胡子秋1 符雄2 吳超3 王彥青3 蔣宏業(yè)2 徐濤龍2

1.西氣東輸管道公司南昌管理處； 2.西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院；3.西氣東輸管道公司浙江管理處

高后果區（high consequence areas， HCAs)是指管道發(fā)生泄漏會(huì )對公眾、社會(huì )、環(huán)境造成較大不良影響的區域，是管道隱患治理和安全防護的重點(diǎn)區段。GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》明確要求對運營(yíng)期管道進(jìn)行周期性高后果區識別，并對影響管道安全運行的危害因素進(jìn)行定期辨識和評價(jià)。因此，如何準確識別管道高后果區段，判斷其風(fēng)險大小，制定針對性管理對策，保證管道安全運行，避免重大事故發(fā)生，是必須面對和解決的重要問(wèn)題。鑒于此，筆者總結了高后果區識別流程和風(fēng)險評估技術(shù)，提出了GB 32167―2015應用建議和高后果區管理對策。

1 天然氣管道高后果區識別方法

GB 32167―2015將輸氣管道高后果區劃分為三級，Ⅰ級為最小嚴重程度，Ⅲ級為最大嚴重程度。結合管理實(shí)踐，總結出輸氣管道高后果區識別流程及等級劃分，如圖 1所示。首先，結合管道設計文件和實(shí)地調查劃分地區等級，據此進(jìn)行高后果區識別；其次，根據管道自身屬性，確定不同管道的失效潛在影響范圍；最后，根據管道潛在影響半徑內有無(wú)特定場(chǎng)所或有無(wú)易燃易爆場(chǎng)所進(jìn)行高后果區識別。

從HCAs識別流程來(lái)看，輸氣管道高后果區可分為人口密集型、特定場(chǎng)所型和易燃易爆場(chǎng)所型三個(gè)類(lèi)型。高后果區可以是三類(lèi)中的一種，也可以是任意兩種或三種的組合。

2 高后果區管理方案

2.1 高后果區識別及風(fēng)險評價(jià)工作流程

根據管道完整性管理要求，結合識別實(shí)踐和管理經(jīng)驗，確定高后果區識別及風(fēng)險評價(jià)工作流程（圖 2）。

（1）調研并收集管道資料

采用現場(chǎng)調查與地理信息系統相結合的方式，收集管道基礎信息（管徑、壓力、埋深等數據）、周邊地質(zhì)環(huán)境（地質(zhì)災害情況）和社會(huì )環(huán)境資料（戶(hù)數、周邊節假日安排、特定場(chǎng)所等情況）。同時(shí)收集管道檢測數據為管道本體缺陷風(fēng)險評價(jià)做準備。

（2）高后果區識別

依據圖 1流程開(kāi)展識別工作，確定高后果區段的 起始位置、長(cháng)度和類(lèi)型。 GB 32167―2015識別準則較為簡(jiǎn)化，現場(chǎng)應用存在一定局限性，針對常見(jiàn)識別問(wèn)題，總結出7點(diǎn)識別建議。

①高后果區邊界設定為距離最近一幢建筑物外邊緣200 m，如圖 3所示。

②識別出的高后果區區段相互重疊或間隔不超過(guò)50 m時(shí)，作為一個(gè)高后果區管理。

③高后果區長(cháng)度不是固定的2 km。識別準則參照GB 50251―2015《輸氣管道工程設計規范》中“2 km”長(cháng)度劃分地區等級，導致管道人員統一將高后果區長(cháng)度定為2 km。實(shí)際上，高后果區應是能滿(mǎn)足地區等級要求的最大聚集戶(hù)數所在的管道區段，可以小于2 km。而且，高后果區長(cháng)度增加會(huì )相應增加安全管理工作量。

④公路交通頻繁程度不應成為識別高后果區的準則。之前有運行人員認為與管道伴行的大流量高速公路區段應該識別為高后果區，原因為一旦發(fā)生事故，高速公路會(huì )受損，后果嚴重。但標準中未涉及到高速公路、鐵路等情況，參照文獻[1]力學(xué)分析結果，表明天然氣管道爆炸對混凝土套管、鋼管以及鋼管支架的影響有限，不會(huì )影響土體和高速公路的安全。

⑤醫院、托兒所、幼兒園、養老院等類(lèi)特定場(chǎng)所，不能因為規模小或人數少就忽略其后果嚴重性。

⑥當區域內出現大量小作坊、小工廠(chǎng)時(shí)，可將工廠(chǎng)內的人數折算為戶(hù)數進(jìn)行識別，折算比例為每3人為1戶(hù)（參考GB 50028―2006《城鎮燃氣設計規范》）。

⑦當出現連片高后果區域，可按道路或里程樁界限斷開(kāi)，以方便管理。

（3）風(fēng)險評價(jià)

管道風(fēng)險評價(jià)是完整性管理的核心部分，可全面且量化認識管道的風(fēng)險因素和其潛在的危害后果，為管道基于風(fēng)險的檢測以及維護維修等工作提供依據與技術(shù)支持。管道風(fēng)險評價(jià)對象應為全管段、全覆蓋，并非僅針對高后果區[2]。

（4）形成高后果區“一區一案”

在對高后果區進(jìn)行風(fēng)險評價(jià)后，形成“一區一案”，包括7個(gè)部分。①高后果區描述。包括管道壓力和管徑等基本信息、潛在影響半徑、周邊社會(huì )環(huán)境信息、周邊環(huán)境信息和現場(chǎng)照片信息等。②責任人。記錄各高后果區各級負責人信息。③重大事件記錄。如有無(wú)地區等級升級情況、近年重大自然災害情況和未來(lái)重大建設規劃等。④風(fēng)險結果分析。辨識各類(lèi)風(fēng)險的主要風(fēng)險源和記錄風(fēng)險評估的計算結果。⑤風(fēng)險防控措施。根據風(fēng)險分析結果，針對性的提出風(fēng)險防控措施。⑥應急處置。編制應急處置表，明確應急處置方案。⑦合規化管理。編制合規化管理記錄表。

