郭春雷 楊麗 武國棟 蔡亮 馬偉平
(1.中海油石化工程有限公司;2.國家管網(wǎng)集團北方管道有限責(zé)任公司北京輸油氣分公司;3.中國石油管道局工程有限公司第三工程分公司;4.中航油京津冀物流有限公司;5.國家管網(wǎng)集團北方管道有限責(zé)任公司管道科技研究中心)
我國管道行業(yè)正處于高速發(fā)展階段,然而,不管是新建管道的建設(shè)投運,還是管道普遍老齡化,均面臨事故多發(fā)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1]。因此,籌建高效、完善的管道應(yīng)急響應(yīng)體系,提升管道行業(yè)應(yīng)對重大事故的應(yīng)急響應(yīng)能力至關(guān)重要[2]。
美國的管道行業(yè),相較于其他國家,在某些方面具有一定的先進性,其從聯(lián)邦政府、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會、管道運營商三個層級,構(gòu)建了嚴(yán)格細(xì)致的管道安全監(jiān)管體系、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)急響應(yīng)聯(lián)動機制[3]。 根據(jù)美國管道和危險品安全管理局1991—2010 年統(tǒng)計數(shù)據(jù),因開挖損傷導(dǎo)致管道重大事故次數(shù),由上世紀(jì)約80 次/a 降至50 次/a。
通過借鑒美國管道安全管理的先進經(jīng)驗和做法,針對我國管道應(yīng)急響應(yīng)體系中的瓶頸問題,對于我國管道行業(yè)的快速反應(yīng)、高效指揮與科學(xué)管理水平具有借鑒參考價值。
我國管道行業(yè)建立了應(yīng)對重大事故的應(yīng)急響應(yīng)程序,以及管道企業(yè)與政府、消防、監(jiān)察、環(huán)保部門的聯(lián)絡(luò)機制。管道企業(yè)編制總部、分公司、油氣站場三個層級的應(yīng)急預(yù)案,在應(yīng)對清管器卡堵、截斷閥誤關(guān)閉、油氣泄漏和火災(zāi)爆炸等方面積累了實戰(zhàn)經(jīng)驗[4]。但是,在青島“11·22”輸油管道火災(zāi)爆炸事故中,62 人死亡、136 人受傷,直接經(jīng)濟損失7.5 億元[5],暴露出我國管道應(yīng)急響應(yīng)體系存在的問題:
1) 管道應(yīng)急響應(yīng)遵循“分級負(fù)責(zé),區(qū)域為主” 原則,政府和企業(yè)職責(zé)交叉、不清晰,管道企業(yè)與政府職能部門、專業(yè)救援機構(gòu)的聯(lián)動機制還需改進。
2)缺少管道應(yīng)急響應(yīng)、控制和處置的國家標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)急預(yù)案可操作性差,現(xiàn)場指揮及救援處置中各部門銜接不順暢。
3)缺少基礎(chǔ)信息平臺等關(guān)鍵技術(shù)支持,例如涵蓋全國范圍的管道數(shù)字地圖系統(tǒng),相關(guān)部門不能快捷、準(zhǔn)確掌握管道信息;事故潛在風(fēng)險評價和次生災(zāi)害預(yù)警研究不足。
4)社會公眾的管道保護意識和應(yīng)急安全意識有待提高。
美國將長輸管道提升至國家能源戰(zhàn)略安全等級,實行聯(lián)邦政府和各州政府合作監(jiān)管模式,將造成人員死亡、5 人以上重傷、火災(zāi)爆炸、油氣泄漏量超過500 bbl(1 bbl=0.159 m3)、經(jīng)濟損失超過25 萬美元的情形列為管道事故管轄范圍。
管道規(guī)劃、選線、征地、運行、維護、應(yīng)急、廢棄等全生命周期等各個階段都有對應(yīng)部門負(fù)責(zé)(圖1),部門明確、責(zé)任清晰:

圖1 美國管道安全監(jiān)管體系
1) 運輸部(DOT) 制定管道設(shè)計、運行、維護和應(yīng)急的基本安全標(biāo)準(zhǔn)。以輸氣管道閥室設(shè)計為例,位于不同地區(qū)等級的閥室應(yīng)滿足最大間距要求,并考慮管道應(yīng)急搶修時氣體放空量及排放時間、環(huán)境敏感區(qū)氣體排放影響、管道斷裂氣體泄漏量和供氣連續(xù)性影響等因素。
