英國城市地下管線管理與經(jīng)驗借鑒

榮榮

從1807年早期建設(shè)的城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?，?866年建設(shè)的排水管道，再到20世紀(jì)晚期引入的通信基礎(chǔ)設(shè)施，在英國，有各式各類管線在地下縱橫交錯，即便是較現(xiàn)代的通信線路、電力電纜、煤氣管道等也已有上百年的歷史?？傮w來看，英國城市地下管線的相關(guān)建設(shè)與管理歷史悠久、法律法規(guī)健全、管理規(guī)范、系統(tǒng)完善。

一、地下管線管理部門職責(zé)

在《城鄉(xiāng)規(guī)劃法案》《管道法》和《管道安全條例》等法律的立法框架下，英國的不同政府機(jī)構(gòu)承擔(dān)著各自的監(jiān)管職責(zé)，各個行業(yè)協(xié)會、管線權(quán)屬單位、施工企業(yè)及其他商業(yè)機(jī)構(gòu)承擔(dān)著管道管線安全的具體職責(zé)。

水務(wù)辦公室（OFWAT）、通信辦公室（OFCOM）、天然氣和電力市場辦公室（OFGEM）、健康與安全委員會（HSE）是英國政府的獨立監(jiān)察部門，分別對相關(guān)管道管線的安全事項提供監(jiān)督指導(dǎo)和信息咨詢服務(wù)。管線行業(yè)協(xié)會，主要包括全國公用事業(yè)聯(lián)合協(xié)會、管線行業(yè)協(xié)會、電氣網(wǎng)絡(luò)協(xié)會等，制定行業(yè)規(guī)則規(guī)范，對行業(yè)相關(guān)政策法規(guī)進(jìn)行宣傳，并對協(xié)會成員提供協(xié)助指導(dǎo)。其他相關(guān)的商業(yè)機(jī)構(gòu)或組織還有管線計劃組織和地下資產(chǎn)組織（NUAG），前者免費提供英國各類管線的位置等基本情況并進(jìn)行實時更新，后者定期提供包括管線在內(nèi)的地下資產(chǎn)情況報告。

二、地下管線管理情況

（一）給排水管道管理情況

英國的給排水行業(yè)有兩百多年的歷史，總體來看，其經(jīng)歷了從地方分散管理到流域統(tǒng)一管理、從公有到私有化的發(fā)展過程。目前，在英國政府中，由環(huán)境食品和農(nóng)村事務(wù)部負(fù)責(zé)水務(wù)行業(yè)的宏觀管理，環(huán)境署、水務(wù)辦公室、飲用水監(jiān)督委員會和水務(wù)消費者委員會分管諸如水務(wù)經(jīng)濟(jì)、水質(zhì)和消費者給排水服務(wù)等監(jiān)管內(nèi)容，形成了一套監(jiān)管面較為完整的水務(wù)管理制度。

截至2015年年底，英格蘭及威爾士地區(qū)有32家供排水公司，其中包括10家大型供排水公司、9家供水公司和5家小型供排水公司。

英格蘭及威爾士地區(qū)規(guī)模最大的供排水公司是泰晤士水務(wù)公司，其服務(wù)范圍包括倫敦及泰晤士河谷地區(qū)，服務(wù)面積約為1.3萬平方公里。它共有94座水廠，供水人口約900萬，供水管道長度約3.2萬公里，污水管道長度約10.7萬公里。

在私有化之前，由于公用部門的經(jīng)費限制，自來水產(chǎn)業(yè)的投資長期不足，這導(dǎo)致了大量的主干管網(wǎng)主管銹蝕嚴(yán)重問題。1990年，700個水質(zhì)樣品不合格，就是因為輸水管道的銹蝕量超標(biāo)。私有化以后，水務(wù)公司開始修復(fù)銹蝕最嚴(yán)重地區(qū)的主干管網(wǎng)。英格蘭和威爾士的水務(wù)公司共修復(fù)了總長超過6.3萬公里的自來水干管，其中約40%的管道采用了內(nèi)襯修復(fù)方法，其余則采用了更換管道的方法。管網(wǎng)修復(fù)工作在1999年達(dá)到頂峰，超過了6200公里，其余13年時間里，平均每年的修復(fù)量為4800公里。每年的花費從1990年的大約2億英鎊增加到了2003年的大約3億英鎊。

