西气东输浙江管理处管道高后果区识别与应用

中国石油西气东输管道公司浙江管理处 张德庆 吴 超 王彦青

西南石油大学石油与天然气工程学院 王威翔 蒋宏业

随着油气管道投入运营及城镇建设加快，管道周边的人口和环境在不断变化。在役管道途经人口稠密区，一旦发生泄漏、爆炸等事故会严重危害周边居民和自然环境。近年来，政府及油气管道公司逐渐重视对管道高后果区HCA(High Consequences Area)的识别与管理。高后果区是指管道发生泄漏后会对公众、社会、环境造成较大不良影响的区域，强调管道泄漏后的危害后果，是管道隐患治理和安全防护的重点区段。高后果区管理有第三方破坏高发、城乡规划不合理、法律规定难落实等难题。因此，哪些管道事故可能导致严重后果的区段需要用科学的手段准确地识别，并需通过对其进行风险评价、制定应急预案等手段来保证管道长期安全运行、降低重大事故发生可能性。

1 输气管道高后果区HCA 识别方法

1.1 识别分级标准

表1输气管道HCA 识别分级表

高后果区HAC分为三级，Ⅰ级表示最小的严重程度，Ⅲ级表示最大的严重程度。上述表1中输气管道(3)(4)(5)中的特定场所包含特定场所Ⅰ和特定场所Ⅱ。

特定场所Ⅰ：医院、学校、托儿所、养老院、监狱、商场等人群疏散困难区域；

特定场所Ⅱ：在一年之内至少有50d(时间计算不需连贯)聚集30人或更多人的区域。例如集贸市场、寺庙、运动场、广场、娱乐休闲地、剧院、露营地等。

输气管道的潜在影响区域是依据潜在影响半径计算的可能影响区域。输气管道潜在影响半径可按式(1)计算：

式中：d——管道外径，mm；

p——管段最大允许操作压力，MPa；

r——受影响区域的半径，m。

系数0.099仅适用于天然气管道。

1.2 识别流程及管理方法

根据高后果区识别标准并结合现场情况，制定高后果区识别流程见图1 所示。

图1高后果区识别流程图

1.2.1 调研管道基础资料

对西气东输浙江管理处已有的管道高后果区资料进行整理，包括原高后果区的第三方破坏、环境及地质灾害、管道本体缺陷的台账等。为了便于现场识别操作和规范高后果区信息收集，编制高后果区调查表，管道巡线人员根据现场情况如实填写，做到“一区一表”。利用奥维地图在已有的管道路由上标出原有高后果区段并初步查看管道周边情况。

1.2.2 现场调查及高后果区再识别

对高后果区进行现场调查，记录高后果区内管道的周边自然环境及敷设情况并拍照。根据现场调查结果，并结合专家意见，对原有高后果区进行增减、特定场所识别及起终点修改。

1.2.3 形成高后果区分析报告

通过西气东输风险评价软件计算高后果区的基线、第三方破坏、环境及地质灾害等风险等级并在报告中体现。高后果区分析报告包括一区一案、风险评价报告和风险评价过程报告，报告概括了更新后的高后果区的概述、现场照片、风险等级及风险防控措施、应急处置方法等，报告的具体内容见图2。

图2高后果区分析报告内容

2 西气东输浙江段管道HAC识别与管理

2.1 浙江段管道现状

浙江管理处所辖管道包括西气东输二线南昌-上海支干线446.1km(管径1016mm)、西气东输二线嘉兴-甪直联络线55.5km(管径1016mm)、西气东输一线常长支干线23.8km(管径813mm)，总长525.4km，由南至北依次由衢州分输压气站(下文简称衢州站)114.7km、金华分输清管站(下文简称金华站)109.4km、诸暨分输站(下文简称诸暨站)58.8km、萧山分输清管站(下文简称萧山站)69.0km、上海金山末站(下文简称上海金山站)149.7km、长兴分输站(下文简称长兴站)23.8km六个站场组成。浙江段管道沿线南部多山区丘陵、北部多平原，总体地势较为平坦，地质灾害威胁较小，但沿线经济发达、人口稠密，地面活动及人为干扰频繁，因此第三方破坏已成为浙江管理处的主控因素。高地区等级和高人口密度使高后果区识别与风险防控成为浙江管理处的重点工作之一。

