胡立宇 張德海
(1.無(wú)錫厚德石化工程設(shè)計(jì)有限公司,江蘇 無(wú)錫 214028;2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院,河南 鄭州 450002)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 國(guó)內(nèi)對(duì)成品油的需求迅速增長(zhǎng),長(zhǎng)距離輸油管道也隨之不斷增加。 輸油管道長(zhǎng)距離作業(yè),具有自動(dòng)化程度高、密閉性好等職業(yè)特點(diǎn),在安全等級(jí)上優(yōu)于公路、鐵路、船舶運(yùn)輸?shù)瘸R?guī)輸送方式。 但是,因?yàn)閮?chǔ)運(yùn)介質(zhì)主要以原油、液化氣、輕油等易爆、易燃、易于靜電聚集和易揮發(fā)流體為主,特殊情況下還輸送有毒物質(zhì),一旦輸送管道發(fā)生泄漏,泄漏介質(zhì)如油氣等極易引起起火爆炸,直接導(dǎo)致人員傷亡,物質(zhì)財(cái)產(chǎn)損害等后果[1]。 大量油品泄漏會(huì)污染直接土壤、水源,對(duì)公眾健康和環(huán)境造成不良影響。 大口徑、長(zhǎng)距離、高壓力的大型管道系統(tǒng)屬于長(zhǎng)距離輸油管道, 是國(guó)民經(jīng)濟(jì)供應(yīng)大動(dòng)脈和國(guó)家能源的重點(diǎn)工程,其運(yùn)行的安全性至關(guān)重要[2]。
在全體社會(huì)高度重視公眾安全,注重保護(hù)環(huán)境,降低霧霾,大氣污染不超PM2.5 的前提下,輸油管道整體系統(tǒng)的安全保護(hù)和安全防護(hù)受到了前所未有的關(guān)注。 如近期建成投用的蘇南成品油管道, 由南京棲霞油庫(kù)至蘇州油庫(kù),穿過(guò)了全國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的蘇錫常地區(qū)。 近年來(lái)發(fā)生了多起輸油管道事故, 特別是青島中石化輸油管道的事故發(fā)生后,輸油管道的安全引起了各方的重視。
為了有效保護(hù)輸油管線, 同時(shí)盡可能避免管道發(fā)生事故對(duì)周邊區(qū)域的人員和財(cái)產(chǎn)造成損害,需要確保輸油管道與公路、鐵路、線纜、建構(gòu)筑物等的安全間距符合要求。
截止到目前, 我國(guó)建成并已經(jīng)投入使用的輸油管道為8 萬(wàn)多公里。 在東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),大多數(shù)管道運(yùn)行時(shí)間已經(jīng)接近40年,部分管道甚至超過(guò)40年,已經(jīng)接近管道正常使用的合理年限,正在逐步進(jìn)入事故多發(fā)期。
最近幾年新建成的西部大開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)工程中, 長(zhǎng)距離、大口徑、高壓力的大型管道系統(tǒng)包含陜京輸氣管道、蘭成渝成品油管道、大西南成品油管道、陜京二線等。 這些管道途經(jīng)高山、沙漠、隧道,通過(guò)多條地震斷裂帶和濕陷性黃土高原區(qū)域,沿線地質(zhì)災(zāi)害頻繁,地理復(fù)雜,氣候多變,海拔高。 甬滬寧原油管道及其配套沿江管道設(shè)施等物流,位于人口密集區(qū)域,一旦泄漏或發(fā)生火災(zāi)爆炸安全事故,后果不堪設(shè)想。
表1 我國(guó)東部輸油管道的事故統(tǒng)計(jì)(1983-2013年)
表2 我國(guó)輸油管道設(shè)備事故統(tǒng)計(jì)(1983-2013年)
