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管道研究

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输气管道与建筑物间距控制及风险管控

来源:《管道保护》2023年第5期 作者:董旭 高有兵 陈良 彭瑞宁 李新鹏 李斌彬 时间:2023-9-26 阅读:

董旭 高有兵 陈良 彭瑞宁 李新鹏 李斌彬

国家管网集团西气东输郑州输气分公司

 

摘要:根据管道保护法等法律法规,从5米底线、50米控制线、200米控制线和潜在影响半径控制线4个范围,按照地区等级的识别、对管道壁厚的影响、对阀室间距的影响、对复检比例和强度试验的影响等维度,结合人员密集型场所、易燃易爆物品场所、其他风险防控措施等方面,探讨了风险识别和管控原则。结合某中学与西气东输一线的安全间距调整案例,说明根据不同控制线,依法依规消减风险的科学性和可行性。

关键词:管道保护法;高后果区;规划建设;控制线

 

管道中心线两侧各5米范围,是管道保护法规定的保障管道安全的核心区域。无论从安全还是维抢修的角度讲,“5米线”是各类建构筑物与管道间距的底线。但因长输管道口径大、压力高,管道失效后影响巨大,需要一定的保护距离或称为缓冲距离将管道失效影响特别是对人员生命安全的影响降至最低,这个距离远大于5米。

管道保护法第三十一条规定,在管道线路中心线两侧修建居民小区、学校、医院、娱乐场所、车站、商场等人口密集的建筑物与管道线路的距离应当符合国家技术规范的强制性要求。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。按照这一要求,长输管道建设选线应避免进入高后果区,无法绕避时应采取保护措施。对于在役管道周边开展规划建设,更应遵循这一原则。

在青岛“11·22”输油管道泄漏爆炸重特大事故发生后,国家有关部门先后出台《油气输送管道完整性管理规范》《国家安全监管总局等八部门关于加强油气输送管道途经人员密集场所高后果区安全管理工作的通知》等规范文件。如何科学诠释风险、做好法规解读,是所有管道企业必做的一项功课。

1  50米控制线

SY/T 5922―2012《天然气管道运行规范》第8.1.1条规定,管道两侧各50米线路带内禁止开山、爆破,修建大型建筑物、构筑物工程。

大型建构筑物一般指单体建筑面积较大或占用空间较大的建筑物或功能相关的建筑群,常见的有自动化物流车间、工业园区、厂区等,具备完备消防设施和完整应急管理体系的场所,这些场所应至少避让管道50米距离,具体位置应结合现场环境和管道情况确定。同时,GB/T 34346―2017《基于风险的油气管道安全隐患分级导则》(以下简称隐患导则)也规定,油气管道各50米地域范围内进行挖掘等建筑工程施工将形成间距不足类安全隐患。

2  200米控制线

GB 50251―2015《输气管道工程设计规范》第4.2.2条规定,管道中心线两侧各200米范围是地区等级的识别线。在实际管理中也可以作为防止地区等级升高的控制线。

2.1  地区等级的识别

沿管道中心线两侧各200米范围内任意划分长度为2千米并能包括最大户数的区段,户数在15户以上100户以下的区段划分为二级地区;户数在100户或以上的区段划分为三级地区;四层及四层以上楼房普遍集中、交通频繁、地下设施多的区段划分为四级地区。

2.2  对管道壁厚的影响

设计阶段,根据不同的地区等级选取相应的设计系数,以降低管道失效可能性。一般情况下,地区等级越高,强度设计系数越小,设计壁厚越大。其中,在一、二级地区内的学校、医院以及其他公共场所等人员密集的地方,应按三级地区选取设计系数。以西气东输一线管道为例,一级地区壁厚为14.6 mm,四级地区壁厚为26.2 mm,相差近2倍。

2.3  对阀室间距的影响

为降低管道失效后果及减少损失,截断阀(室)间距随地区等级升高而缩小。以一级地区为主的管段,不宜大于32千米,而以四级地区为主的管段,则不宜大于8千米。较短的阀室间距在紧急情况下可以迅速截断输送流程并启动放散程序,快速将管段内天然气放空,有效防止事故扩大。

