油氣輸送管道高后果區識別劃分標準探討

賈 帥

中航油京津冀物流有限公司, 天津 300300

0 前言

2016年3月1日，GB 32167—2015《油氣輸送管道完整性管理規范》(以下簡稱GB 32167—2015)開始正式實施,管道企業和政府監管部門對管道高后果區的管理有了規范和依據。越來越多的管道企業都按照該規范開展了管道的高后果區識別,進行風險評價,建立了相應的完整性管理體系,管道的安全管理更加規范[1-12]。但是GB 32167—2015對于高后果區識別劃分的標準規定不夠明確詳細,高后果區級別劃分是定性描述,而非定量描述。定性描述導致在實際工作中同一個高后果區的級別劃分因人而異,在實際使用過程中也存在無法套用規范的情況,各企業對于規范的解讀和劃分標準的適用性也存在分歧[13-20]。本文結合工作中遇到的實際問題對GB 32167—2015中的高后果區識別劃分和管理進行探討,對人員密集型高后果區的級別劃分提出量化指標,對特定場所高后果區的識別提出新的依據,對環境敏感型高后果區的識別提出改進意見,供相關從業技術人員進行借鑒,促進完整性管理規范中高后果區識別標準的量化、細化,使其更具有可操作性和標準統一性。

1 人員密集型高后果區級別劃分

GB 32167—2015中的高后果區識別分級表中將“四層及四層以上樓房(不計地下室層數)普遍集中、交通頻繁、地下設施多的區段”劃分為Ⅲ級高后果區[1]。其中“樓房普遍集中”沒有明確的標準，也沒有考慮是否入住及人員入住率等問題;“交通頻繁”沒有明確車流輛和人流量;“地下設施多”沒有說明設施類型和數量標準。這幾個條件是滿足其中一個還是全部同時滿足才能被劃為Ⅲ級高后果區,GB 32167—2015沒有明確,各企業在識別過程中也存在標準不一的問題,由此導致了同一個高后果區在不同單位、不同評價周期被劃分為不同級別。

GB 32167—2015中Ⅱ級高后果區b類標準中明確了具體的戶數,相比Ⅲ級高后果區的標準更加詳細,便于操作。但也存在一定問題，如：沿街的商鋪戶數很容易分清,而大商場分租給很多小商戶后戶數則難以界定;工業區中工廠往往較大,工人較多,一個工廠算一戶,明顯不合理;很多地方工廠周邊有住戶,一個居民住戶通常只有3～5人,而這樣的居民住戶也和上百人的工廠一樣被算作一戶,明顯不合理;實際識別過程中還發現工廠周邊住戶基本就在這個工廠上班,工廠員工和附近住戶是同一批人,因此在計算戶數時會存在重復計算情況;一些倉庫或者關停廠房,沒有人員聚集和居住,也不應該計算在內。

目前中國城市化進程加快,很多村莊住戶都已經搬遷到城市,沒有搬遷的住戶平時往往也到城市工作,其房屋經常處于閑置狀態,有的甚至已經廢棄。因此統計戶數并不能真實反映實際情況。戶數統計既有不合理的地方也有難以統計的情況。

高后果區影響主要考慮的是人,體現尊重生命、以人為本的理念。GB 32167—2015中規定的高后果區a、b、c類都屬于人員密集型高后果區,并非建筑、廠房密集型高后果區,本質還是體現對人的影響。因此為了更加明確劃分高后果區級別,可以將戶數折算成人數,通常按照每戶3.2人進行統計[11]。建筑場地設計中住宅平均每戶人數3.1～3.5人,可供參考,也可以查詢當地人口調查報告,不同地區采用不同的數值。人口密集型Ⅱ級高后果區b類的劃分標準是100戶以上,按照最高計算要達到350人以上。

人員密集型Ⅲ級高后果區相比人員密集型Ⅱ級高后果區級別更高,人數也應該更多。人員密集型Ⅲ級高后果區要求四層及四層以上樓房普遍集中、交通頻繁、地下設施多,這幾項應理解為同時具備。高后果區考慮對人的影響,“四層及四層以上樓房普遍集中”考慮的是人員居住密度較大,人員居住密度較大則與生活相關的交通和地下設施就會多。僅僅是交通頻繁或地下設施多的區域都不應該被劃分為人員密集型高后果區。因此綜合考慮,可以將150戶及以上的區域劃定為人員密集型Ⅲ級高后果區,考慮人員的流動性,將500人以上的區域確定為人員密集型Ⅲ級高后果區。