造成我國(guó)輸油管道安全事故的原因由表1、表2 中數(shù)據(jù)可以看出, 排在第一位的是操作失誤、 腐蝕和設(shè)備故障, 排在第二位的是管材質(zhì)量、 施工質(zhì)量和外部干擾問(wèn)題。 該管線大多在20 世紀(jì)70~80年代建造,受當(dāng)時(shí)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)水平的限制,在材料、自動(dòng)化控制、設(shè)備及施工質(zhì)量等方面與國(guó)際先進(jìn)水平有較大差距。 20 世紀(jì)90年代以來(lái),老百姓打孔盜油等人為主觀破壞事件時(shí)有發(fā)生,對(duì)管道的安全造成直接性破壞。 可喜的是,近年來(lái)我國(guó)輸油管道建設(shè)中材料設(shè)備、設(shè)計(jì)、施工、管理等方面的綜合水平得到較大提高, 設(shè)備故障及人為操作原因造成的事故率呈逐步下降的趨勢(shì)。
我國(guó)制定的和輸油管道直接相關(guān)的法律主要是 《中華人民共和國(guó)石油天然氣管道保護(hù)法》(主席令第30 號(hào))。該法于2010年10月1日起施行,它在《石油天然氣管道保護(hù)條例》(國(guó)務(wù)院令第313 號(hào)) 的基礎(chǔ)上進(jìn)行了細(xì)化,為石油天然氣管道的安全保護(hù)提供了可靠的法律依據(jù)。
輸油管道的相關(guān)規(guī)章有《關(guān)于處理石油管道和天然氣管道與公路相互關(guān)系的若干規(guī)定》(石油部【78】油管道字第452 號(hào)、交通部【178】交公路字698 號(hào))和《原油、天然氣管道與鐵路相互關(guān)系的若干規(guī)定》(【87】 油建字第505 號(hào)、鐵基【1987】780 號(hào)),此兩部規(guī)章已實(shí)施多年且都未進(jìn)行過(guò)修訂,與目前輸油管道的實(shí)際情況有些脫節(jié)。
關(guān)于輸油管道的技術(shù)規(guī)范比較多,見(jiàn)表3。
表3 中與輸油管道的安全保護(hù)距離有關(guān)的內(nèi)容較少,而且分散,相關(guān)條文描述含糊,對(duì)實(shí)施細(xì)則沒(méi)有明確的規(guī)定和解釋?zhuān)?規(guī)范之間相關(guān)聯(lián)條款的解釋表述和引用數(shù)據(jù)存在一定的浮動(dòng)偏差。 因此,在應(yīng)用這些規(guī)范時(shí)需要逐條解析相關(guān)內(nèi)容,求證制定條款的目的,明確在不同條件下可執(zhí)行的安全間距, 為輸油管道的保護(hù)確定最安全而且成本較低、影響最小的距離。
表3 相關(guān)規(guī)范
相關(guān)規(guī)范對(duì)安全間距的起算點(diǎn)的描述不同(表4),主要有以下幾種。
表4 GB50183 附錄B—防火間距起算點(diǎn)的規(guī)定
《中華人民共和國(guó)石油天然氣管道保護(hù)法》: 管道從管道中心線為安全距離的起算點(diǎn)。
根據(jù)GB50253: 城鎮(zhèn)居民點(diǎn)的安全距離從邊緣建筑物的外墻算起;單獨(dú)的工廠、機(jī)場(chǎng)、碼頭、港口、倉(cāng)庫(kù)等,安全距離則從劃定的區(qū)域邊界線算起。
因此,在確定防火間距起算點(diǎn)時(shí),首先應(yīng)明確所采用的規(guī)范,按重復(fù)規(guī)定優(yōu)先、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先、強(qiáng)制性條文優(yōu)先的原則,以最大限度地達(dá)到要求的安全間距。
3.3.1 干擾電流影響:電力設(shè)施、通信電纜的電流對(duì)管道的影響,造成管道腐蝕;管道陰極保護(hù)電流,特別是外加強(qiáng)制電流的陰極保護(hù)的電流對(duì)通信、 其他管道的影響。
