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我国输油管道安全分析及安全间距应用探讨研究

2015-08-12胡立宇张德海

河南科技 2015年1期
关键词:输油管道距离事故

胡立宇 张德海

(1.无锡厚德石化工程设计有限公司,江苏 无锡 214028;2.郑州轻工业学院 机电工程学院,河南 郑州 450002)

1 前言

随着我国经济的快速发展, 国内对成品油的需求迅速增长,长距离输油管道也随之不断增加。 输油管道长距离作业,具有自动化程度高、密闭性好等职业特点,在安全等级上优于公路、铁路、船舶运输等常规输送方式。 但是,因为储运介质主要以原油、液化气、轻油等易爆、易燃、易于静电聚集和易挥发流体为主,特殊情况下还输送有毒物质,一旦输送管道发生泄漏,泄漏介质如油气等极易引起起火爆炸,直接导致人员伤亡,物质财产损害等后果[1]。 大量油品泄漏会污染直接土壤、水源,对公众健康和环境造成不良影响。 大口径、长距离、高压力的大型管道系统属于长距离输油管道, 是国民经济供应大动脉和国家能源的重点工程,其运行的安全性至关重要[2]。

在全体社会高度重视公众安全,注重保护环境,降低雾霾,大气污染不超PM2.5 的前提下,输油管道整体系统的安全保护和安全防护受到了前所未有的关注。 如近期建成投用的苏南成品油管道, 由南京栖霞油库至苏州油库,穿过了全国经济最发达的苏锡常地区。 近年来发生了多起输油管道事故, 特别是青岛中石化输油管道的事故发生后,输油管道的安全引起了各方的重视。

为了有效保护输油管线, 同时尽可能避免管道发生事故对周边区域的人员和财产造成损害,需要确保输油管道与公路、铁路、线缆、建构筑物等的安全间距符合要求。

2 中国输油管道安全现状及原因分析

截止到目前, 我国建成并已经投入使用的输油管道为8 万多公里。 在东部经济发达地区,大多数管道运行时间已经接近40年,部分管道甚至超过40年,已经接近管道正常使用的合理年限,正在逐步进入事故多发期。

最近几年新建成的西部大开发的重点工程中, 长距离、大口径、高压力的大型管道系统包含陕京输气管道、兰成渝成品油管道、大西南成品油管道、陕京二线等。 这些管道途经高山、沙漠、隧道,通过多条地震断裂带和湿陷性黄土高原区域,沿线地质灾害频繁,地理复杂,气候多变,海拔高。 甬沪宁原油管道及其配套沿江管道设施等物流,位于人口密集区域,一旦泄漏或发生火灾爆炸安全事故,后果不堪设想。

表1 我国东部输油管道的事故统计(1983-2013年)

表2 我国输油管道设备事故统计(1983-2013年)

造成我国输油管道安全事故的原因由表1、表2 中数据可以看出, 排在第一位的是操作失误、 腐蚀和设备故障, 排在第二位的是管材质量、 施工质量和外部干扰问题。 该管线大多在20 世纪70~80年代建造,受当时技术、经济水平的限制,在材料、自动化控制、设备及施工质量等方面与国际先进水平有较大差距。 20 世纪90年代以来,老百姓打孔盗油等人为主观破坏事件时有发生,对管道的安全造成直接性破坏。 可喜的是,近年来我国输油管道建设中材料设备、设计、施工、管理等方面的综合水平得到较大提高, 设备故障及人为操作原因造成的事故率呈逐步下降的趋势。

3 输油管道基建设施的相关法律法规

3.1 直接相关的法律、法规、技术规范

我国制定的和输油管道直接相关的法律主要是 《中华人民共和国石油天然气管道保护法》(主席令第30 号)。该法于2010年10月1日起施行,它在《石油天然气管道保护条例》(国务院令第313 号) 的基础上进行了细化,为石油天然气管道的安全保护提供了可靠的法律依据。

输油管道的相关规章有《关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定》(石油部【78】油管道字第452 号、交通部【178】交公路字698 号)和《原油、天然气管道与铁路相互关系的若干规定》(【87】 油建字第505 号、铁基【1987】780 号),此两部规章已实施多年且都未进行过修订,与目前输油管道的实际情况有些脱节。