（二）電力管線管理情況

根據(jù)1986年的《天然氣法》、1989年的《電力法》和2000年的《公用事業(yè)法》等法律，英國政府成立了一個獨立的電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)—電力監(jiān)管辦公室。它受天然氣和電力市場管理局（GEMA）的管轄，負(fù)責(zé)監(jiān)管大不列顛，即英格蘭、威爾士和蘇格蘭三個地區(qū)的電力產(chǎn)業(yè)。1999年6月，電力監(jiān)管辦公室和天然氣監(jiān)管辦公室合并成為燃?xì)夂碗娏κ袌鲛k公室。目前，英國在電網(wǎng)環(huán)節(jié)共有3家輸電公司和14家配電公司。

英國城市電網(wǎng)形成了較為強(qiáng)大的輸配電網(wǎng)。首先通過國家主輸電網(wǎng)系統(tǒng)輸送400kV電力，再配以132kV的區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)，然后通過一系列變電站逐步將電力轉(zhuǎn)換為33kV和11kV，最終通過服務(wù)電纜和儀表交付給客戶415V或240V的電壓（表1）。

表1 英國2011 年輸配電網(wǎng)絡(luò)信息

（三）油氣管道管理情況

英國擁有連接歐洲大陸的天然氣管道、愛爾蘭到蘇格蘭的天然氣管道等多條油氣管道。英國對油氣管道建設(shè)項目實行政府許可證制度，油氣管道建設(shè)者需要先提交管道擬建地區(qū)的環(huán)境報告等，政府通過嚴(yán)格審批來規(guī)范管道工程的環(huán)境準(zhǔn)入管理。截至2019年，英國油氣管道總長度約為2.07萬公里。英國國家電網(wǎng)公司、道達(dá)爾公司和英國石油公司是英國三大石油天然氣管道公司。

英國的成品油管道基本都是在1985年之前建成的，面臨管道老化的問題。截至2019年，英國原油管道總長約為1338公里，成品油管道總長約為4384.9公里，天然氣液體管道總長約為443.5公里。英國天然氣管道總長約為1.35萬公里，其他沿海天然氣處理終端、儲氣庫、LNG接收站等基礎(chǔ)設(shè)施配置完備。

1. 天然氣管道失效數(shù)據(jù)統(tǒng)計

管道失效數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析是了解管道失效趨勢的重要手段，可從宏觀上評估管道總體安全形勢，對于企業(yè)風(fēng)險辨識、事故預(yù)防與減緩措施的制定具有實際意義。英國陸上管道運營商協(xié)會（UKOPA）成立于1996年，是一家由管道運營商成員支付會員費資助的非營利組織，成員公司運營的管道網(wǎng)絡(luò)長度超過2.7萬公里。其各個失效事件數(shù)據(jù)庫均規(guī)定了失效數(shù)據(jù)統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)和流程，以保證所收集數(shù)據(jù)的可用性和全面性。因定義明確，這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)能夠反映所轄統(tǒng)計范圍內(nèi)的油氣管道的安全性能，為運營商提供了一個安全基準(zhǔn)。

該協(xié)會統(tǒng)計的對象主要為鋼管和塑料管材質(zhì)的天然氣管道。其最新的《管道失效事故和故障報告（1962—2019）》中統(tǒng)計記錄了英國陸上重大事故危險管道（MAHPs）的事故運營經(jīng)驗。按照英國1996年的管道安全條例（PSR96）定義，陸上重大事故危險管道中的管道包括油氣電管道。該報告在1962年至2019年期間共記錄了204起管道失效事件，平均事故頻率總體呈持續(xù)下降趨勢。1962年至2019年58年間的總故障頻率為0.204次/千公里/年，過去20年（2000—2019年）的故障頻率為0.075次/千公里/年，過去5年（2015—2019年）的故障頻率為0.099次/千公里/年（表2）。

