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油氣輸送管道高后果區識別與評價釋義
油氣輸送管道高后果區識別與評價釋義 載入中...

油氣輸送管道高后果區識別與評價釋義 ? ? ? ?高后果區是政府監管、社會關注的對象,也是企業管理的重點。國家安監總局等八部門聯合印發《關于加強油氣輸送管道途經人員密集場所高后果區安全管理工作的通知》(安監總管三〔2017〕?138號)要求,各管道企業按照管道完整性管理規范,全面開展人員密集型高后果區識別和風險評價工作,各有關部門要建立人員密集型高后果區更新機制。 ? ? ???1 ?高后果區定義 ? ? ? ?《油氣輸送管道完整性管理規范》(GB 32167―2015)將“高后果區”明確定義為“管道泄漏后可能對公眾和環境造成較大不良影響的區域”,是指油氣管道發生泄漏失效后,可能造成嚴重人員傷亡或者嚴重環境破壞的區域。 ? ? ? ?2 ?高后果區識別 ? ?按照GB 32167的規定,高后果區分為三級,嚴重程度由高到低依次為III級、?II級、?I級。 2.1?輸油管道高后果區 (1) 管道中心線兩側各200 m范圍內,任意劃分成長度2 km并能包括最大聚居戶數的若干段,四層及四層以上樓房(不計地下室層數)普遍集中、交通頻繁、地下設施多的區段(III級高后果區) ? ? ??該條款定義的III級高后果區為人口密集型高后果區。規定了管道中心線兩側的距離為200 m,長度為包括最大聚居戶數的2 km,當滿足“四層及四層以上樓房(不計地下室層數)普遍集中”的條件時,就可以識別為III級高后果區。其中,“普遍集中”應理解為不少于2棟。同時,因為定義該類型III級高后果區是按照居民(建筑物)密度指數來劃分的,對于管道穿越交通頻繁和地下設施多的區域,可以不作為該類型III級高后果區進行識別。 (2)管道兩側各200 m內有水源、河流、大中型水庫(III級高后果區) ? ? 該條款定義的III級高后果區屬于環境敏感型高后果區。規定了在管道兩側各200 m范圍內存在水源、河流和大中型水庫時,就可以識別為III級高后果區。同時需要注意,如果通過環境敏感性分析,雖然在管道某一側200 m范圍內存在敏感的受體(包括水源、河流和大中型水庫),但是確定了管道發生泄漏后不可能進入附近的受體,可不作為高后果區進行管理,但需在高后果區識別過程中做好分析和說明。 ? ?在識別該類型高后果區時,不僅考慮管道兩側200 m,還需要綜合考慮GB 32167中6.2.4“當輸油管道附近地形起伏較大時,可依據地形地貌條件、地下管涵等判斷泄漏油品可能的流動方向,對表?1中c)、?d)、?e)、?f)中的距離進行調整。” (3)管道中心線兩側各200 m范圍內任意劃分2 km長度并能包括最大聚居戶數的若干地段,戶數在100戶以上的區段,包括市郊居住區、商業區、工業區、發展區以及不夠四級地區條件的人口稠密區(II級高后果區) ? ? 該條款定義的II級高后果區屬于人口密集型高后果區。規定了管道中心線兩側的距離為200 m,長度為包括最大聚居戶數的2 km,除III級高后果區外,當滿足居民(建筑物)密度指數超過125戶/km2的條件時,就可以識別為II級高后果區。 ??(4)管道兩側各200 m內有聚居戶數在50戶或以上的村莊、鄉鎮等(II級高后果區) ? ?該條款定義的II級高后果區屬于其他人口型高后果區。規定了居民(建筑物)密度指數超過62.5戶/km2,而小于125戶/km2的條件時,就可以識別為II級高后果區。該類型高后果區不僅僅是管道兩側200 m,還需要綜合考慮GB 32167中6.2.4“當輸油管道附近地形起伏較大時,可依據地形地貌條件、地下管涵等判斷泄漏油品可能的流動方向,對表?1中c)、?d)、?e)、?f)中的距離進行調整”。 ? ?對于居民(建筑物)密度指數低于62.5戶/km2的住宅區可不作為該條款的II級高后果區進行識別。 (5)管道兩側各200m內有濕地、森林、河口等國家自然保護區(II級高后果區) ? ? 