2.4  对复检比例和强度试验的影响

建设期采取100%手工超声波对管道环形焊缝进行无损检测,并采取射线照相进行复检。地区等级越高,复检比例越高。强度试验方面,一、二级地区可采取水或空气作为试验介质,试验压力不小于设计压力的1.25倍。三、四级地区采用水作为试验介质,试验压力不小于设计压力的1.5倍,安全等级更高。

综上所述,管道壁厚、阀室间距、强度试验等参数均由建设期地区等级确定,遵循着地区等级越高管段安全系数越高的原则,这些参数一旦确定将成为管道系统固有的参数,在正常生命周期内不会改变。在管道运营期,地区等级升高将直接导致管道系统设计条件的相对变化,管道固有参数将不满足技术规范的要求,形成安全隐患。

3  潜在影响半径控制线

GB 32167―2105《油气输送管道完整性管理规范》规定,管道的潜在影响区域是依据潜在影响半径计算的管道泄漏后可能使其周边公共安全或财产遭到严重不良影响的区域,潜在影响半径是人员密集型场所以及易燃易爆物品生产经营存储等设施的控制线。当管道潜在影响半径小于200米时,需同时识别地区等级升高风险。

3.1  人员密集型场所存在的风险

人员密集型场所建设在管道潜在影响半径内将形成高后果区,所面临的主要风险表现在以下两个方面:一是管道损伤风险大,管道周边建构筑物多,相应的交通、水利、电力等配套设施多,施工活动频繁,管道的轻微泄漏也可能因周边人员活动引发爆炸;二是管道失效后果严重,由于人员密度大,配套设施多,人员伤亡和经济损失也大。隐患导则也规定:当民用、商用建构筑物以及人口经常性聚集滞留的区域场所与输气管道及附属设施的距离小于输气管道潜在影响半径或不满足其他相关技术规范的强制性要求时,将形成间距不足类安全隐患。

3.2  人员密集型场所的识别

关于人员密集型场所,除学校、医院、商场等特定场所外,还要注意类似的人员聚集型场所,具体可以参考《中华人民共和国消防法》第七十三条、《建设工程消防设计审查验收管理暂行规定》第十四条以及《建筑内部装修设计防火规范》等法规中的条款进行识别。

3.3  易燃易爆物品仓库控制

隐患导则规定,当易燃易爆品仓库、军工场所和设施与输气管道及附属设施的距离小于输气管道潜在影响半径或不满足其他相关技术规范的强制性要求时,将形成间距不足类安全隐患。

4  其他风险防控措施

一般通过风险评价的方式判定个人风险和社会风险是否可以接受,通常的防控措施有增加防护、管道降压、管道迁改、建构筑物搬迁或改建等。但风险评价所引用的管道、环境、社会等很多信息都是基于历史或行业内数据,管道本体的真实情况以及第三方意外损伤风险,较难掌握和预判,评价得出的结论及推荐的防护措施存在一定的局限性。管道降压、迁改或者建构筑物搬迁、改建,虽然可以消减风险,但也对既有设施造成重大浪费。因此,从源头上把好管道选线和周边规划建设等关口,无疑是最优的风险防控方式。

5  具体案例

2021年,河南省某地拟在西气东输一线管道附近修建一所重点高级中学,教学楼距离管道214米,位于潜在影响半径318米之内,建成后将形成新的人员密集型高后果区(图 1)。经过管道企业连续多次向发改、规划、国土等部门反映情况,最终在市政府规划部门牵头下,同意将学校调整至管道350米以外,从而避免了重大安全风险。近年来,在管道企业的主动协调和当地政府的支持下,先后有十余个涉及人口密集型建设项目得到了调整,从而降低了公共安全风险。


图 1 某学校调整建设位置示意图

6  结语

目前管道保护法“保护距离”要求和相关工程设计规范“距离”要求,存在不一致的地方,导致在实际执行中出现有法难依的现象。为了解决这一问题,本文提出设立“三条控制线”,意在加强源头控制,让建构筑物与管道之间的距离更能符合公共安全的要求,并便于在实践中操作。建议将管道完整性管理写入法律,从管道全生命周期压实主管部门以及管道设计、建设、运营等单位的安全责任。


作者简介:董旭。1987年生,工程师,主要从事管道完整性管理、第三方施工管理等方面的工作。联系方式:18236525566,463032678@qq.com。

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