城市更新改造項目與周邊油氣管線相互影響定量風(fēng)險分析

全永志(北京國信安科技術(shù)有限公司，北京 100160)

0 引言

在特大城市及大城市，城市更新(舊城改造)成為城市升級、擴展空間的重要手段，同時也可以為被拆遷的業(yè)主帶來實質(zhì)性的生活品質(zhì)提升以及資產(chǎn)價值的提升，城市更新項目一般為為上世紀(jì)八、九十年代的舊村、舊工業(yè)區(qū)，建筑質(zhì)量較差，建筑建設(shè)缺乏秩序，由于先天規(guī)劃不足，周邊可能存在高壓燃氣管道和輸油長輸管道，存在安全隱患[1]。2021年6月13日6時30分許，湖北十堰市張灣區(qū)艷湖社區(qū)集貿(mào)市場發(fā)生燃氣爆炸事故，造成25人死亡，138人受傷，其中重傷37人。如何有效管控城市風(fēng)險，是擺在各級政府面前的一道難題。本文通過對城市更新項目周邊油氣管線泄漏后可能發(fā)生事故的危險性進行定量分析，評估可能發(fā)生事故的類型及嚴(yán)重程度，并給出城市更新項目與周邊油氣管線相互影響的風(fēng)險評估結(jié)論。

1 城市更新改造項目與周邊油氣管線簡介

本文評估對象為某市某區(qū)某城市更新項目，擬申報拆除范圍用地面積約422 673.8 m2，更新單元范圍面積507 537.2 m2，位于某街道某片區(qū)，海拔分布約在48～60 m，為低丘河谷平原區(qū)。四至范圍為西至某路，東至某路，北至某路，南至某大道。

該項目現(xiàn)狀以四類居住和工業(yè)用地為主，有較少的公園綠地、商業(yè)用地及城市道路用地。現(xiàn)狀用地功能混雜，空間分布無序，生產(chǎn)、生活相互干擾。

建筑性質(zhì)情況：主要為原農(nóng)村居民住宅和工業(yè)廠房，有少量沿街商鋪和農(nóng)貿(mào)市場，現(xiàn)狀建筑功能與片區(qū)發(fā)展不相符，多為上世紀(jì)八、九十年代的舊村、舊工業(yè)區(qū)，建筑年限在20年以上，建筑外觀陳舊，建筑結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)施老化，建筑質(zhì)量較差，建筑建設(shè)缺乏秩序，較為凌亂，衛(wèi)生條件較差，活動設(shè)施及綠化景觀較差，配套設(shè)施缺乏，服務(wù)能力較弱，存在安全隱患。

建設(shè)容量情況：現(xiàn)狀建筑以舊工業(yè)區(qū)與舊村住宅為主。建筑物大部分為1～4層，總建筑面積約為47.3萬平方米，容積率約為1.69。現(xiàn)狀建設(shè)容量低，土地價值可進一步提升。

某城市更新范圍南側(cè)隔著某立交橋外現(xiàn)有某市燃氣集團高壓天然氣管道(管徑813 mm，運行壓力4.0 MPa)、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道(管徑610 mm，運行壓力9.2 MPa)、中石化成品油輸油管道3條管線(汽油，管徑323.9 mm，運行壓力4 MPa)。管線為東西走向埋地敷設(shè)，中心線距離某城市更新范圍南部商業(yè)用地邊界最近距離分別為約112 m、164 m、170 m[2-3]。

2 事故后果模擬及外部安全防護距離確定

2.1 事故后果模擬

依據(jù)GB 36894—2018《危險化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲存設(shè)施風(fēng)險基準(zhǔn)》，通過對評價區(qū)域存在的危險、有害因素辯識與分析可知，某城市更新項目周邊油氣管線輸送的介質(zhì)為天然氣和汽油，具有易燃易爆的特性，其火災(zāi)危險性屬于甲類，管道泄漏易引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故。通過分析危險物料泄漏的模式確定泄漏類型，進而用于事故后果和定量風(fēng)險計算中氣體擴散模型的選擇和事故后果類型的確定。