（5）資料更新

及時(shí)更新高后果區長(cháng)度、等級、風(fēng)險等級等信息 資料并報備，完成識別及評價(jià)工作循環(huán)的最后一環(huán)。

2.2 管理對策

高后果區應當強化預防性管理措施。①與地方政府部門(mén)溝通，加大對管道保護法及管道安全知識的宣傳力度，并請相關(guān)部門(mén)協(xié)助做好HCAs的日常管理。②加強HCAs管道安全警示，如密集豎立安全警示牌、安全標語(yǔ)等。③和特定場(chǎng)所負責部門(mén)等建立應急聯(lián)絡(luò )機制。

具體風(fēng)險源的針對性防范措施。①第三方損壞風(fēng)險，需要加強巡線(xiàn)頻率，加大對第三方施工、違章占壓、蓄意破壞等外部干擾活動(dòng)的防治。②環(huán)境與地質(zhì)災害風(fēng)險，定期進(jìn)行地質(zhì)災害排查和治理工作，同時(shí)與轄區地方防汛指揮部、氣象、地質(zhì)、自然災害等監測機構取得聯(lián)系，建立信息預報反饋工作機制和制作防汛預案。③管道本體缺陷風(fēng)險，定期檢測并運行監測技術(shù)，全面掌握管道安全狀況，及早發(fā)現和處理隱患，及時(shí)進(jìn)行補漏和排流保護等。

3 應用實(shí)踐

應用上述流程，在西氣東輸管道公司浙江管理處所轄管道開(kāi)展高后果區識別和風(fēng)險評估實(shí)踐。該管道全長(cháng)524.4 km，為1 016 mm 、 X70鋼管，壁厚21 mm，設計壓力10 MPa，管道沿線(xiàn)地質(zhì)環(huán)境復雜，部分地段人口密集，外部干擾活動(dòng)較頻繁。

3.1 識別和風(fēng)險評估

以HCAs 001號為例，高后果區潛在影響半徑為318 m。管道經(jīng)過(guò)1處村莊，之后穿過(guò)居民區，兩側200 m范圍內有約600戶(hù)住戶(hù)；距離管道北側10 m有1所中心醫院，約100人；距離管道北側50 m，有1所中心幼兒園，約50人。管道與寬度為10 m的公路發(fā)生1次交叉，穿越方式為頂管穿越；區域內人口集中，有特定影響場(chǎng)所，因此，作為1個(gè)HCAs進(jìn)行識別填報。

該HCAs地區等級為三級，故為Ⅲ級高后果區，且同時(shí)屬于人口密集型和特定場(chǎng)所型高后果區。借助西南石油大學(xué)油氣完整性管理團隊風(fēng)險評估軟件，風(fēng)險評價(jià)綜合評分值為188.25分，屬于“較高風(fēng)險”；主要風(fēng)險源為區域內群眾活動(dòng)較為頻繁、部分群眾持不友好態(tài)度及管道存在弱直流干擾情況等。識別評估完成后，填寫(xiě)登記卡，記錄HCAs的詳細描述、現場(chǎng)圖片、 GIS圖片、危害后果、對策措施和管理記錄等信息，完成管道“一區一案”。

3.2 統計分析

管道全線(xiàn)共識別HCAs 79處，長(cháng)度為112.8 km，占管道總長(cháng)度的21.5%。浙江段HCAs等級結果為： II級高后果區為主，共78處，長(cháng)度為111.9 km； I級高后果區1處，長(cháng)度為0.87 km；未發(fā)現III級高后果區。其中13處HCAs內人口密集、有特定場(chǎng)所和易燃易爆場(chǎng)所三類(lèi)情況， 27處HCAs兩種類(lèi)型并存（圖 4）。

對79處HCAs進(jìn)行風(fēng)險評估， 按GB/T 27512 ―2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險評估方法》風(fēng)險等級規定，“中等風(fēng)險”（130～170） 35處，“較高風(fēng)險”（170～200） 44處。

3.3 防控措施

以HCAs 001為例，制定管理措施和響應計劃：①加強日常巡查。②向非友好態(tài)度群眾宣傳管道保護相關(guān)法律法規。③同醫院和幼兒園等特定場(chǎng)所建立應急聯(lián)系機制，定期組織開(kāi)展聯(lián)合應急演練。④對雜散電流干擾段采取排流保護措施，及時(shí)修復高后果區內管道外防腐層缺陷。

4 結論

（1）依據HCAs識別準則制定了方便現場(chǎng)操作人員實(shí)施的高后果區識別流程。

（2）總結了高后果區識別及風(fēng)險評價(jià)主要環(huán)節的工作內容，對常見(jiàn)問(wèn)題提出了識別建議，并針對三類(lèi)不同風(fēng)險源制定了相應的管理對策。

參考文獻：

【1】楊仲元，吳穎峰.穿越及并行天然氣管模擬爆炸對高速公路結構影響分析[J]. 公路， 2014(7)： 69-74.

【2】劉道乾，周立國，王曉霖等.成品油管道的高后果區識別與風(fēng)險評價(jià)實(shí)踐[J].管道保護， 2019(4)：31-34.

作者：胡子秋，工程師，主要從事天然氣管道運行管理工作。