2) 管道安全辦公室(OPS) 審查管道事故報告和安全狀況年報。
3) 國土安全部(DHS) 實施管道運營商安全資質(zhì)審查。
同時,美國聯(lián)邦政府采取多種措施促進管道安全[6],公眾可通過“一號通報警系統(tǒng)”(One-Call Systems)向國家應(yīng)急中心(NRC)報告管道事故或沿線的異常事件。 建立國家管道地理系統(tǒng)(NPMS),公眾可獲取管道位置信息和聯(lián)絡(luò)方式,也是國家應(yīng)急中心在應(yīng)急響應(yīng)和指揮決策的技術(shù)支持平臺。設(shè)立“811”挖掘咨詢電話,強制要求挖掘施工前72 h 了解管道信息,通告施工方案和警示信息,從聯(lián)邦法規(guī)層面預(yù)防挖掘施工損壞管道。
20 世紀(jì),美國發(fā)生過多起嚴(yán)重管道事故,具有代表性的是2000 年新墨西哥州至加利福尼亞的天然氣管道破裂爆炸火災(zāi)事故,炸坑長度約25 m、深度達6 m,造成10 人死亡。這促進了美國制定相應(yīng)的安全法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[7]。
美國建立了以聯(lián)邦法律為主、推薦性行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)為輔的多層級體系。1968 年《天然氣管道安全法》和1979 年《危險液體管道安全法》是美國管道安全領(lǐng)域的基本法律,先后又頒布了1988 年《管道安全再授權(quán)法案》、1992 年《管道安全法案》和1996 年《管道安全和合作法案》。2002 年《管道安全改進法案》規(guī)定管道運營商實施完整性管理程序,在高后果區(qū)評估管道失效后果。2006 年《管道檢驗、保護、執(zhí)法和安全法案》規(guī)定聯(lián)邦政府DOT管轄第三方活動和挖掘破壞管道。2011 年《管道安全、監(jiān)管和勞工法案》要求管道運營商為NPMS 提供管道數(shù)據(jù)信息、設(shè)置“一號通報警系統(tǒng)”、開展管道風(fēng)險評價并向OPS 報告管道事故等。
美國標(biāo)準(zhǔn)化組織遵循協(xié)商一致的原則制定推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),聯(lián)邦法規(guī)如引用該標(biāo)準(zhǔn)條款則具有強制性。美國管道安全管理、完整性管理和應(yīng)急響應(yīng)的代表性標(biāo)準(zhǔn)有:
1) API RP 1167—2016《管道 SCADA 系統(tǒng)報警管理》,API RP 1168—2015《管道控制室管理》。
2)API Std 1160—2019《危險液體管道完整性管理規(guī)范》,ASME B31.8S—2016《氣體管道完整性管理規(guī)范》。
3) API RP 1173—2015 《管 道 安 全 管 理 程序》,API RP 1162—2010《管道公眾警示程序》,API RP 1174—2015《陸上危險液體管道應(yīng)急響應(yīng)推薦做法》,API RP 1175—2015《管道泄漏檢測管理程序》,API RP 1166—2015《開挖監(jiān)測和觀測》。
美國管道應(yīng)急聯(lián)動機制完善,體現(xiàn)在政府主導(dǎo)制定應(yīng)急救援文件、應(yīng)急設(shè)施建設(shè)及能力評估以及重大事故的應(yīng)急統(tǒng)一指揮。例如,聯(lián)邦應(yīng)急管理局負(fù)責(zé)制定管道應(yīng)急預(yù)案,制定應(yīng)急設(shè)施的設(shè)計、施工、維護、檢測和使用標(biāo)準(zhǔn),以及全國的應(yīng)急基地能力評估。2004 年美國DHS 建立《國家事故管理系統(tǒng)》,規(guī)定了政府部門的應(yīng)急的職能職責(zé)和關(guān)聯(lián)關(guān)系(圖2),從國家層面建立與管道應(yīng)急互助救援協(xié)議。美國基于國家事故管理系統(tǒng)(NIMS) 的管道應(yīng)急聯(lián)動機制,實質(zhì)上是一種政府、非政府組織和民間專業(yè)機構(gòu)的前導(dǎo)式工作模式[8],NIMS 框架為美國聯(lián)邦政府和州政府聯(lián)合處理管道事故奠定了基礎(chǔ)。

