敏  陈啟斌  蔡更新

广东省天然气管网有限公司


高后果区识别是管道完整性管理六步循环法中的重要环节。开展高后果区识别,不仅有助于管道运营企业明确管道高后果区的成因、影响范围与后果,掌握管道发生泄漏后可能产生严重后果的区域,还可以使管道管理者通过开展针对性的风险评价、完整性评价、地灾监控及巡检管理等措施,持续消除识别出的不利影响因素,将风险控制在合理、可接受的范围内,最终实现管道安全、经济、可靠运营目的。

1   高后果区识别

1.1  高后果区识别准则

高后果区指的是管道泄漏后可能对公众和环境造成较大不良影响的区域(图 1)。根据GB 32167―2015,输气管道沿线高后果区主要包括以下区域:①管道经过的三级地区、四级地区;②管道潜在影响区域内有医院、集市、学校、托儿所、幼儿园等人群疏散困难的特定场所;③管道中心线两侧各200 m范围内有化工厂、加油站、油库等易燃易爆场所。共分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级,其中Ⅰ级表示最小的严重程度,Ⅲ级表示最大的严重程度。输气管道高后果区识别准则见表1。



其中,管道潜在影响半径按下式计算:r=0.099(r—潜在影响半径,m;d—管段外径,mm;p—管段最大允许操作压力,MPa)。根据公式,广东管网计算出不同管径下的管道潜在影响半径(表 2)。


1.2   高后果区识别方法

(1)地区等级复核

在高后果区识别中,首先应排查管道沿线地区等级状况,在全面了解设计地区等级状况的前提下,对管道沿线地区等级状况进行复核,并在高后果区判定时以管道沿线实际地区等级为准。

根据GB 50251―2015《输气管道工程设计规范》,管道沿线地区等级划分为4个等级,其中三级和四级地区人口相对稠密,据此将三级和四级地区认定为输气管道高后果区。地区等级划分区段的最小长度为2 km,最大长度没有限制,可能会出现一段高后果区长达几千米的情况,对于高后果区的详细描述和后果评估带来一定困难。为了便于识别管理,重点关注管道两侧200 m内有城市、城镇、乡村、居民区等人口密集区域,具体判定标准为管道沿线中心线两侧各200 m范围内,任意划分成长度为2 km并能包括最大聚居户数的若干地段,按照划定地段内的户数划分为4个等级:

① 一级一类地区:不经常有人活动及无永久性人员居住的区段;

② 一级二类地区:户数在15户或以下的区段;

③ 二级地区:户数在15户以上100户以下的区段;

④ 三级地区:户数在100户或以上的区段,包括市郊居住区、商业区、工业区、规划发展区以及不够四级地区条件的人口稠密区;

⑤四级地区:四层及四层以上楼房(不计地下室层数)普遍集中、交通频繁、地下设施多的区段。

(2)管道沿线特定场所和易燃易爆场所调查

根据GB 32167―2015,管道潜在影响半径内有特定场所的区域和管道两侧各200 m范围内有易燃易爆场所的区域为高后果区,需对照标准进行调查和登记。

特定场所的排查区域在管道潜在影响半径范围内,共分为两类:①Ⅰ类特定场所为医院、学校、托儿所、幼儿园、养老院、监狱、商场等人群疏散困难的建筑区域,在实际排查过程中还应关注人员较多的企事业单位、工厂等;②Ⅱ类特定场所包括集贸市场、寺庙、运动场、广场等不定期人群聚集场所,具体指在一年之内至少有50 d(时间计算不需连贯)聚集30人或更多人的区域。易燃易爆场所的排查范围在管道两侧各200 m范围内,包括加油站、油库等,实际排查过程中还应关注易燃易爆的危险化学品企业,如化工厂、油漆厂等。

在开展调查过程中,要调查清楚上述场所的名称、负责人、联系方式、与管道位置关系、距离、坐标位置、场所规模、危化品类别及数量、人员数量等,并采集相关影像资料,为后续高后果区管理提供支持。

(3)数据录入与审核

将管道沿线高后果区数据录入信息系统(包括管道属性信息、地区等级状况、特定场所和易燃易爆场所情况信息等),实现高后果区的判定和汇总分析,并最终形成完整、格式统一的高后果区识别报告(图 1、2)。


