長輸高壓天然氣管道高后果區(qū)的識別及風(fēng)險管理策略分析

＊鐘林雄 周炎裕 孔淑穎 唐基鑫

（國家管網(wǎng)集團西南管道有限責(zé)任公司南寧輸油氣分公司 廣西 543103）

引言

近年來，隨著天然氣工業(yè)的迅猛發(fā)展，長輸管道的規(guī)模不斷擴大。但是長輸高壓天然氣管道高后果區(qū)目前還面臨著諸多問題，很多企業(yè)都開始關(guān)注高后果區(qū)的識別和風(fēng)險管理，并結(jié)合實際制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。但在實踐中，由于缺乏經(jīng)驗、重視程度低等原因，導(dǎo)致了我國高后果地區(qū)的安全管理工作出現(xiàn)許多問題。為保證安全使用天然氣，保證高后果區(qū)居民的生命健康，應(yīng)加強對高后果區(qū)的天然氣管道的調(diào)查與分析，并制定有針對性的措施，確保輸氣的安全，滿足輸送天然氣的需要。

1.天然氣長輸管道安全運行重要性分析

在天然氣運輸中，管道是最常用的運輸方式。對其進(jìn)行運輸時，應(yīng)根據(jù)其特性，采取相應(yīng)的處理方法，從而將風(fēng)險問題降到最低，確保其運行的安全性。首先，天然氣能源是國家發(fā)展的重要資源，全國各地的能源分布不均衡，在國內(nèi)建立管道網(wǎng)，可以達(dá)到能源均衡的目的，為國家全面發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)；同時，這種能源相對于其他能源而言更環(huán)保，推廣應(yīng)用也能實現(xiàn)環(huán)保舉措；另一方面，由于管道建設(shè)是一項民生項目，在國家各方面都有發(fā)展的情況下，保證民生項目和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)非常必要，可以為其他領(lǐng)域的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。其次，與其他形式的安全事故相比，管道發(fā)生危險時所造成的危害更大。天然氣中攜帶一定量的有害物質(zhì)，一旦泄露到大氣中，會對周圍造成一定的污染。當(dāng)外部環(huán)境中有火源時，就會發(fā)生火災(zāi)和爆炸，這種情況很難得到有效的處理，而且一旦發(fā)生泄漏，會造成管道運營公司的經(jīng)濟損失?？傊?，保證天然氣管道的安全，關(guān)系到整個國家的發(fā)展，更影響到社會的穩(wěn)定。

2.長輸高壓天然氣管道高后果區(qū)的成因

(1)客觀原因

①無法避免路由的限制。我國大江大河、鐵路、公路等已經(jīng)形成了貫通東西、鐵路、公路等的網(wǎng)絡(luò)，而管道是一種線性工程，必然會與之平行或交錯，從而形成各種高后果區(qū)。

②缺乏土地資源。由于目前的技術(shù)條件和安全操作條件，在某些地區(qū)，如西南山區(qū)、西北荒漠等地區(qū)沒有有效的路徑，因此，管道道路只能選擇與人口、河流或其他線性規(guī)劃相關(guān)的區(qū)域，如山地、山谷、河谷、綠洲等。

③歷史殘留。一些舊管道在修建過程中，有關(guān)的法律、法規(guī)還不夠健全，高后果區(qū)的危害意識還不夠深，造成一些歷史遺留的高后果區(qū)。

(2)主觀原因

①我國現(xiàn)行措施體系不健全，對于高后果地區(qū)的治理還沒有明確的法律和法規(guī)。有關(guān)部門要“管好存量嚴(yán)控增量”，但在實際操作上缺乏動力，企業(yè)權(quán)限有限。

②地方政府與企業(yè)之間的聯(lián)系不緊密，缺乏溝通。一方面，由于城鄉(xiāng)規(guī)劃與管道建設(shè)規(guī)劃之間的銜接不到位，對管道存在的忽視，甚至出現(xiàn)了管道新建后由于附近工程規(guī)劃而被迫改變線路的情況；另一方面，由于企業(yè)僅僅關(guān)注經(jīng)濟效益，在管道施工中采取“先到先得”的策略，搶占了當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)土地（特別是貧困地區(qū)），而忽視了地方經(jīng)濟的長期發(fā)展。

