厂际管道的设计、评价及隐患排查
2020-07-04张兴全
摘要:厂际管道属于长输管道的一种特殊形式,现通过不同标准间的对照,总结厂际管道设计、评价及隐患排查应遵守的标准规范,得到以下结论:现存的厂际管道隐患排查时,应按强制标准的强制条款进行,新颁布的标准应首先进行情况甄别,对于不符合内容应进行风险评估。
关键词:厂际管道;安全距离;石油化工;布置设计
0 引言
2014年以来,国家陆续公布了一系列有关厂际管道方面的标准,主要有:《石油库设计规范》(GB 50074—2014)、《石油化工企业设计防火标准(2018年版)》(GB 50160—2008)、《石油化工厂际管道工程技术标准》(GB/T 51359—2019)。
这些标准对大型企业厂(库)间物料输送管道的设计做了规定。
1 厂际管道属于陆上输油、输气管道的一种特殊形式
由于目前已有《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)、《输油管道工程设计规范》(GB 50253—2014)规定通过公共区域的陆上管道工程的设计;因此,首先确认厂际管道属于陆上输油、输气管道的一种特殊形式,具体从各标准的适用范围及定义来分析。
《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)适用范围:适用于陆上新建、扩建和改建输气管道工程设计。输气管道工程——用管道输送天然气、煤层气和煤制天然气的工程,一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。
《输油管道工程设计规范》(GB 50253—2014)适用范围:适用于陆上新建、扩建和改建的输送原油、成品油、液化石油气管道工程的设计。输油管道工程——用管道输送原油、成品油和液化石油气的建设工程,一般包括输油管线、输油站及辅助设施等工程内容。
《石油化工企业设计防火标准(2018版)》(GB 50160—2008)和《石油化工厂际管道工程技术标准》(GB/T 51359—2019)中关于厂际管道有如下定义:石油化工企业、油库、油气码头等相互之间输送可燃气体、液化烃和可燃液体物料的管道(石油化工园区除外)。其特征是管道敷设在石油化工企业、油库、油气码头等围墙或用地边界线之间且通过公共区域、长度小于或等于30 km。《石油库设计规范》(GB 50074—2014)对库外管道定义如下:敷设在石油库围墙外,在同一个石油库的不同安全阀与储罐区之间、储罐区与易燃和可燃液体装卸区之间的管道,以及两个毗邻石油库之间的管道。
从以上标准的适用范围及厂际管道的定义可知,厂际管道(包括库外管道,下同)应为石油化工企业、石油库、石油化工码头等相互间的输油/输气管道工程,并且通过公共区域、长度小于或等于30 km,是输油/输气管道工程的一種特殊形式。
从设计规划角度来看,厂际管道要求的防火间距与长输管道防火间距对比如表1所示,可以看出厂际管道的防火间距要求略大于长输管道的间距要求,而液化烃方面的间距要求均是按现行标准《城镇燃气设计规范》(GB 50028—2006)来执行的。
因此,厂际管道的设计除满足《石油库设计规范》(GB 50074—2014)、《石油化工企业设计防火标准(2018年版)》(GB 50160—2008)、《石油化工厂际管道工程技术标准》(GB/T 51359—2019)等标准的要求外,尚应满足《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)、《输油管道工程设计规范》(GB 50253—2014)等相应标准的要求。
2 厂际管道设计方面的补充性要求
首先,厂际管道等方面的系列标准是对输油/输气管道各形式设计要求的补充,《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)、《输油管道工程设计规范》(GB 50253—2014)主要规定了埋地管道的要求,而对于架空管道方面几乎没有规定,厂际管道系列标准对架空管道做了比较详细的规定。
其次,厂际管道等方面的系列标准是对输油/输气管道物料输送要求的补充,并不是所有的气液物料均适宜管道输送。毒性危害为极度的液体物质一旦泄漏很难处理,会造成土壤严重污染;氢气管道输送压力较高,一旦泄漏会因为其点火能量较低而发生火灾、爆炸事故,因此该系统标准要求此类物质不宜管道输送。
3 厂际管道的特点