對管道中線200 m范圍內的市郊居住區、商業區、工業區、發展區等都按照人員統計,開展管道高后果區調查統計人員情況,將350人以上500人以下的區域劃定為人員密集型Ⅱ級高后果區b類。人員密集型Ⅱ級高后果區c類按照GB 32167—2015要求是50戶以上的村莊、鄉鎮,c類是人員密集型高后果區最低級別,從安全管理角度應該取最低值,以150人為劃定標準。以人為本,以管道對周邊人員的影響為出發點,制定了按照人數劃分人員密集型高后果區級別的標準,見表1。以人數劃分高后果區級別可以規避工廠、企業、商場等按照戶數統計不合理的問題,排除無人居住的空房、倉庫、廢棄的工廠,更加符合人員密集型高后果區識別、劃分的本質和初衷,便于操作和實際應用。

表1 輸油管道人員密集型高后果區劃分表

2 特定場所的高后果區識別

GB 32167—2015中6.1.3規定了兩類特定場所[11]，即“除三級、四級地區外,由于天然氣管道泄漏可能造成人員傷亡的潛在影響區域。”特定場所Ⅰ為醫院、學校、托兒所、幼兒園、養老院、監獄、商場等人員疏散困難的建筑區域;特定場所Ⅱ為一年之內至少有50 d(時間計算不需要連貫)聚集30人或者更多的區域。例如集貿市場、寺廟、運動場、廣場、娛樂休閑地、劇院、露營地等。這兩類特定場所是針對輸氣管道的,應該屬于三級、四級地區,但是沒有明確具體按照三級還是四級管理。輸油管道高后果區識別過程中也經常遇到這兩類特定場所,但依據現有的國標規范按照戶數進行統計,則無法被列入高后果區。而實際情況是特定場所人員眾多,發生事故必然造成很嚴重的后果,符合高后果區的定義,因此輸油管道途經這些地區,也應該按照高后果區管理。

輸油管道途經特定場所Ⅰ、特定場所Ⅱ時,不能以場所類型來劃分高后果區級別,而應按照場所的人員規模來劃分。學校、幼兒園規模不一,人數差別比較大,小的幼兒園、托兒所可能有10～30人,中學幾百到上千人,大學幾千到上萬人。城市郊區商場不一定比村鎮集貿市場人多。因此特定場所的識別應統計人流量,按照人數劃分高后果區級別。

例如某成品油管道經過一鄉鎮小學,并穿越一條省道,管道中心線200 m范圍內,有四層教學樓一棟,農業合作社四層辦公樓一棟。居民約20戶,建材加工廠1戶約60人,瓷磚展銷店及倉庫8戶約50人。學校在校學生約500人,教職工、司機、門衛、保潔等后勤人員約80人。管道位于教學樓南方120 m,學校操場改擴建,管道位于學校圍墻里面,操場下面,操場是沙土路面,未做硬化。管道與周邊建筑位置見圖1,航拍情況見圖2。

圖1 管道與周邊建筑位置圖Fig.1 Location map of pipelines and surrounding buildings

圖2 管道周邊情況航拍圖Fig.2 Aerial view of the pipeline surrounding conditions

按照GB 32167—2015中輸油管道高后果區識別分級表,該地區四層樓房只有2棟,不夠普遍集中;從圖2也可以看出省道的交通狀況,往來車輛不斷但也不算頻繁,地下設施有電纜、輸水管道各1條。該地區商戶8戶,生產加工廠1戶,農業合作社1戶,因此不符合GB 32167—2015中的a、b類高后果區標準。該地區屬于鄉鎮,按照規范c類高后果區聚居戶數應在50戶以上,該地區居民、商戶、工廠、合作社、學校共計31戶,也不符合c類高后果區標準。管道穿越省道,符合GB 32167—2015中d類高后果區標準,屬于最低級別Ⅰ級高后果區(交通設施類)。

同樣是該成品油管道穿越某高速公路,周邊是農田,200 m范圍內無其他建構筑物,按照GB 32167—2015應被識別為Ⅰ級高后果區(交通設施類)。

同一條管段,不同位置,兩個差別很大的高后果區被劃分為同一個級別。從上述案例可見GB 32167—2015中的輸油管道高后果區識別分級表存在明顯不合理的地方。按照本文提出的依據人數劃分高后果區級別,將學校、工廠、商店、企業、村落都折算成人數,調查統計管道中心線200 m范圍內影響的人數,按照表1劃分高后果區級別。圖1管段影響人數將近1 000人,管道在學校里面,位于操場下面,人員不易疏散,附近有企業、工廠、商戶,穿越省道,可被識別為人員密集型Ⅲ級高后果區,這樣的識別更合理也更符合實際情況。