3.長輸高壓天然氣管道高后果區(qū)的識別

（1）隨著對天然氣需求的日益增長，天然氣輸氣管道的安全問題日益引起人們的關(guān)注。但由于長時間使用高壓天然氣管道，其工作環(huán)境不能得到穩(wěn)定的保障，可能會導(dǎo)致安全事故發(fā)生，一旦發(fā)生了泄漏，將會給附近的居民帶來巨大的損失。為了保證居民生命財產(chǎn)的安全，預(yù)防天然氣泄漏等一系列問題，必須加強對危險區(qū)域的監(jiān)控，運用大數(shù)據(jù)及云計算技術(shù)，對管道輸送過程中存在的問題進(jìn)行分析。對高后果區(qū)進(jìn)行正確地識別，能有效地防范和控制安全風(fēng)險，可以更好地確定工作的重點，更好地利用這些資源，針對具體的情況，采取相應(yīng)的對策，保證長輸高壓天然氣管道的安全和穩(wěn)定。

（2）根據(jù)有關(guān)的天然氣管道高后果區(qū)的識別標(biāo)準(zhǔn)，這些管道是根據(jù)區(qū)域、管徑、壓力、位置來劃分的。高后果區(qū)分為三個級別，一級代表著相對來說比較低的危險，三級代表著最大的危險。天然氣本身就具有很強的擴散性，因此在探測的時候，需要將GE地圖和無人機的應(yīng)用結(jié)合起來，利用大數(shù)據(jù)和模擬技術(shù)，對高后果區(qū)的影響范圍和影響半徑進(jìn)行計算，對高后果區(qū)進(jìn)行科學(xué)、合理的估算，并預(yù)測高后果區(qū)的事故發(fā)生。同時，還可以根據(jù)現(xiàn)有的風(fēng)險評估、完整性評價、地震監(jiān)測等方法，對風(fēng)險區(qū)進(jìn)行有效的風(fēng)險控制，達(dá)到安全、經(jīng)濟、可靠的目的。另外，隨著城市化進(jìn)程的加速，高后果區(qū)的人口流動越來越大，建筑結(jié)構(gòu)的更新也越來越快，因此，高后果區(qū)必須按照城市的發(fā)展規(guī)劃，進(jìn)行定期的識別與更新。

（3）為保證天然氣管道高后果區(qū)的準(zhǔn)確性，天然氣管道公司必須持續(xù)開展對企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行管道完整性管理的培訓(xùn)，并對其進(jìn)行培訓(xùn)、取證，確保企業(yè)的管道完整性管理人員持續(xù)提高與更新有關(guān)的管理水準(zhǔn)，并積極向國外有關(guān)專家及有豐富工作經(jīng)驗的專業(yè)人士進(jìn)行座談、考察，與各公司的天然氣管道專家進(jìn)行技術(shù)交流。另外，近幾年來，國家的經(jīng)濟快速發(fā)展，各行各業(yè)的發(fā)展都很迅速，這一切都是為了確保管道保護(hù)技術(shù)人員在長期的工作中能夠及時、高效的識別和控制長輸管道高后果區(qū)，同時，對高后果地區(qū)及其所處地區(qū)的各種影響因子進(jìn)行精確的分析識別，明確了其成因、影響范圍，采取相應(yīng)的防范對策和應(yīng)對措施，對潛在的安全風(fēng)險做出正確的預(yù)測，從而積極地提升管道的安全效率。

4.長輸高壓天然氣管道高后果區(qū)的現(xiàn)狀問題

沒有健全的長輸高壓天然氣高后果區(qū)的監(jiān)督檢查制度，以至于高后果區(qū)域存在著許多的安全隱患問題，而且不能夠及時的進(jìn)行排查，也沒有正確的實施治理措施，找不到從根源上妥善解決的方法。如果發(fā)生嚴(yán)重的安全事故，就會影響到石油天然氣生產(chǎn)的正常進(jìn)行。人員密集區(qū)域的高后果區(qū)域的管理措施不健全，對天然氣泄漏等事故的評估不到位，沒有對于事故的應(yīng)急處理預(yù)案，若發(fā)生事故，會危害到人們的生命財產(chǎn)的安全。天然氣具有易燃易爆的特性，一旦缺乏有效管理造成泄漏，在空氣中泄漏到一定濃度時可直接引起爆炸，遇到明火也會發(fā)生火災(zāi)。高后果區(qū)天然氣泄漏還會出現(xiàn)造成空氣的污染，影響到環(huán)境的安全。