关于输油管道的技术规范比较多,见表3。

表3 中与输油管道的安全保护距离有关的内容较少,而且分散,相关条文描述含糊,对实施细则没有明确的规定和解释, 规范之间相关联条款的解释表述和引用数据存在一定的浮动偏差。 因此,在应用这些规范时需要逐条解析相关内容,求证制定条款的目的,明确在不同条件下可执行的安全间距, 为输油管道的保护确定最安全而且成本较低、影响最小的距离。

表3 相关规范

3.2 相关规范安全间距的起算点

相关规范对安全间距的起算点的描述不同(表4),主要有以下几种。

表4 GB50183 附录B—防火间距起算点的规定

《中华人民共和国石油天然气管道保护法》: 管道从管道中心线为安全距离的起算点。

根据GB50253: 城镇居民点的安全距离从边缘建筑物的外墙算起;单独的工厂、机场、码头、港口、仓库等,安全距离则从划定的区域边界线算起。

因此,在确定防火间距起算点时,首先应明确所采用的规范,按重复规定优先、国家标准优先、强制性条文优先的原则,以最大限度地达到要求的安全间距。

3.3 考虑的安全因素

3.3.1 干扰电流影响:电力设施、通信电缆的电流对管道的影响,造成管道腐蚀;管道阴极保护电流,特别是外加强制电流的阴极保护的电流对通信、 其他管道的影响。

3.3.2 荷载和振动影响:汽车、火车的荷载以及运行时产生的振动导致管道受到破坏。

3.3.3 管道发生火灾爆炸的影响: 管道发生火灾爆炸事故后,影响其他设施或引起交通中断。

3.3.4 管道泄漏后周围环境引起的次生灾害: 管道泄漏后窜入其他管道或流入水域造成扩散, 管道泄漏后遇到明火(汽车、火车等)可能引起火灾爆炸事故。

3.3.5 施工时破坏管道或对周围建构筑物的破坏:施工过程中未采取有效措施, 对输油管道或对周围建构筑物造成破坏。 如中石化青岛输油管道发生爆炸事故的原因是管道泄漏,窜入市政管网,而在抢修过程中保护措施不到位,应急处置不当,造成严重后果。 而大连输油管道在爆炸后由于原油泄漏扩散,导致火势蔓延扩大,并且大量原油流入附近海域。

4 提出的输油管路与其它设施的安全距离

输油管道平行敷设、交叉敷设和其他管道、铁路、公路、通信电缆、光缆、电力设施的安全距离见表5。

表6 架空送电线路现埋地管道的最小水平距离

表7 交流电力系统接地体与埋地管道外壁的最小水平

与建、构筑物的安全距离(GB50253):与城镇居民点或独立的人群密集的房屋建筑的距离,不宜小于15m;与海(河港)码头、工厂、飞机场、大中型水库和水工建(构)筑物的距离不宜小于20m;与易燃易爆仓库、军事设施、国家重点文物保护单位、军工厂的最小距离,应同政府有关部门协商,正确解决;在特殊情况下,或者局限于地形及其他条件时,应缩小规定的安全距离,并采取有效措施来保障管道和相邻建(构)筑物安全,安全距离应大于8m(三级及以下公路应大于5m);在地形特殊条件困难地段且和公路呈平行分布的局部管段,应采取加强保护措施,并埋设在公路路肩以及路肩连线之外的公路用地范围。

与桥梁的安全距离:输油管道穿、跨距河流时,管道距大桥或渡口的距离,不应小于100 米,距中桥不应小于50 米,距小桥不应小于10 米。

5 结论

输油管道管线长,地形复杂,在设计、施工、验收过程中要严把资质关,从严管理,确保输油管道和沿途相关设施的安全。 现有规范中关于安全间距的内容表述不明确,已经不能适应现代社会的发展需求和城市的建设节奏,有关部门应尽快完善相关规范, 起草制定新的国家标准或行业规范,以便规范油路管道的设计制造,为民造福,防患于未然。

[1]苏欣,赵宏涛,袁宗明,等.基于模糊综合评判的地下储气库方案优选法[J].石油学报,2006,27(2):126-128.

[2]张国忠.埋地热油管道准周期运行温度研究[J].油气储运,2001,20(6):4-7.

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