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管道研究

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美国政府是如何开展油气管道安全监管的

来源:《管道保护》杂志 作者:戴联双 时间:2020-7-22 阅读:

中石油管道有限责任公司


栏目主持人戴联双博士:美国政府建立了一套比较完善的油气管道监管体系和失效事件统计制度。在失效事件采集标准、分类统计、信息开放共享和监督管理等方面形成了比较成熟的做法,充分挖掘了失效事件对安全管理提升的价值,值得借鉴。



1 管理机构

1.1 美国油气管道监管体系

美国的油气管道管理体制相对健全,责任清晰。管道由联邦和各州合作监管,形成了法规统一、分工明确、权责明晰、政企协调的监管体系(图 1)。

涵盖原油、成品油和天然气管道的规划、项目选址、路由许可、安全监管、日常运行维护、事故调查、应急处置、废弃等 “全生命周期”,美国政府均有明确的部门负责。联邦法规要求各州建立直呼系统(one-call),并向国家响应中心(NRC)上报各类管道及其周边异常事件;管道安全办公室(OPS)建立了国家统一管道地图系统(NPMS),为管道监管、应急处置等提供决策支持;管道运营商定期向OPS上报管道安全运行状况,并接受其安全监督。

1.2 美国管道和危害物质安全管理局(PHMSA)

PHMSA的任务非常具有挑战性,其安全目标复杂、范围广大,重点考虑如何使用数据、信息和技术来实现安全目标。为此, PHMSA的管理团队持续不断地更新机构战略框架,制定新的任务和计划以更好地聚焦变革和更有效地实现安全目标,保障美国能源的安全输送。

(1)任务。提高能源和其他危害物质的安全输送,保障人员和环境安全。制定国家政策,发布推荐和强制标准,通过教育和开展研究预防失效事件发生。开展公众宣传和应急响应工作,降低事故的失效后果。

(2)组织机构。 PHMSA由总统任命、参议院确认的行政长官领导,高级领导团队由一名副行政长官、首席顾问、安全总监和一名主管组成(图 2)。

按区域将全美划分为 5个管辖区域,总部位于华盛顿,所设培训中心总部位于俄克拉荷马州(图 3)。

中部区域(Central Region):伊利诺伊州、印第安纳州、爱荷华州、堪萨斯州、密歇根州、明尼苏达州、密苏里州、俄亥俄州(管道安全办公室)、内布拉斯加州、北达科他州、南达科他州和威斯康辛州。

西南部区域(Southwest Region):阿肯色州、路易斯安那州、新墨西哥州、俄克拉荷马州和德克萨斯州。

西部区域(Western Region):阿拉斯加州、美属萨摩亚、亚利桑那州、加利福尼亚州、科罗拉多 州、北马里亚纳群岛联邦、关岛、夏威夷州、爱达荷州、蒙大拿州、内华达州、俄勒冈州、犹他州、华盛顿州和怀俄明州。

南部区域(Southern Region):阿拉巴马州、佛罗里达州、乔治亚州、肯塔基州、密西西比州、北卡罗来纳州、波多黎各州、南卡罗莱纳州和田纳西州。

东部区域(Eastern Region):康涅狄格州、特拉华州、哥伦比亚特区、缅因州、马里兰州、马萨诸塞州、新罕布什尔州、新泽西州、纽约州、俄亥俄州(危险物质安全办公室)、宾夕法尼亚州、罗德岛州、佛蒙特州、弗吉尼亚州和西弗吉尼亚州。

PHMSA的培训中心和资格(TQ)培训中心为联邦和州的管道安全检查员和调查人员提供最先进的培训课程,由经验丰富的教师团队主导,通过以参与者为中心的课堂教学、实验室培训和现场练习的专业组合,促进管道安全法规应用的统一规范。同时,PHMSA技术专家和各管辖区域的培训人员也提供强有力的项目支持和培训,包括网络培训、远程学习和课堂操作培训。此外, TQ讲师还参加由国家主办的研讨会。

OPS负责按照PHMSA的管道安全法规第191章和第195章的规定,收集和管理管道设施及其相关失效事件的数据信息。管道设施主要包括联邦和州管辖的天然气管道、危害液体管道和液化天然气(LNG)接收站。