3.3.2 荷載和振動(dòng)影響:汽車(chē)、火車(chē)的荷載以及運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)導(dǎo)致管道受到破壞。
3.3.3 管道發(fā)生火災(zāi)爆炸的影響: 管道發(fā)生火災(zāi)爆炸事故后,影響其他設(shè)施或引起交通中斷。
3.3.4 管道泄漏后周?chē)h(huán)境引起的次生災(zāi)害: 管道泄漏后竄入其他管道或流入水域造成擴(kuò)散, 管道泄漏后遇到明火(汽車(chē)、火車(chē)等)可能引起火災(zāi)爆炸事故。
3.3.5 施工時(shí)破壞管道或?qū)χ車(chē)?gòu)筑物的破壞:施工過(guò)程中未采取有效措施, 對(duì)輸油管道或?qū)χ車(chē)?gòu)筑物造成破壞。 如中石化青島輸油管道發(fā)生爆炸事故的原因是管道泄漏,竄入市政管網(wǎng),而在搶修過(guò)程中保護(hù)措施不到位,應(yīng)急處置不當(dāng),造成嚴(yán)重后果。 而大連輸油管道在爆炸后由于原油泄漏擴(kuò)散,導(dǎo)致火勢(shì)蔓延擴(kuò)大,并且大量原油流入附近海域。
輸油管道平行敷設(shè)、交叉敷設(shè)和其他管道、鐵路、公路、通信電纜、光纜、電力設(shè)施的安全距離見(jiàn)表5。
表6 架空送電線路現(xiàn)埋地管道的最小水平距離
表7 交流電力系統(tǒng)接地體與埋地管道外壁的最小水平
與建、構(gòu)筑物的安全距離(GB50253):與城鎮(zhèn)居民點(diǎn)或獨(dú)立的人群密集的房屋建筑的距離,不宜小于15m;與海(河港)碼頭、工廠、飛機(jī)場(chǎng)、大中型水庫(kù)和水工建(構(gòu))筑物的距離不宜小于20m;與易燃易爆倉(cāng)庫(kù)、軍事設(shè)施、國(guó)家重點(diǎn)文物保護(hù)單位、軍工廠的最小距離,應(yīng)同政府有關(guān)部門(mén)協(xié)商,正確解決;在特殊情況下,或者局限于地形及其他條件時(shí),應(yīng)縮小規(guī)定的安全距離,并采取有效措施來(lái)保障管道和相鄰建(構(gòu))筑物安全,安全距離應(yīng)大于8m(三級(jí)及以下公路應(yīng)大于5m);在地形特殊條件困難地段且和公路呈平行分布的局部管段,應(yīng)采取加強(qiáng)保護(hù)措施,并埋設(shè)在公路路肩以及路肩連線之外的公路用地范圍。
與橋梁的安全距離:輸油管道穿、跨距河流時(shí),管道距大橋或渡口的距離,不應(yīng)小于100 米,距中橋不應(yīng)小于50 米,距小橋不應(yīng)小于10 米。
輸油管道管線長(zhǎng),地形復(fù)雜,在設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收過(guò)程中要嚴(yán)把資質(zhì)關(guān),從嚴(yán)管理,確保輸油管道和沿途相關(guān)設(shè)施的安全。 現(xiàn)有規(guī)范中關(guān)于安全間距的內(nèi)容表述不明確,已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求和城市的建設(shè)節(jié)奏,有關(guān)部門(mén)應(yīng)盡快完善相關(guān)規(guī)范, 起草制定新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范,以便規(guī)范油路管道的設(shè)計(jì)制造,為民造福,防患于未然。
[1]蘇欣,趙宏濤,袁宗明,等.基于模糊綜合評(píng)判的地下儲(chǔ)氣庫(kù)方案優(yōu)選法[J].石油學(xué)報(bào),2006,27(2):126-128.
[2]張國(guó)忠.埋地?zé)嵊凸艿罍?zhǔn)周期運(yùn)行溫度研究[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2001,20(6):4-7.