該條款定義的II級高后果區屬于環境敏感型高后果區。列入國家自然保護區的濕地、森林和河口作為高后果區,但是其他濕地、森林和河口則可不列入該條款識別的高后果區。 ?識別該類型高后果區不局限于管道兩側各200 m,還需要綜合考慮GB 32167中6.2.4“當輸油管道附近地形起伏較大時,可依據地形地貌條件、地下管涵等判斷泄漏油品可能的流動方向,對表?1中c)、?d)、?e)、?f)中的距離進行調整。” ??(6)管道兩側各50 m內有高速公路、國道、省道、鐵路及易燃易爆場所等(I級高后果區) ? 該條款定義的I級高后果區屬于交通設施型高后果區。輸油管道將高速公路、國道、省道、鐵路及易燃易爆場所作為I級高后果區進行識別主要考慮到成品油、原油的揮發性和持久性,距離較近的時候容易通過流淌蔓延到周邊的區域,從而造成嚴重的后果。在管道兩側各50 m內的交通頻繁區域可以按照該條款識別為I級高后果區。 ? 識別該類型高后果區不局限于管道兩側50 m,還需要綜合考慮GB 32167中6.2.4“當輸油管道附近地形起伏較大時,可依據地形地貌條件、地下管涵等判斷泄漏油品可能的流動方向,對表?1中?c)、?d)、e)、?f)中的距離進行調整”。?2.2?輸氣管道高后果區 (1)管道經過四級地區,地區等級按照GB50251中相關規定執行(III級高后果區) ? ?該條款定義的III級高后果區屬于人口密集型高后果區。規定了滿足“管道中心線兩側各200 m范圍內,任意劃分成長度2 km并能包括最大聚居戶數的若干段,四層及四層以上樓房(不計地下室層數)普遍集中、交通頻繁、地下設施多的區段”的條件時,就可以識別為III級高后果區。 ? (2)管道經過的三級地區(II級高后果區) ? ?該條款定義的II級高后果區屬于人口密集型高后果區。滿足“管道中心線兩側各200 m范圍內任意劃分2 km長度并能包括最大聚居戶數的若干地段,戶數在100戶以上的區段,包括市郊居住區、商業區、工業區、發展區以及不夠四級地區條件的人口稠密區”的條件時,就可以識別為II級高后果區。 (3)除三、四級地區外,管道兩側各200 m內有加油站、油庫等易燃易爆場所(II級高后果區) ? ? 該條款定義的II級高后果區屬于易燃易爆型高后果區。需要注意的是易燃易爆場所不僅包括加油站、油庫,還包括儲存其他易燃易爆物品的倉庫。定義200 m范圍主要考慮管徑為762 mm以下輸氣管道發生著火爆炸后,爆炸的沖擊波和著火的輻射熱能引起次生災害的范圍一般不超過200 m,對于大口徑高壓力的輸氣管道建議按照潛在影響半徑來識別。 ?(4)如管徑大于762 mm,并且最大允許操作壓力大于6.9 MPa,其天然氣管道潛在影響區域內有特定場所的區域,潛在影響半徑按照式(1)計算(II級高后果區) ? ?該條款定義的II級高后果區屬于其他人口型高后果區。按照GB 32167中式(1)計算,當管徑為762 mm、最大允許操作壓力為6.9 MPa時,潛在影響半徑約為200 m。 ?在該類型高后果區識別過程中計算潛在影響半徑時需要注意,按照GB 32167中6.2.5“當輸氣管道長期低于最大允許操作壓力運行時,潛在影響半徑宜按照最大操作壓力計算”。 ? ?(5)如管徑小于273 mm,并且最大允許操作壓力小于1.6 MPa,其天然氣管道潛在影響區域內有特定場所的區域,潛在影響半徑按照式(1)計算(I級高后果區) ? ? 該條款定義的I級高后果區屬于其他人口型高后果區。按照GB 32167中式(1)計算,當管徑為273 mm、最大允許操作壓力為1.6 MPa時,潛在影響半徑約為35 m。 ? 在該類型高后果區識別的過程中計算潛在影響半徑時需要注意,按照國標GB 32167中6.2.5“當輸氣管道長期低于最大允許操作壓力運行時,潛在影響半徑宜按照最大操作壓力計算”。 (6)其他管道兩側各200 m內有特定場所的區域(I級高后果區) ? ?該條款定義的I級高后果區屬于其他人口型高后果區。這里提到的其他輸氣管道,按照GB 32167中式(1)計算的潛在影響半徑大多小于200 m,但是為了提高標準的可操作性,且將差異性影響控制在一定的范圍內,故都按照管道兩側200 m內識別是否存在特定場所來判定。 ??2.3?其他問題解析 ?(1)如何區分高后果區和高后果區管段? ? ?高后果區是指管道泄漏后可能對公眾和環境造成較大不良影響的區域;高后果區管段是高后果區范圍內這段管道的長度。高后果區具有“面積”的概念,而高后果區管段是“長度”的概念(圖?1)。 ? 圖?1??高后果區和高后果區管段示意圖 ?(2)高后果區管段的長度如何確定? ? ?按照GB 32167中6.1.2.2“識別高后果區時,高后果區邊界設定為距離最近一棟建筑物外邊緣200 m”規定,簡單來說對于人口密集型和其他人口型高后果區其高后果區管段的長度不應小于400 m;但是環境敏感性和其他類型的高后果區管段的長度沒有限制。這里還有一點需要注意,當兩個高后果區管段相鄰間距小于50 m時,兩個高后果區管段可合并為一個高后果區管段進行管理(圖?2)。 ? 圖?2??高后果區管段長度劃分和合并示意圖 ?(3)采用GB 32167中的矩陣法進行高后果區風險評價時,如何確定傷亡人數? ? ? 失效后果人員傷亡的確定,應該按照高后果區管段上某一點潛在影響范圍內的最大總人數的1%,作為可能導致的死亡人數代入矩陣中衡量后果指標。 ? ? 根據理論計算,管徑1 000 mm、運行壓力8 MPa的天然氣管道破裂爆炸影響分成3類區域: ? ? ? ?1類區域:輻射熱10 kW/m2持續30 s,致死半徑210 m; ? ? ? ?2類區域:輻射熱3 kW/m2持續30 s,灼傷半徑710 m; ? ? ? ?3類區域:輕傷或受影響半徑1 000 m。 ? ?2004年7月30日比利時首都布魯塞爾南部某工業區的高壓輸氣管道發生大爆炸。影響范圍和致死情況基本與上述理論推算結果一致(圖?3)。 (4)為什么在輸氣管道高后果區識別中不考慮管道兩側各50 m內有高速公路、國道、省道、鐵路等對象? ? ? 這個條款在制定標準的時候存在一定爭議,綜合考慮到氣體泄漏一般發生在空曠的區域,且道路上的車輛流動速度快,車輛本身對車內的人員安全具有一定的防護能力,致死的可能性相對較小。同時,輸氣管道與道路網交叉、并行比較多,全部識別出來作為高后果區管理,反而會淡化管理的重點,所以沒有將高速公路、國道等作為輸氣管道的高后果區。 3 ?高后果區風險評價 ? ? 對高后果區進行風險評價是GB 32167強制條款,但并不是要求所有的高后果區都要單獨編制風險評價報告,有些開展綜合管道風險評價的,覆蓋了所有高后果區的,也是符合要求的。綜合風險評價工作有時存在兩個方面的問題:一是綜合風險評價不能覆蓋所有的高后果區,往往存在漏項,同時劃分的管段比較零碎,不能區分單個高后果區的風險狀況;二是綜合風險評價采取的措施對于高后果區缺乏針對性,大都未提及具體的高后果區管理措施。基于此,對于人口密集型、環境敏感型和特定場所的高后果區應編制單獨的風險評價報告,而其他一些高后果區如果風險評價和采取的針對性措施涵蓋在綜合風險評價報告中,那么可以用綜合風險評價報告來替代。 ? ?對于人口密集型高后果區而言,編制的風險評價報告內容至少應包括但不限于:①詳細的高后果區特征描述,如建構筑物的數量、用途、與管道的位置關系,活動人群的數量、類型,與周邊其他管道、溝渠的位置關系,上下游閥室的類型和間距等。②高后果區采取防護措施的現狀,如三樁一牌的數量和布置原則,巡護方式和頻次,完整性評價情況(什么時候進行了管道內檢測、管道外檢測、工程適用性評價、管道本體存在什么類型的缺陷和維護維修情況),警企聯防和管道宣傳情況,應急預案和應急演練情況,社會依托情況,以及其他額外的防護措施。③采用GB 32167附錄E中的矩陣法、半定量和定量風險評價方法開展風險評價工作,了解該段管道的風險狀況,明確是否還需要采取其他進一步的風險控制措施,分析額外措施的經濟可行性和合理性。④制定持續控制高后果區風險的措施,如再檢測周期、巡護計劃、維護維修、預警監測等。

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