5.長輸高壓天然氣管道高后果區(qū)的風(fēng)險管理

對于長輸高壓天然氣管道的管理，關(guān)鍵在于根據(jù)具體的分布狀況，要確保天然氣輸送的安全，必須對高后果區(qū)進(jìn)行有效的管理。高后果區(qū)在發(fā)生泄漏事故時，會對周邊居民、環(huán)境產(chǎn)生很大影響。根據(jù)管道的分布特征及本身的完整性，對影響較大的區(qū)域進(jìn)行評估，在此基礎(chǔ)上，針對高后果區(qū)的特點、地形、氣候等特點，對各階段進(jìn)行細(xì)致的分析，這樣可以更好地了解管道的特性。結(jié)合有關(guān)的模型仿真，對管道的泄漏進(jìn)行預(yù)測和數(shù)值模擬，以確定最優(yōu)的安全保護(hù)措施，保證了管道的安全。

(1)加強對輸氣管道的日常護(hù)理

對于高后果區(qū)要加大巡查力度，在地面上安裝加密的警示標(biāo)志，將發(fā)現(xiàn)的高后果區(qū)內(nèi)第三方施工等危及管道安全的行為及時報告與處理，并向附近居民進(jìn)行告知，提醒存在的風(fēng)險這樣就可以防止由于民間建筑等部門的建設(shè)導(dǎo)致管道受損。關(guān)于天然氣管道維護(hù)方法主要有以下4點：①巡視人員定期檢查鐵路、公路、油氣管道、通信電纜、直流電源等交叉部位、管道深埋的部位以及各類雜亂的電流。此外，應(yīng)定期檢查并修補管道的外部防腐涂料，并對其外層進(jìn)行防腐處理，以保證外層的完整，對于有大量的雜散電流的地方，要加強對管道的監(jiān)測與維護(hù)。②在管線的周圍200m內(nèi)，有醫(yī)院、學(xué)校、養(yǎng)老院等不易搬遷的區(qū)域，或在人口難以撤離的地方，必須加強管道的防腐處理，確保管道的防腐性能良好，從而保證管道運輸?shù)陌踩＂垡ㄆ诘貙Ω吆蠊麉^(qū)的陰極保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，采取有效的措施保證了陰極保護(hù)措施的正常運行，保證管道的安全運行。④除定期檢查和保護(hù)管道外，還應(yīng)評估管道所處區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害，采用各種先進(jìn)的技術(shù)，全面檢查管道，減少各類安全風(fēng)險，降低管道的意外發(fā)生。

(2)減小風(fēng)險的管理措施

天然氣是一種非常危險的易燃易爆品，因此，在運輸時，一定要盡可能地降低運輸?shù)娘L(fēng)險，采取一些有效的措施來提高運輸?shù)陌踩?，這樣才能降低管網(wǎng)系統(tǒng)的風(fēng)險，同時也可以提高對危險的預(yù)防，保證管網(wǎng)輸送的天然氣的安全性，保證運輸?shù)陌踩?，保證用戶的用氣需求。

為了保證管道的正常運行，特別是運行狀態(tài)，可以利用 SCADA系統(tǒng)實時監(jiān)控傳輸管道，并根據(jù)實際情況及時排除可能發(fā)生的事故。通過對該系統(tǒng)的運用，可以有效地解決存在的安全隱患，從而防止天然氣的泄露。對于高后果區(qū)應(yīng)加強巡查和監(jiān)視，并在合適的區(qū)域安裝監(jiān)控設(shè)備。這樣才能更好地預(yù)防管道運輸中的危險，并及時采取措施，確保管道輸送區(qū)域的安全。要按照管道地域分布，采取相應(yīng)的措施，按照泄漏量、擴散方向和影響范圍等資料進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，并依據(jù)影響范圍來判定。一旦發(fā)生泄漏，就必須要通知有關(guān)部門，讓附近所有的車輛和群眾都撤離，然后封鎖現(xiàn)場，將事故造成的損失降到最低。在保證所有人安全的前提下，及時地進(jìn)行緊急救援、堵漏、切斷輸氣，縮短危險設(shè)備使用的時間，通過及時切換管道等措施，降低意外發(fā)生的概率。涉及高后果區(qū)的地方，比如公路、鐵路、省道、工廠，必須要建立起一種有效的交通機制，不但要加強對管線的巡邏和防御，還需要進(jìn)行各種應(yīng)急方案的演練。通過這種方式，可以保證雙方的高度合作，防止因事故造成的巨大損失和人員傷亡，加強長輸高壓天然氣管道的運行管理，對高后果地區(qū)進(jìn)行及時有效的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)危險，確保安全。