2.2 识别结果

2017年浙江管理处已识别管道高后果区119处，通过2018年上半年再次识别，将管道高后果区总数调整为73处。然而，各站场对于高后果区的识别准则、识别方法、识别精度仍是模糊不清的，对于高后果区段内的主要风险类型及风险程度判断仍有困难，且提出的风险防控措施针对性不强。本次高后果区的再识别，增减出高后果区共79处，其中南昌—上海支干线高后果区63处，甪直联络线高后果区8处，常长支干线高后果区8处，具体结果见表2。

表2高后果区识别结果统计表

2.3 典型高后果区

2.3.1 高后果区周边环境

西气东输二线南昌-上海支干线KP350km+875m～KP351km+600m 段，高后果区命名为ZJHCA002，管径1016mm，设计压力10MPa，运行压力8MPa，管道埋深1.8～3.0m，上游为16#阀室，下游为17#阀室。管道经过关庄桥村，住宅区较密集，该处村庄基本为2层建筑，住户约70户，人口约210人。距离管道北侧100 m 处有同弓小学，管道与宽度为6m 的钳何线发生1次交叉，穿越方式为大开挖穿越。此处人口集中程度中，有特定影响的场所，管道安全影响范围及危害性高。

2.3.2 风险源及防控措施

用西气东输风险评价软件计算该段管道的风险等级，评价软件根据现场数据计算出的结果见表3。

表3风险评价软件计算结果

针对较高风险，使用GB 32167－2015《油气输送管道完整性管理规范》、GB 50251－2015《输气管道工程设计规范》和QSY 1481－2012《输气管道第三方损坏风险评估半定量法》建议的防控措施，结合现场实际情况提出ZJHCA002 高后果区第三方损坏防控措施。

对第三方破坏风险，可采取的防控措施如下：

(1)及时与乡村、政府部门进行走访，线路管理员每半年走访一遍高后果区土地使用者，开展管道保护宣传工作，提高管道管理人员对居民宣传管道知识的质量；

(2)向非友好态度群众宣传管道保护法等相关法律法规和群众参与公司管道保护的奖励机制；

(3)站场每年至少开展一次高后果区管道保护公众教育宣传，对高后果区内的群众重点普及天然气泄漏的紧急疏散、撤离知识，自我防范常识和天然气特性知识以及管道损坏事故案例等。在高后果区醒目位置张贴安全宣传标语和海报等；

(4)严格控制管道地区等级升级，对将要新形成的高后果区，上报县、市、省级政府主管部门请求处置，对管道高后果区高敏感区派专人重点巡护；

(5)增加实体防范措施。

该高后果区段内未发现环境及地质灾害风险，不用采取相应的防控措施。对管道本体缺陷风险，可采取的防控措施如下：

(1)对杂散电流干扰段采取排流保护措施；

(2)对高后果区内干扰段应及时(两月内)采取排流保护措施，及时修复高后果区内管道外防腐层缺陷。

2.3.3 应急处理

发生紧急事件时，应急处理的消息报送流程见图3。

发生紧急事件时，线路人员携带可燃气体探测仪围绕事故发生点对周围大气中天然气浓度进行检测，检测对象包括相关建筑物及停靠车辆内部等，同时往上风口在最大限度地避开危险源的方向进行人员的疏散。

图3信息报送流程

3 结语

本文首先根据高后果区的识别标准及现场情况，制定出适合西气东输浙江段管道的识别流程，通过现场踏勘明确长输管线风险管理的重点管段。然后通过高后果区风险评价软件得出高后果区管段事故发生可能性，了解长输管线的薄弱环节，并根据结果进行管控措施的制定，管道公司可据此合理调整日常维护的安全投入。最后通过制定应急处理措施，使得安全管理由传统的事后处理变为事先预防，即使发生重大事故也可以减小事故造成的损失。

综上所述，输气长输管道的高后果区识别工作是一项极其重要的工作，本高后果区识别与管理技术在西气东输浙江段管道得到了很好的应用，为浙江管理处进一步发展和完善输气长输管道的完整性管理夯实基础，对长输管道维修维护的资源分配具有很好的指导作用，对长输气管道高后果区段的安全运行具有重大的现实意义。