長輸管道安全距離準則確定方法

謝 輝 陳海翔 劉海龍 劉俊芹

（1. 云南泰安工程技術咨詢有限公司，云南 昆明 650051；2. 中國石油管道局工程有限公司第三工程分公司，河南 鄭州 451450；3. 國家管網(wǎng)集團北方管道有限責任公司秦皇島輸油氣分公司，河北 秦皇島 066000；4. 中國石油長慶油田公司第九采油廠，寧夏 銀川 750006）

0 引言

21世紀后我國發(fā)生多起管道油氣火災事故，國家安全部門持續(xù)加大管道安全監(jiān)察力度。代表性的是2013年11月原中石化東黃線火災事故死亡62人、受傷136人，財產(chǎn)損失高達7.5億元。該事故中管道安全距離滿足現(xiàn)行標準規(guī)范，仍導致重大人員傷亡和經(jīng)濟損失，由此提出諸多問題[1]：現(xiàn)行長輸管道安全距離是否保證本質安全？特殊管段是否需要采取額外安全措施？管道安全距離受到設計運行、線路規(guī)劃和人口密度等因素影響。介紹了國外管道行業(yè)在確定安全距離方面的實踐做法和法規(guī)標準，探討了長輸管道安全距離準則確定方法。該方法有助于保障長輸管道和公共安全，并為《石油天然氣管道保護法》修訂改進提供借鑒。

1 管道安全距離內(nèi)涵

2010年出版的《管道保護法》在附錄中給出了“管道安全距離”的定義，“沿管道基線在兩側建設用于人口活動居住的建筑物，應滿足本法規(guī)和標準中安全距離要求，旨在處置緊急事件中保證操作維護的空間和時間”。關于“安全”內(nèi)涵，有兩種截然相反觀點：

觀點Ⅰ：“安全”是一類明確狀態(tài)，即沒有人員死亡意味著人員是“安全”的。通常新建管道設計要求管道與建筑物安全距離應滿足相關標準規(guī)范要求，可認定管道工程設計滿足安全要求，標準規(guī)范數(shù)值即為“安全距離”。

觀點Ⅱ：“安全”是一類不明確狀態(tài)，即假定人員死亡風險概率不高于特定的風險臨界值，認定為人員是安全的。風險臨界值一般由國家安全管理監(jiān)督總局規(guī)定，其中用于居住用途的人員密集所人員可接受風險不應大于3×10-6/年。如長輸管道采用該數(shù)值，對應的特定距離認為是特定管段的“安全距離”。

2 國內(nèi)外管道安全距離法規(guī)標準

（1）美國

美國技術法規(guī)49 CFR Part 192《液體管道聯(lián)邦最低安全標準》規(guī)定了管道設計最低安全要求，其中長輸管道與住宅區(qū)、工商業(yè)建筑物的距離應大于15m，不包括管道埋深在滿足本法規(guī)要求再加大0.3m的情形。美國技術法規(guī)規(guī)定安全距離來源于工程實踐和事故教訓，考慮了管道事故潛在影響范圍。美國管道聯(lián)合研究協(xié)會PRCI開展管道安全距離項目研究，指出增加管道埋深有利于減小管道事故潛在。如管道與后建建筑物距離小于15m的情形，增加埋深深度作為安全措施；

（2）歐盟

歐盟將油氣運輸劃歸危險化學品行業(yè)管轄，法規(guī)《塞韋索法案》規(guī)范了長輸管道運行商在管道安全運輸應承擔的責任，例如制定儲存超過臨界值的易燃易爆油品溢流事故安全措施、應急預案；長輸管道重大事故應急響應程序和處置技術；油氣站場重要設備操作規(guī)程和維護保養(yǎng)計劃。該法規(guī)沒有給出具體管道安全距離數(shù)值，其安全管理的理念體現(xiàn)在要求管道運行商制定嚴格細致的管道操作維護程序，并需要驗證企業(yè)對于重大風險隱患制定實施有效的管理和控制，目的是保證管道建設和運行中人員風險不會增加或者發(fā)生重大事故；

（3）英國

英國石油天然氣行業(yè)兩項基本技術法規(guī)是《管道安全法》和《重大危害控制法案》。期安全理念與《塞韋索法案》相似，強制規(guī)定管道運營商每年提交安全審核材料，證明管道系統(tǒng)安全可靠，其對社會公眾和企業(yè)員工造成的死亡風險概率滿足最低合理可行范圍（As Low As Reasonably Practicable，ALARP）。該法規(guī)沒有給出具體管道安全距離數(shù)值，與49 CFR Part 192類似，通過規(guī)定管道設計、施工、運行和維護階段的最低安全要求，保證管道全生命周期安全狀態(tài)可控；