圖2 美國管道應(yīng)急聯(lián)動機制
在《管道安全法》中規(guī)定了聯(lián)邦政府和管道運營商在應(yīng)急響應(yīng)過程中的職責(zé)和權(quán)限原則,例如聯(lián)邦政府的管道安全監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)掌握管道基本信息、輸送介質(zhì)特性、高后果區(qū)分布區(qū)域和聯(lián)絡(luò)方式。州政府負(fù)責(zé)審核管道應(yīng)急響應(yīng)計劃文件,監(jiān)督管道運營商定期開展應(yīng)急預(yù)案演練,協(xié)調(diào)管道運營商與警察官員、消防機構(gòu)的溝通。管道運營商收到事故報告后,應(yīng)第一時間派出專業(yè)指揮機構(gòu)到達事故現(xiàn)場,向國家應(yīng)急中心報告事故情況,采用控制管道泄漏措施,在政府環(huán)保官員指導(dǎo)下處理油氣/土壤污染物。
2.4.1 ICS 系統(tǒng)
美國管道企業(yè)在安全管理體系中建立事故指揮系統(tǒng)(incident command system,ICS)。發(fā)生重大事故時,應(yīng)急相關(guān)的人員組織、資源調(diào)配和現(xiàn)場處置均通過ICS 系統(tǒng)控制實施,即將企業(yè)的人員、設(shè)備和可用資源整合成多個模塊,包括調(diào)度控制、救援搶修、資源配送、后勤保障和經(jīng)濟賠償?shù)?。ICS 系統(tǒng)特點是:使用通用專業(yè)術(shù)語、模塊化組織架構(gòu)、應(yīng)急目標(biāo)策略清晰、一體化通信、指揮體系合理分工、統(tǒng)一行動計劃和責(zé)任過程監(jiān)督。管道企業(yè)利用ICS 系統(tǒng)實現(xiàn)重大事故的高效應(yīng)急組織和工作,旨在最大程度降低事故影響和經(jīng)濟損失。
ICS 系統(tǒng)是美國國家消防協(xié)會、美國公共工程協(xié)會(APWA) 處置突發(fā)事件的官方標(biāo)準(zhǔn)程序。2004 年美國 DHS 在 NIMS 中引入 ICS 系統(tǒng),標(biāo)志著ICS 系統(tǒng)成為美國公共安全和能源行業(yè)的通用應(yīng)急指揮系統(tǒng)[9]。
2.4.2 應(yīng)急指揮
美國在應(yīng)對重大事故通行做法是成立指揮部,負(fù)責(zé)事故現(xiàn)場的指揮調(diào)度,任命總指揮官,例如權(quán)威的應(yīng)急管理專家、技術(shù)專家、消防隊隊長或法律授權(quán)的政府官員??傊笓]官在應(yīng)對和處置重大事故過程中擁有最高話語權(quán)和決策權(quán),包括下達和指揮現(xiàn)場初期處置措施,消除點火源,探測可燃油氣/氣體,污染物臨時收集,聯(lián)系州政府職能部門及專業(yè)救援機構(gòu),事故潛在危害評估,根據(jù)事態(tài)發(fā)展調(diào)整救援策略。美國在法律層面賦予了總指揮官指揮職責(zé)和技術(shù)要求,例如10 min 內(nèi)完成現(xiàn)場信息收集,確定泄漏量、嚴(yán)重程度和預(yù)計維修時間,通過加強事故初期控制防止事故范圍擴大,在總指揮官的遴選、培養(yǎng)和任命等方面極為嚴(yán)格和慎重。
2.4.3 應(yīng)急現(xiàn)場安全