表2 英國1955—2019 年MAHP管道事故次數(shù)與事故率

報告還顯示，1962—2019年的MAHP管道事故中，泄露孔多為較小尺寸，詳見表3。管道失效的事故類型方面，主要有外部腐蝕、外部干擾、環(huán)焊缺陷、內(nèi)力應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）、地面移動、內(nèi)部腐蝕、雷擊、原始結(jié)構(gòu)損傷、管道缺陷等。

表3 英國1962-2019 年MAHP管道不同泄露孔孔徑事故率。注：泄露孔孔徑是圓形孔直徑（以毫米為單位），相當(dāng)于可見孔長度，泄露孔通常是非圓形。* 泄露孔全孔徑恒等于管道直徑。

2.英國燃?xì)夤艿栏鼡Q鐵制管道計劃

2001年，英國的健康與安全執(zhí)行委員會出臺了全面更換英國城鎮(zhèn)鑄鐵管道的管網(wǎng)改造規(guī)劃，目的在于將燃?xì)夤艿拦收蠈娫斐傻娘L(fēng)險降至最低。改造規(guī)劃要求，在30年內(nèi)要將距離建筑物30米范圍內(nèi)有風(fēng)險因素的燃?xì)忤T鐵管道全部更換完畢。為此，執(zhí)行委員會建立了風(fēng)險評價體系，對全國范圍內(nèi)的燃?xì)忤T鐵管道進(jìn)行風(fēng)險評估，并根據(jù)各管段具體的風(fēng)險值制定了管網(wǎng)維修和改造計劃。在該計劃開始時，記錄顯示有大約9.1萬公里的燃?xì)忤T鐵管道需要更換。然而，審查2004年3月的記錄卻發(fā)現(xiàn)，大約有10.1萬公里的燃?xì)忤T鐵管道需要更換，比估計高出約10%。

（四）熱力管道管理情況

英國目前的熱力網(wǎng)絡(luò)使用的主要是天然氣（56%）和高效燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)（32%），但為減少碳排放，開始使用越來越多其他綠色能源，如大規(guī)模生物質(zhì)能（10%）、來自廢物的能源和大規(guī)模熱泵等。在熱力輸送方面，有兩種類型的熱力網(wǎng)絡(luò)。第一種是公共供暖，是指單棟建筑內(nèi)的所有住宅都由中央供暖系統(tǒng)供熱。第二種是區(qū)域供熱，即來自中央生產(chǎn)源的蒸汽、熱水或冷凍液體形式的熱能網(wǎng)絡(luò)或分配。其將熱量通過管道輸送到多個住宅、公共或商業(yè)用途的建筑物或場地，用于供暖、提供熱水，還可用于制冷。目前法律規(guī)定的供熱網(wǎng)絡(luò)最低標(biāo)準(zhǔn)是，公共供暖一般供應(yīng)1棟建筑、供1個以上客戶使用，而區(qū)域供熱至少供應(yīng)2棟建筑和1個客戶。

目前英國供熱網(wǎng)絡(luò)正在向低碳熱解決方案轉(zhuǎn)移。英國政府宣布，未來住宅標(biāo)準(zhǔn)將從2025年開始禁止在新建建筑中安裝化石燃料加熱源，這為更新建筑標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展綠色熱力網(wǎng)絡(luò)提供了機(jī)會。

英國分散能源協(xié)會（原英國熱電聯(lián)產(chǎn)協(xié)會）2017年的最新調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，大不列顛地區(qū)（包含英格蘭、威爾士和蘇格蘭）總熱力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的計算長度約為1800公里，約有17000個供熱網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)近50萬用戶。其中大約11500個是公共供熱網(wǎng)絡(luò)，5500個是區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)包括產(chǎn)熱、三級輸送管網(wǎng)和供應(yīng)三個主要部分。

（五）通信線路管理情況?