图1  高后果区影像图

图2  高后果区统计分析


(4)注意事项

①识别过程及识别结果误差受人为因素影响较大,故高后果区识别应由熟悉管道线路的人员承担,并全面理解和掌握高后果区识别准则,保证高后果区识别的准确性。

②当识别出的高后果区区段相互重叠或里程间隔不超过50 m时,可作为一个高后果区段进行管理。

③管道及周边环境发生变化时,应及时更新高后果区信息。

1.3  识别结果

此次识别对象为广东管网运营的619千米管道,管道全线有高后果区116处,涉及管道里程190.926千米,占管道总里程的30.8%。高后果区的影响因素中,途经沿线村庄或居民聚居区169个、受影响户数约11450户,涉及特定场所135处(如学校、医院、集市、敬老院、农庄、企业或园区等),易燃易爆危险场所共52处(如化工厂、加油站、输气站、油库等),高后果区的主要影响因素为居民人口密集。广东管网高后果区分级统计见表3。

广东管网自投产以来每年开展一次高后果区识别,并逐年进行对比分析。从总量上看,广东管网管道沿线高后果区总量基本稳定,有增加趋势,主要表现在管道沿线特定场所和易燃易爆场所数量上的增加。

2   高后果区管控措施

(1)建立高后果区档案。根据GB 32167-2015要求,对高后果区的管道基础信息、周边环境信息、人口密集场所、特定场所、易燃易爆场所等信息及巡护人员、管理人员信息进行登记建档,定期排查与更新。

(2)加强管道巡检管理。更新巡检系统中高后果区信息,将高后果区管段设为巡检必经点,巡护人员应每天对所辖高后果区管道至少巡检一遍,并对高后果区巡检情况进行监督和考核;

(3)开展针对性的管道保护宣传。与管道高后果区内的人员密集场所、特定场所和易燃易爆场所负责人建立联络机制,同时联合高后果区管段属地区县、镇街、村委每半年至少开展一次管道保护宣传活动,并在高后果去醒目位置张贴安全宣传标语和海报等。

(4)加密管道标识。对高后果区管段加密设置管道标识桩和警示牌,至少达到30 m/个,保证高后果区管道标识实现通视。

(5)加强高后果区第三方施工管理。第三方施工需严格按照《石油天然气管道保护法》要求进行审批,编制切实可行的管道保护方案、施工方案并经过专家评审,签订安全防护协议后方可施工,现场施工时做好标示、警戒、围蔽等措施,安排专业的巡护人员进行监护,确保管道安全。

(6)开展高后果区风险评价。按照国家相关标准规范要求,对高后果区管道进行风险评价,根据风险评价结果制定针对性的风险消减措施并逐一组织落实;对高后果区排查出的地质灾害风险点要优先进行治理。

(7)开展高后果区管道完整性检测与评价。根据GB 32167―2015要求,具备条件的管道三年以内实施管道内检测,不具备内检测条件的要采取直接评价方法进行完整性评价,对于检测发现的管道本体缺陷、防腐层破损等问题优先修复。

(8)做好阴保防腐工作。一是定期对阴极系统进行维护保养,确阴极保护系统设备运行率达到98%的标准要求;二是定期对管地电位进行检测分析,识别、测试和减缓杂散电流对管道的影响,确保阴极保护有效率达到100%要求。三是,对存在腐蚀风险的高后果区设置腐蚀挂片或者ER腐蚀速率监控系统,对管道腐蚀速率进行监测,确保管道腐蚀速率满足ISO15589-1《输送管道系统的阴极保护 第1部分:陆地管道》小于0.01 mm/a的要求。

(9)加强管道高后果区应急管理。根据高后果区实际情况,制定完善高后果区应急预案,明确应急联络、警戒疏散、应急处置等措施,做到高后果区一点一案;并定期与高后果区管道沿线政府、村委及相关特定场所、易燃易爆场所等单位建立应联络沟通机制,定期组织开展联合应急演练,提高应急响应和处置能力。


作者:许明忠,男, 1974年生,工程师。现主要从事油气管道生产及管道保护管理工作。

《管道保护》2018年第4期(总第41期)

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