管道應(yīng)急搶修與日常維護維修差異很大,油氣混合物、人員、設(shè)備設(shè)施高度集中,屬于極高風(fēng)險作業(yè)[10]。青島“11·22”輸油管道火災(zāi)爆炸事故的重要教訓(xùn)之一是維修人員未進行次生災(zāi)害風(fēng)險識別,且未佩戴防護裝備情況下位于可能爆炸管段附近, 導(dǎo)致大量維修人員傷亡。 美國標(biāo)準(zhǔn)API RP1162—2010《管道公眾警示程序》將管道中心線兩側(cè)660ft(200 m)劃定為管道事故影響半徑范圍。美國管道應(yīng)急搶修作業(yè)過程中,按照風(fēng)險等級,將事故現(xiàn)場劃分為熱區(qū)、溫區(qū)和冷區(qū)。熱區(qū)指發(fā)生油氣泄漏的核心區(qū)域(即搶修作業(yè)區(qū)域),只允許維修人員配備防護裝備條件下才可進入;溫區(qū)是維修設(shè)備放置和周轉(zhuǎn)區(qū)域;冷區(qū)指非事故影響區(qū)域。指揮部設(shè)置在冷區(qū),距離泄漏中心至少90 m。ICS 委派危險物料安全官員,指導(dǎo)維修人員在熱區(qū)或溫區(qū)完成污染物收集和處理,保證溢油污染物處理符合法規(guī)要求。
2.4.4 管道管理應(yīng)急安全措施
實現(xiàn)高效管道應(yīng)急響應(yīng)重要前提是第一時間發(fā)現(xiàn)油氣泄漏特征,或者第三方破壞活動等異常事件。我國管道以人工巡線為主,美國管道采用飛機、汽車、輪船結(jié)合人工巡線,直升機巡線可有效監(jiān)測高寒凍土區(qū)管道位移和沉降問題。美國標(biāo)準(zhǔn)API RP1162—2010《管道公眾警示程序》通過開放性參觀讓公眾了解識別、報告管道事故方法以及處置管道事故技術(shù),增強公眾對管道安全可控的信心,鼓勵公眾報告疑似威脅管道安全的異?;顒?。針對國內(nèi)管道標(biāo)識設(shè)置制造不統(tǒng)一、警示作用有限問題,美國標(biāo)準(zhǔn)API RP1109—2010《液體石油管道設(shè)施標(biāo)識推薦做法》統(tǒng)一了管道標(biāo)識設(shè)置原則和巡檢牌制作樣式,減少運維成本,增強辨識度和警示作用。
綜上所述,美國長輸管道安全管理和應(yīng)急響應(yīng)的先進經(jīng)驗和做法包括以下方面:
1) 建立了聯(lián)邦政府和州政府合作監(jiān)管模式,部門明確、權(quán)責(zé)清晰。重視管道立法,從法律層面規(guī)范了聯(lián)邦政府、州政府和運營商在管道應(yīng)急響應(yīng)的職責(zé)。
2)建立國家管道地理系統(tǒng),為管道應(yīng)急響應(yīng)提供決策支持;設(shè)立一號通報警系統(tǒng),管道運營商向OPS 上報管道事故或異常事件;設(shè)立“811”挖掘咨詢專線,避免挖掘作業(yè)損壞管道。
3)建立NIMS,實現(xiàn)政府、非政府組織和私人機構(gòu)的前導(dǎo)式工作模式。
4)管道運營商建立事故指揮系統(tǒng)實現(xiàn)應(yīng)急響應(yīng)的高效組織,重視總指揮官在事故初期處置的作用,實行事故現(xiàn)場安全分區(qū)和污染物處置規(guī)范化。
為保證我國長輸管道安全、高效運行,應(yīng)從國家安全戰(zhàn)略高度,提升管道應(yīng)急響應(yīng)的技術(shù)水平,建議如下:
1)設(shè)立國家管道安全監(jiān)管部門,聯(lián)合行業(yè)協(xié)會制定法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范監(jiān)管職責(zé)和對管道管理者的要求。
2)管道安全監(jiān)管部門明確政府職能部門、管道管理者、應(yīng)急管理部門、社會專業(yè)機構(gòu)的職責(zé)、權(quán)利和義務(wù),依據(jù)職責(zé)權(quán)限進行問責(zé)和處罰。
3)建立企業(yè)和政府共享聯(lián)動機制,促進管道企業(yè)與國家政府關(guān)于管道安全管理政策的交流,加強管道應(yīng)急響應(yīng)體系與社會應(yīng)急體系的融合。
4)建立國家管道應(yīng)急體系和國家管道地理信息平臺,為管道應(yīng)急響應(yīng)提供技術(shù)支持和決策依據(jù)。
5)管道企業(yè)建立ICS 實現(xiàn)應(yīng)急響應(yīng)高效組織和優(yōu)化調(diào)配,加強事故應(yīng)急總指揮官的培養(yǎng)力度,在管道事故現(xiàn)場劃定安全區(qū)域,重視溢油污染物規(guī)范化處理。