刘少博 杨忠全 卢月洲 于晶晶 杜世聪

北京管道石家庄输油气分公司

摘要：人口密集型管道高后果区一旦发生失效事故，将会危及人民群众生命财产安全。结合分析陕京二线上水屯高后果区管道存在的风险，总结了高后果区管理的技术、工程、管理以及应急手段，并提出了改进提升建议。

关键词：天然气管道；Ⅲ级高后果区；管控措施

陕京二线上水屯高后果区为人口密集型高后果区，长度1256 m。途经该区管道投产于2005年7月，设计压力10 MPa，管径1016 mm，21 mm直缝埋弧焊钢管。高后果区管段内管道最小埋深1.27 m、最深6.11 m，管道敷设在村庄社区内，伴行光缆位于管道右侧，埋深1.39 m～6.25 m。高后果区管道两侧各200 m范围内约有居民400户，常住居民约1400人，管道周边有20栋7层楼房，属于四级地区Ⅲ级高后果区，风险主要来自管道本体损伤、第三方施工损坏两方面。2018年对陕京二线进行内检测时未发现超过20%的金属损失缺陷，无需要修复的缺陷，目前该段管道本体情况良好。2019年开展外检测，没有需要修复的破损点，阴极保护有效。

1  安全风险分析

（1）管道本体损伤风险。管道本体风险分为外部干扰和本体缺陷，外部干扰包括正叩线等高压输电线路交流干扰，外部干扰电流达到一定程度可能引发腐蚀或破坏管道防腐层，故障时可能会对操作人员产生危害。本体缺陷包含制造缺陷、管道本体施工缺陷（包括焊接缺陷、应力集中等）以及腐蚀，在管道运行一段时间后，本体缺陷可导致管体裂纹、壁厚减薄等情况的发生。

（2）第三方施工损坏风险。第三方施工常见的类型有公路拓宽、林业种植、市政建设、修建居民点等。带来的风险主要为：大型施工机械挖掘损坏；在管道上方取土造成管道埋深不足和管道防腐层及光缆的破坏；未采取保护措施的小型道路，当重型车辆经过时易造成管道弯曲、变形；管道两侧各5 m范围内种植深根植物，不利于管道维抢修，且机械开挖树坑易造成管道和光缆破坏；管道周边机械打井、勘探爆破和敷设其他管道、电缆、光缆时，易造成管道和光缆损坏。

2  风险管控措施

2.1  技术手段  

（1）该段为直管段无弯头，没有发现内检测缺陷。由于管道已运行将近20年，为确保管道安全运行，下一步将抽查管道环焊缝质量情况。

（2）设置智能电位测试桩、腐蚀挂片或ER腐蚀速率监测系统，确保管道腐蚀速率满足ISO 15589―1―2015《石油和石油天然气工业   管道系统的阴极保护 第1部分：陆上管道》中小于0.01 mm/y的要求。

（3）通过光纤预警系统和视频监控系统掌握现场风险，及时采取措施避免第三方施工损坏管道和光缆。增加语音播报系统，起到警示和震慑作用。

2.2  工程手段

（1）增设管道地面标识。以埋设高杆警示牌和加密桩为主，桩体间隔至30～50 m。硬化地面上埋设不锈钢路面标识牌或喷涂箭头，间隔不超过10 m。

（2）打通巡检道路。对于高后果区内影响巡线工通行地段，清理了管道上方花卉、杂草并设置巡检通道，同时在管道上方铺设徒步巡线便道。

（3）安全布控。对人口流动较多、存在车辆长期驻停的管段，采用多样化隔离措施，如设置隔离带、建立绿化带等，阻止工程机械进入管道保护区域。

（4）工程防护。对第三方施工易发段采取混凝土盖板保护。

2.3  管理手段

（1）“两个优先”管理模式。优先修复高风险缺陷点，优先考虑高后果区内检测缺陷点修复，迅速排除管道风险隐患，保证管道本体安全，确保高后果区风险受控。

（2）加密巡检和增设关键点。聘请巡线员每日2 次徒步巡检，在管道穿越的厂区、院落等位置加密设置巡检关键点，利用GPS设备采点进行巡护效果的验证，避免出现巡线盲区。

（3）开展管道保护宣传。向高后果区群众介绍管道事故案例，普及天然气泄漏后紧急疏散、自我防范知识。建立高后果区社区微信群，由段长担任群主，成员包括社区物业公司、业主委员会、村长、工厂负责人等。经常性开展管道保护宣传，交流安全防范经验。

（4）管好“存量”控制“增量”。加强与地方规划、建设、水利、公路等部门的联系，及时了解管道沿线建设项目，提前介入防范。加强与地方政府部门合作，控制高后果区人口密度无序增加。

2.4  应急手段

（1）提高应急预案的适用性和针对性。编写前组织员工现场踏勘，了解高后果区所在村庄地形、地貌、人口、户数、逃生通道等具体情况，并与村委会领导、村民沟通，听取当地群众的反馈意见，同时组织员工进行讨论，把有创意且可行的想法编写到应急预案中去。

（2）组织以应急疏散为主的综合模拟演练。提高地企联防和员工及周边居民应急响应能力。在发生管道泄漏、着火、爆炸事故时，作业区立即启动应急响应程序，第一时间告知所在村委会（居委会）、人民政府（县区、乡、镇）、管道主管部门及地方应急部门，并请求协助应对事故灾害。

（3）在小区物业、门卫室或其他合适位置安装手摇式报警器。当确认发生管道泄漏后，通过手摇报警器通知管道周边企业和群众撤离。定期开展高后果区群众走访宣传，让群众具备天然气泄漏识别和自救能力。

3  管理提升措施

（1）将各种风险归纳为地质风险、施工风险、人为风险进行分析。研究确定风险因素之间的因果关系，再确定贝叶斯网络模型和参数，最终得到每种风险因素的先验概率和后验概率，为提高保护水平提供指导。

（2）挖掘埋深、地理信息和周边天气等数据。例如通过改进的AI算法，结合巡检路径设置规则，在复杂的交通网络中规划动态巡检关键点作为判定巡检效率的依据。路径设置应根据季节、天气等确定，例如3月份伐树和种树活动较为频繁，应对相关地段加密设置关键点；而夏季正是农作物生长季节，土地上方活动减少，可降低相应地段动态巡检关键点密度等。

（3）光纤预警系统对土壤振动信号进行实时监测，存在一定概率误报漏报情况，通过机器学习的方法对振动信号进行训练、识别，过滤无用信息，降低第三方施工的漏报风险。

4  结语

管道高后果区管理没有止境。在未来一段时期第三方损坏仍是高后果区面临的最大风险。需要进一步提高管道周边居民的管道保护意识，创新公众宣传手段，既要开展“点对面”宣传也要注重“点对点”宣传，只有让更多的群众支持和参与到管道保护工作中，风险才能得到有效管控。 

作者简介：刘少博，1987年生，分公司管道工程师，主要从事管道管理工作。联系方式：13932663321，bhgc_qingtian@163.com。