（4）中國

國家標準GB 50253-2014《輸油管道工程設計規(guī)范》指出輸送原油和成品油管道與城市住宅或村莊直線距離應大于5m。國家標準GB 50251-2015《輸氣管道工程設計規(guī)范》規(guī)定輸氣管道安全距離應滿足維搶修和運行維護要求，管道基線與附近構筑物的垂直距離應大于5m?！妒吞烊粴夤艿辣Ｗo法》提出了管道兩側5m防護區(qū)域，但該條款初衷是防止第三方活動損壞管道，并非管道事故狀態(tài)下潛在影響范圍。

3 管道安全距離準則確定方法

管道安全距離研究方法劃分為根據(jù)法規(guī)標準確定管道安全距離和根據(jù)風險可接受標準確定管道安全距離，以下分析兩種方法的優(yōu)缺點。

（1）根據(jù)法規(guī)標準確定管道安全距離

美國和中國管道設計中根據(jù)法規(guī)標準確定管道安全距離，法規(guī)標準規(guī)定距離具體數(shù)值，管道設計采用該數(shù)值即為合格。該確定方法優(yōu)點是使用簡便，管道實行一體化設計；缺點是管道設計不能體現(xiàn)運營方的職責，設計方除執(zhí)行標準規(guī)范外未考慮管道實際情況，也不能表征管道差異，但實際上輸氣管道和輸油管道的危險程度和事故潛在影響差異很大；

（2）根據(jù)風險可接受標準確定管道安全距離

歐盟和英國管道設計根據(jù)風險可接受標準確定管道安全距離，法規(guī)標準規(guī)定管道行業(yè)基本安全目標。管道企業(yè)按照管道實際特點，自主開展管道生產(chǎn)運行作業(yè)，保證管道系統(tǒng)安全可靠，滿足法規(guī)標準設定目標。這種開放式管理模式有利于調(diào)動管道企業(yè)主觀能動性，管道企業(yè)除滿足基本安全目標要求，還應考慮投資成本，研究科學合理的管道運行方案，有助于管道行業(yè)科技進步。確定風險可接受標準應基于研究系統(tǒng)、完善的管道失效數(shù)據(jù)，這方面我國管道行業(yè)還處于起步階段。根據(jù)風險可接受標準計算公式得到人員傷亡、死亡的風險概率，針對特定管段，在管道設計階段可以分析不同參數(shù)對管道系統(tǒng)風險的重要性分級，例如設計壓力、埋設深度、腐蝕速率、壁厚值等，通過優(yōu)化優(yōu)選設計參數(shù)提升管道設計水平。

4 管道安全距離準則選擇原則

我國長輸管道設計執(zhí)行GB 50251和GB 50253中安全距離的相關要求，合規(guī)性滿足要求，但近年來管道事故時有發(fā)生，國家安全監(jiān)督管理總局和管道企業(yè)投入大量人力物力，都不能從根本上杜絕管道安全事故，因此，根據(jù)法規(guī)標準確定管道安全距離的方法不能解決管道系統(tǒng)根本性安全問題?？上驳氖?，管理層和相關學者已確認法規(guī)標準在管道安全距離方面的問題，嘗試運用風險可接受準則解決這一問題，包括采用危險化學品行業(yè)人員可接受風險值計算管道安全距離。根據(jù)風險可接受標準的研究方法在保障管道安全領域更具科學性。建議首先在下列重點管段地區(qū)引入基于風險可接受標準的方法，分步實施，最終在長輸管道領域全面應用。

（1）管道沿線人口密集區(qū)以及判定為高后果區(qū)的管段；

（2）儲存超過臨界限量的危險化學品和易燃易爆油氣站場；

（3）國家安全監(jiān)督管理總局劃定的重點管段；

（4）歷史名勝區(qū)、動植物環(huán)境保護、水源地。

5 結語

中石化11.22原油管道火災重大事故受到國家、社會和各行業(yè)的廣泛關注，保障管道系統(tǒng)安全與社會公眾安全密切相關，應從健全法規(guī)標準、提升管道運行管理水平和籌建高效應急搶險機制等多方面綜合考量。與國外管道發(fā)達國家相比，我國管道面臨的社會環(huán)境復雜多樣化，打孔盜油、挖掘施工活動更為普遍，這些實際情況要求管理部門重視管道安全距離問題，僅依靠一個或多個數(shù)值從根本上預防管道油氣泄漏火災事故，根據(jù)風險可接受標準的方法有利于讓國家、行業(yè)和企業(yè)分別擔負各自的安全職責，并且按照管道實際情況制定專門的防護措施，最終建立合作共管、先進高效的管道管理機制。