3 輸氣管道高后果區級別劃分

輸氣管道高后果區級別劃分應按照GB 32167—2015中6.1.2.1中的輸氣管道高后果區管段識別分級表劃分:管道途經四級地區被識別為Ⅲ級,途經三級地區被識別為Ⅱ級b類。其中的“三級地區”“四級地區”按GB 50251《輸氣管道工程設計規范》(以下簡稱GB 50251)來劃分。地區等級劃分是從大范圍、大區域、長時間跨度對管道經過區域位置進行劃分,考慮的是未來的發展,便于在設計中考慮安全系數,確定設計系數等級。而高后果區的識別和級別劃分是從具體到管道中心線200 m的小范圍內、按照短時間內的現實情況進行,且識別和級別劃分結果的有效期不超過18個月。

GB 50251中4.2.2第4條規定:當一個地區的發展規劃足以改變該地區的現有等級時,應按照發展規劃劃分地區等級。目前城市化建設還在加快發展,很多城市劃定了較大范圍開發區,把很多已建管道圈定在范圍內。城市開發區的管道設計按照三級、四級地區確定設計系數,增大安全系數確保管道安全。然而規劃發展有一個過程,目前這些三級、四級地區很多都是空地,套用現在GB 32167—2015就會被劃定為Ⅱ級、Ⅲ級高后果區,不太符合實際。天津濱海新區、雄安新區都是國家級新區,按照GB 50251中4.2.2第4條應該被劃分為四級地區,輸氣管道途經四級地區應識別為Ⅲ級高后果區。但目前天津濱海新區、雄安新區很多地方還都是農田、荒地,把該區域的輸氣管道全部都識別為Ⅲ級高后果區明顯不合理。

管道是人建設的,服務于人,造福于人,識別、管理高后果區也是防范管道危害于人。城市的發展建設也是依靠人的推動,高后果區識別更新應根據城市發展、人的活動變化而變化,因此輸氣管道高后果區識別也應該按照人數劃分級別。GB 32167—2015輸氣管道高后果區管段識別分級表中a、b類按照本文表1中a、b類進行識別分級,c類按照GB 32167—2015計算影響半徑,再統計影響半徑范圍內的人數套用表1進行劃分。d類管徑小、壓力小,直接識別為Ⅰ級高后果區。e類先統計管道兩側200 m范圍內特定場所人數,再根據人數劃分級別。f類按照GB 32167—2015中6.1.2.1原有規定進行識別劃分。

4 環境敏感型高后果區識別

GB 32167—2015輸油管道高后果區識別表中e、f類為環境敏感型高后果區,考慮油品泄漏對環境的污染。e類標準為管道兩側各200 m范圍內有濕地、森林、河口等國家自然保護地區,這些地區應為已經列入國家自然保護區名錄且能夠在國家政府網站查詢到的地區,未列入的自然保護地區不應被識別為高后果區。f類標準為管道兩側各 200 m 范圍內有水源，河流，大、中型水庫,主要考慮水體流動,一旦油品泄漏，污染擴散范圍較大,影響嚴重。水源主要指作為飲用水的水源,河流指有具體名稱的大型國家級河流,中、小型的河流排水溝不能算。大、中型水庫必須是有名稱、有水務部門管理認定的水庫,水塘、魚塘、存水的礦坑等不能計列。

5 結論

1) GB 32167—2015中輸油管道人員密集型高后果區識別項范圍模糊籠統,劃分標準不準確,不便于實際操作使用。本文結合實際應用案例,制定人員密集型高后果區識別標準,把戶數折算為人數,調查統計區域內人數,按照管道影響范圍內的人數進行劃分,標準明確、操作簡單。

2)按照人數劃分人員密集型高后果區級別可以解決特定場所人口多、戶數少,按照原有規范標準劃分不合理的問題。輸氣管道高后果區識別分級按照設計規范中地區等級來劃分不夠嚴謹科學,應按照管道影響范圍內的人數劃分，更科學合理,識別標準更統一,便于應用。

3)按照人數劃分人員密集型高后果區級別,符合人員密集型高后果區定義,體現尊重生命、以人為本的理念。結合實際情況對于輸油管道人員密集型高后果區識別標準提出新的劃分標準和依據,對環境敏感型高后果區劃分提出了改進意見,供相關從業技術人員進行參考借鑒。