2002年，英國通過《通信辦公室法案》，并建立了通信辦公室（OFCOM）。2003年7月，英國議會批準(zhǔn)《通信法》，授予通信辦公室全面監(jiān)管英國信息領(lǐng)域的權(quán)力。英國電信公司是英國最大的通信商，其下屬的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)公司Openreach公司管理著固定網(wǎng)絡(luò)線路和移動網(wǎng)絡(luò)，并對所有的競爭性服務(wù)提供商提供本地接入服務(wù)。

據(jù)統(tǒng)計，到2007年，Openreach公司在英國擁有約1070萬條線路，電纜長度197萬公里，約45萬公里管道（不包括引入線）。其中，架空線約占50%，地下管道約占45%，地下直埋線路估計為5%（直埋引線的確切數(shù)目不詳，直埋線路的使用率在倫敦的1%和英格蘭南部的8%～10%之間變化）。為保證通信線路的安全，Openreach公司推薦的各地下管線的填埋深度如下圖所示。

圖1 Openreach 公司推薦的各地下管線填埋深度

與歐洲相比，英國的光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)展相對滯后。為此，英國政府提出了到2025年英國每個家庭和企業(yè)都能用上千兆寬帶的目標(biāo)。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，英國對目前的通信線路進(jìn)行了兩項主要提升工作。一項是，在現(xiàn)有的地下管道和架空電線桿上安裝光纖，還創(chuàng)新使用了電力管線和水管安裝光纖線路，但布局現(xiàn)階段較為受限。另一項是，在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施無法重復(fù)使用的地方，建造新的管道和電線桿。

三、對北京市的借鑒

（一）法律法規(guī)和管理體系較為健全

英國地下管線的相關(guān)政府部門、權(quán)屬單位、企業(yè)協(xié)會等都按照英國有關(guān)地下管線管理的法律法規(guī)和管理體系運作，如《管道法》《管道安全條例》《城鄉(xiāng)規(guī)劃法》等。政府方面還有健康和安全執(zhí)行委員會來作為獨立的監(jiān)察部門，保證了行業(yè)安全管理。通過健全的上行法和下行法，以及行業(yè)協(xié)會等的規(guī)范指導(dǎo)，英國形成了一套較為完整的政策指引、行業(yè)規(guī)章等，有利于行業(yè)的健康發(fā)展和風(fēng)險控制。

（二）政府與管線權(quán)屬單位各司其職

在英國地下管線管理制度中，政府主要以立法為主，并設(shè)立了健康與安全執(zhí)行委員會作為監(jiān)管方，而管線的設(shè)計和施工等，是由相關(guān)施工設(shè)計單位和權(quán)屬單位負(fù)責(zé)，還有行業(yè)協(xié)會等提供技術(shù)指導(dǎo)和信息咨詢等服務(wù)。在法律和行業(yè)規(guī)范的指導(dǎo)下，各方合作共建、職責(zé)清晰明確，這種方式有效避免了潛在的管理漏洞，有利于明確職責(zé)分工和解決實際問題。

（三）管理方式突出環(huán)保理念

在地下管線的設(shè)計、規(guī)劃、建設(shè)階段，以及運行管理階段，英國政府各部門都堅持環(huán)保優(yōu)先。比如，油氣管道實行審批制度，特別是需要提交管道擬建地區(qū)的環(huán)境報告等，之后還要負(fù)責(zé)相關(guān)管道的安全退役。再比如，在建設(shè)千兆寬帶階段，為了減少鋪設(shè)管線對環(huán)境和居民生活等造成的影響，積極創(chuàng)新，通過在電纜或水管道中插入光纖管線的辦法，減少環(huán)境污染。還有，在排水管道方面，建立了“排水管雨水可持續(xù)排放體系”，形成多層次全過程的控制等。

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（責(zé)任編輯：鞠阿蓮）