同時，加強對管道安全的宣傳，讓管道安全意識真正深入人心，實現(xiàn)“企地共管”。在進(jìn)行管道安全宣傳時，應(yīng)從短期、中期、長期三個方面進(jìn)行宣傳。短期宣傳是公司招來的巡線工，在日常巡線巡邏時，隨機向沿線居民進(jìn)行宣傳。中期宣傳是指生產(chǎn)經(jīng)營單位或線路管理部在特殊的時節(jié)，比如春種、秋收、安全生產(chǎn)月等，重點對沿線村莊、辦事處進(jìn)行宣傳。長期宣傳是指公司、線路站點和地方政府“企地聯(lián)動”，以掌握管道周邊的發(fā)展?fàn)顩r，并妥善解決地方規(guī)劃問題。同時，對管道的防護(hù)、隱患的處理，及時進(jìn)行匯報，及時宣傳有關(guān)法律法規(guī)和規(guī)范，消除新的管道安全隱患，加強聯(lián)合監(jiān)督，促進(jìn)天然氣管道的安全管理。

(3)加強對管道工作人員管理

要明確各管道的負(fù)責(zé)人員，加強工作人員的責(zé)任和安全意識，并制定相關(guān)的管理制度，明確管道的日常維護(hù)和巡查工作。除了確保正常的維修和檢查工作，并對各管道進(jìn)行定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)其安全隱患，并及時掌握其工作狀態(tài)。由于天然氣管道分布廣泛，僅靠人工對其進(jìn)行常規(guī)的檢測與管理，不僅效率低下，覆蓋面小，而且無法及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患。隨著我國大數(shù)據(jù)平臺和5G技術(shù)的不斷完善，可以在天然氣管道上增加更多的視頻監(jiān)測，對人工監(jiān)測進(jìn)行輔助。實時監(jiān)測天然氣管道高后果區(qū)的運行狀況，并將有關(guān)的信息實時傳送給控制中心，當(dāng)各個視頻節(jié)點正常運行時，監(jiān)控中心能夠?qū)崟r掌握各節(jié)點的工作狀態(tài)，并對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的更新，讓控制中心的工作人員了解到整個區(qū)域的運行狀況。

另外，管道管理者還需要在異常情況下，能夠及時發(fā)現(xiàn)并報警，根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，對可能的危險類型和范圍做出初步的判斷，并將分析的結(jié)果通知給相關(guān)的搶修人員，由他們提前制定相應(yīng)的處理措施和計劃，并對出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行排查，對有危險的地方進(jìn)行維修和處理。在安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)后，可以實時地對管道的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)測，獲得更為精確的數(shù)據(jù)，為下一步的工作提供依據(jù)。由于視頻監(jiān)控是對各個系統(tǒng)的實時觀察與控制，因此一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，可以通過傳感器發(fā)現(xiàn)并通知控制中心，這個過程可以說是非常及時，無需等待人工巡視來判斷是否發(fā)生了故障，從而大大提高了系統(tǒng)的報警效率和人工介入的時間。對已發(fā)生的天然氣泄漏事件，影響到公共設(shè)施的安全，應(yīng)積極配合相關(guān)單位，控制火源，封鎖警戒，以及緊急維修，盡快恢復(fù)公用設(shè)施。在信息技術(shù)的幫助下，改善企業(yè)的日常管理工作，減輕員工的勞動強度，可以將更多的時間和精力投入到提高自己的專業(yè)能力，這樣不僅可以讓工作人員及時有效地解決問題，也可以讓他們有更多的時間去反思和總結(jié)自己的工作經(jīng)歷。

6.結(jié)論

總而言之，全面、科學(xué)地進(jìn)行高后果區(qū)識別，能夠及時地發(fā)現(xiàn)其中的潛在危險，從而提高風(fēng)險管理的針對性。為了保證長輸高壓天然氣管道的安全穩(wěn)定運行，必須對高后果區(qū)的識別方法進(jìn)行改進(jìn)，加強風(fēng)險管理。通過對長輸高壓管道高后果區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的識別和風(fēng)險管理，對其運行過程中的安全隱患進(jìn)行細(xì)致的分析，針對這些隱患提出了相應(yīng)的防范措施。完善和加強管道系統(tǒng)的安全級別，分析管道的危害區(qū)域，加強對天然氣管道的安全防范意識，保證我國天然氣運輸?shù)陌踩c穩(wěn)定，保障人民群眾的正常生活需要。