2 相关定义

“事件”是指以下任何事件。

(1) 从管道中泄漏气体、液化天然气、液化石油气、制冷气体,或从LNG设施中泄漏天然气,并且导致以下一种或多种后果:①造成人员死亡,或者必须住院治疗的人身伤害;②预估造成的财产损失为50 000美元或以上,包括运营商和其他方的损失,但不包括泄漏天然气的损失成本;③预估意外泄漏天然气达到或超过84.95 km3。

(2)导致液化天然气设施紧急关闭的事件。由于紧急情况以外的原因关闭系统不构成事件。

(3)对操作者的决策有重要意义的事件,即使它不符合以上第(1)款或第(2)款。

气体输配管道分为主干管线和配送管线,其材质主要包括钢制管道、 PE管、铸铁管和其他材料的管道,输送介质主要包括加氢天然气、页岩气、天然气、丙烷气、合成气和其他燃气。

气体集输管道输送介质主要有A类气体、 B类气体和海上来气,管道材质以钢制管道为主。

气体输送管道分为陆上管道和海洋管道,管道材质以钢制管道为主,输送介质主要包括含氢天然气、页岩气、天然气、丙烷气、合成气和其他燃气。

危害液体管道的输送介质主要包括生物燃料、二氧化碳、原油、高挥发性易燃有毒气体、精制聚丙烯。

除管道系统以外的设备设施主要包括LNG工厂、 LNG储罐、地下储气设施和地下储气库。

严重事件是指造成人员伤亡的事故,其中受伤人员是指需要住院进行治疗的人员。

重要事件是指:①造成人员伤亡的;②经济损失超过5万美元的;③高挥发性液体泄漏量达到0.8 m3或其他液体泄漏超过8 m3;④液体泄漏导致意外火灾或爆炸。

3 管道系统及相关设施

自1970年以来, PHMSA就开始收集管道基础信息,历年来基础信息采集的报告格式已经变更了7次。从1984年起, PHMSA开始对收集的数据按照管道系统的类型进行分类,不同管道系统初始分类的年份详见表 1。

截至2020年1月30日, PHMSA监管的输气管道里程为485 239公里、运营商数量为1 077家;输送危害液体管道里程为352 238公里、储罐为8 259个、运营商为545家,其中生物燃料管道24公里、储罐9个,二氧化碳管道8 736公里;原油管道129 877公里、储罐3 169个,高挥发性可燃有毒介质管道113 060公里、储罐307个,精制聚丙烯管道100 900公里、储罐4 774个。

4 管道失效事件统计

PHMSA收集了近20年管道失效事件数据,并统计展示了历史失效事件趋势。失效事件报告说明了其发生原因,并将原因细分成各种因素。所有失效事件报告都可以通过PHMSA公开的数据管理平台下载。目前, PHMSA从严重和重要失效事件数据中集中剔除了从2004年3月至今因管道附近发生火灾或爆炸、影响管道系统造成的输配气失效事件。

所收集的严重和重要失效事件主要包括:①造成人员伤亡的;②经济损失超过5万美元的;③高挥发性液体泄漏量达到0.8 m3或其他液体泄漏超过8 m3;④液体泄漏导致意外火灾或爆炸。

据此标准,针对不同输送介质,收集美国境内 1 0 7 7家输气管道运营商的失效事件,总里程4 116 181公里;收集美国境内545家输送危害液体管道运营商的失效事件,总里程352 238公里。

2000~2019年20年间, PHMSA共收到2 190起输气管道失效事件报告,累计造成49人死亡、 175人受伤,经济损失21.24亿美元;平均每年110起,每年2人死亡、 9人受伤,每年经济损失1.06亿美元。近20年PHMSA统计的输气管道失效事件趋势如 图 4所示。

2000~2019年20年间, PHMSA共收到7 314起输送危害液体管道失效故事件报告,累计造成29人死亡、 81人受伤,经济损失达到39.55亿美元,泄漏总量 2 9 . 5 7万 m 3,净泄漏损失量 1 7 . 8 7万 m 3;平均每年 3 6 6起,每年1人死亡、 4人受伤,每年经济损失1.98亿美元,每年泄漏总量1.48万 m 3,每年净泄漏损失量 0 . 8 9万 m 3。 P H M S A统计的近20年输送危害液体管道失效事件趋势如图 5所示。

 

下一期将为大家介绍 “美国历年来X70及以上钢级管道失效原因与统计分析 ”,并分享通过统计分析带来的经验教训,敬请关注。

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