為此，本次分析采用南京安元科技有限公司研發(fā)的安全評價與風(fēng)險分析系統(tǒng)軟件，該軟件是南京安元科技有限公司聯(lián)合南京工業(yè)大學(xué)針對我國區(qū)域性定量風(fēng)險評價而專門升級研發(fā)的定量風(fēng)險評價專用軟件。通過劃分風(fēng)險區(qū)域，確定中孔泄漏、大孔泄漏和完全破裂三種泄漏情況模型，對三條管線泄漏發(fā)生噴射火災(zāi)事故、蒸氣云爆炸事故傷害模型分別進行模擬計算，計算結(jié)果顯示管線完全破裂情況下發(fā)生蒸汽云爆炸事故后果最為嚴(yán)重[4]。

計算結(jié)果：(1)某市燃氣集團高壓天然氣管道完全破裂同時發(fā)生蒸汽云爆炸事故后果分析結(jié)果，死亡半徑：19.25 m，重傷半徑：50.09 m，輕傷半徑：97.43 m；(2)某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道完全破裂同時發(fā)生蒸汽云爆炸事故后果分析結(jié)果，死亡半徑：31.04 m，重傷半徑：71.52 m，輕傷半徑：139.12 m；(3)中石化成品油輸油管道完全破裂同時發(fā)生蒸汽云爆炸事故后果分析結(jié)果，死亡半徑：14.77 m，重傷半徑：41.11 m，輕傷半徑：79.96 m。

2.2 個人風(fēng)險和社會風(fēng)險分析

通過分析油氣管線的管徑、輸送介質(zhì)、運行壓力、泄漏模式、泄漏源強、人員暴露時間、事故類型等參數(shù)，定量確定外部安全防護距離、個人風(fēng)險值和社會風(fēng)險值。

2.2.1 個人風(fēng)險分析

個人風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)：個人風(fēng)險是指假設(shè)人員長期處于某一場所且無保護，由于發(fā)生危險化學(xué)品事故而導(dǎo)致的死亡頻率，單位為次每年。

標(biāo)準(zhǔn)名稱：中國(在役和新建裝置)：低密度人員場所(人數(shù) ＜30人)(GB 36894—2018)[5]。

某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道的個人風(fēng)險(圖中藍色圓環(huán))滿足可容許風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2.2 社會風(fēng)險分析

(1)社會風(fēng)險定義。社會風(fēng)險是指群體(包括周邊企業(yè)員工和公眾)在危險區(qū)域承受某種程度傷害的頻發(fā)程度,通常表示為大于或等于N人死亡的事故累計頻率(F)，以累計頻率和死亡人數(shù)之間關(guān)系的曲線圖(F-N曲線)來表示。本文中藍線上方的區(qū)域為“不可接受區(qū)”，綠線代表社會風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)曲線，綠線下方的區(qū)域為“可接受區(qū)”，介于藍線和綠線之間的區(qū)域為“盡可能降低區(qū)”，紅線表示該區(qū)域的實際社會風(fēng)險分布情況

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：GB 36894—2018。

(2)社會風(fēng)險分析。某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道對某城市更新項目的社會風(fēng)險(F-N)曲線如圖1、圖2、圖3所示。通過分析可知，某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道對某城市更新項目的社會風(fēng)險曲線部分位于“盡可能降低區(qū)”，部分位于“可接受區(qū)”，均不在“不可接受區(qū)”，社會風(fēng)險可以接受。

圖1 某市燃氣集團管線社會風(fēng)險(F-N)曲線

圖2 某天然氣公司管線社會風(fēng)險(F-N)曲線

圖3 中石化輸油管道社會風(fēng)險(F-N)曲線

2.2.3 外部安全防護距離

外部安全防護距離的計算采用定量風(fēng)險評價法。外部安全防護距離顏色對照如表1所示。

表1 外部安全防護距離顏色對照表

某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道可造成人員輕傷的外部安全防護距離分別為76.8 m、109.38 m、89.17 m，距離某城市更新項目商業(yè)用地邊界最近距離分別為112 m、164 m、170 m，處于該區(qū)域之外，外部安全防護距離足夠[6]。

3 結(jié)語

某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道距離某城市更新項目商業(yè)用地邊界最近距離分別為112 m、164 m、170 m，外部安全防護距離分別為76.8 m、109.38 m、89.17 m，其影響范圍不波及某城市更新項目。

綜上所述，某城市更新項目建設(shè)施工及運行期間在做好安全防范措施、避免人為因素對管道破壞的前提下，周邊油氣管道泄漏事故不會對某城市更新項目造成影響，安全風(fēng)險是可以接受的。