厂际管道一般是厂到厂,或者是厂到库,或者是厂或库到装卸点(如码头、火车装卸栈台等),其规划的线路一般均是化工区之间或者是规划区之间,通常属于人员密集区域。厂际管廊上管道多、物料品种多,涉及保温、保冷;物料可能为半成品或中间产品,缺乏物性数据;一旦发生事故,后果较为严重,并且有一定的扑救难度。
下面对近年来发生的厂际管道事故进行分析:
(1)赛科石化乙烯管线“9·8”事故。2011年9月8日,赛科石化送上海石化乙烯管线在运行过程中,其流量计FQ01001的旁路阀阀体阀盖突然分离,管道内超临界乙烯大量泄漏,引发爆炸和火灾。
事故直接原因:流量计旁路阀的阀门螺栓断裂,引起阀体阀盖分离,导致高压乙烯大量泄漏喷出;高压乙烯大量泄漏产生热量、静电或阀盖崩开撞击平台时产生火花,引发火灾。
(2)南京“7·28”地下丙烯管道爆炸事故。2010年7月28日,南京市原南京塑料四厂旧址在拆迁过程中丙烯管道被挖穿导致丙烯泄漏、扩散,遇到附近餐馆明火发生爆炸,造成周边建筑损坏、垮塌,并引燃部分车辆和建筑,社会影响巨大。
事故主要原因:盲目施工,施工安全管理缺失,致使挖穿地下管道,丙烯泄漏,引发事故。
除以上两例典型事故外,架空厂际管道附件因设计、采购等原因导致事故隐患的较多,而埋地厂际管道以施工损毁导致事故为主。
但总体来说,架空管道事故救援更为容易,埋地管道事故更易突发,这主要是因为架空管道看得见,而埋地管道会因为标志损毁、图纸不符等导致施工损毁,且目前施工管理不善也容易导致事故易发。当厂际管道通过人员密集区域时,如发生事故,后果极为严重,如南京“7·28”地下丙烯管道爆炸事故。
因此,当厂际管道必须通过人员密集区域时,应进行风险评估,并采取相应的安全措施,如设置视频监控系统。
4 厂际管道规划、设计过程中应注意的问题
厂际管廊上可架设的管道数量较多,节省空间及用地,且检维修及施工方便,因此架空管廊更适用于厂际管道的架设。
厂际管道在规划设计时应注意:一般是管廊规划设计在先,虽然管廊不属于具体的危险化学品建设项目内容,但一旦其规划确定,以后所有在管廊上的管道其周边距离就基本确定,防火距离很难改变;架空管廊周边的防火间距较大,如液化石油气管道架设在管廊上,周边的防火间距一般符合10~50 m的要求。
厂际管道设计既要合理规划防火间距,也要合理利用土地,可以规划非可燃无毒物料输送管架或管墩(如氮气、蒸汽、水等)。
5 隐患排查
经调查,各石化部分现有厂际管道情况如下:
(1)华南某石化炼油厂区与化工厂区的物料架空管廊设计于20世纪80年代,当时对周边间距无相应规定,目前该管廊上有数十条管道;而化工厂区至化工码头的管道采用埋地敷设,执行《输油管道工程设计规范》(GB 50253—2003)、《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2003)规范。
(2)华东某石化炼油厂区与煤化工厂区的物料管廊设计于2015年,按《石油化工工厂布置设计规范》(GB 50984—2014)、《工业金属管道设计规范》(GB 50316—2000)、《危险化学品输送管道安全管理规定》(安监总局令〔2011〕第43号,〔2015〕第79号修正)执行周边间距。
(3)华东某石化至化工区物料互供管道,埋地设计,2004年建设,设计标准依据为《城镇高压、超高压天然气管道工程技术规程》(DGJ 08-102—2003)、《输油管道工程设计规范》(GB 50253—2003)、《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2003)。
可以看出,大部分现有厂际管道设计较早,设计标准不统一,且在各地安全管理部门从2015年以来对油气输送管道进行隐患排查整改时,大部分已经按《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)、《输油管道工程设计规范》(GB 50253—2014)的要求进行了整改。
6 结语
现存的厂际管道隐患排查时,应按强制标准的强制条款进行,新颁布的标准应首先进行情况甄别,对于不符合项目应进行风险评估,对于风险较大的应制定整改计划,在整改完成前提高风险管理级别。
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收稿日期:2020-03-01
作者简介:张兴全(1974—),男,吉林四平人,注册安全工程师,研究方向:化工安全。