王欽 劉通

（青島市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）

0 引言

我國輸氣管道建設(shè)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，同時(shí)也面臨著事故多發(fā)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。管道事故所帶來的公共安全問題逐漸進(jìn)入了公眾視野。有研究表明，天然氣長輸管道事故發(fā)生頻率約 3.21 次/（103km·a）［1］，究其原因，除自然災(zāi)害和管道腐蝕等情況，多是由于人為破壞引起泄漏所致。

管道完整性管理是對影響管道安全的因素進(jìn)行識別和評價(jià)，采取措施將風(fēng)險(xiǎn)消除或控制在合理、可接受的范圍內(nèi)，涉及可行性研究、工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等各個(gè)階段。而城市規(guī)劃作為城市發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)，關(guān)于管道完整性管理方面的內(nèi)容非常有限。本文從城市規(guī)劃角度闡述輸氣管道保護(hù)與城市發(fā)展之間的關(guān)系，通過建立控制方法體系為在城市規(guī)劃層面進(jìn)行輸氣管道的完整性管理提供依據(jù)。

1 輸氣管道保護(hù)與城市規(guī)劃

城市現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加速，持續(xù)擴(kuò)張的城市建設(shè)逐漸與輸氣管道之間出現(xiàn)交集。輸氣管道安全與保護(hù)必須與城市規(guī)劃相互協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，力爭從規(guī)劃源頭上控制風(fēng)險(xiǎn)、減少隱患。

1.1 輸氣管道的設(shè)計(jì)要求與影響區(qū)域

《中華人民共和國石油天然氣管道保護(hù)法》從保護(hù)天然氣管道不受破壞的角度，規(guī)定對管道兩側(cè)5 m范圍內(nèi)的活動進(jìn)行管制，避免人為因素的破壞。

GB 50251—2015《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：埋地管道與建（構(gòu)）筑物的間距應(yīng)滿足施工和運(yùn)行管理需求，管道中心線與建（構(gòu)）筑物的最小距離不應(yīng)小于 5 m。規(guī)范還將管道周邊地區(qū)劃分為四個(gè)等級，依據(jù)劃分的等級選擇相應(yīng)的管道設(shè)計(jì)強(qiáng)度。管道設(shè)計(jì)的強(qiáng)度系數(shù)參照表1進(jìn)行選取。

表1 強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)

GB 32167—2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》提出了潛在影響區(qū)域的概念，即根據(jù)管道的管徑及壓力計(jì)算管道泄漏可能使其周邊公眾安全和（或）財(cái)產(chǎn)遭到嚴(yán)重影響的區(qū)域。潛在影響半徑公式由火災(zāi)模型、有效氣體釋放速率模型和熱強(qiáng)度閾值三部分組成［2］。公式如下：

式（1）中：r——受影響區(qū)域的半徑，m；d——管道外徑，mm；p——管道最大允許操作壓力，MPa。

1.2 城市建設(shè)對輸氣管道保護(hù)的要求

管道事故的損害程度通常取決于事故發(fā)生地周邊人員和建筑的密集程度，密集程度越高則事故后果越嚴(yán)重。正確處理好管道與其周邊環(huán)境的關(guān)系是輸氣管道安全管控的關(guān)鍵。

安監(jiān)總管三〔2017〕138號《關(guān)于加強(qiáng)油氣輸送管道途經(jīng)人員密集場所高后果區(qū)安全管理工作的通知》要求：“防止油氣輸送管道與市政地下管網(wǎng)、公路、橋梁、航道相互交叉、穿（跨）形成安全隱患”“依法加強(qiáng)涉及大口徑、高壓力油氣輸送管道項(xiàng)目的可行性論證和審核，認(rèn)真管好人員密集型高后果區(qū)存量，嚴(yán)格控制人員密集型高后果區(qū)增量”，進(jìn)一步加強(qiáng)了對輸油輸氣管道的管控和保護(hù)力度。

地方性法規(guī)中關(guān)于輸氣管道控制范圍的有關(guān)規(guī)定對劃定安全控制距離具有一定的借鑒意義。如，《山東省石油天然氣管道保護(hù)辦法》要求：

（1）埋地石油管道與居民區(qū)的安全距離不得少于15 m，天然氣、成品油管道與居民區(qū)的安全距離不得少于30 m；

（2）地面敷設(shè)或者架空敷設(shè)石油管道與居民區(qū)的安全距離不得少于30 m，天然氣、成品油管道與居民區(qū)的安全距離不得少于60 m。

1.3 城市規(guī)劃與輸氣管道的關(guān)系

由于城市化發(fā)展，過去長輸管道所處的“郊區(qū)”逐漸成為城市建成區(qū)、人員密集區(qū)。如何解決城市建設(shè)與管道保護(hù)之間的矛盾成為城市規(guī)劃面臨的一個(gè)新課題。如果規(guī)劃管控不嚴(yán)，地下管道管理混亂，一旦發(fā)生事故，將造成不可挽回的損失［3］。

城市規(guī)劃作為一項(xiàng)研究城市發(fā)展、規(guī)范城市建設(shè)、合理安排時(shí)序的綜合工作，其與管道的安全管理應(yīng)是協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相輔相成的。一方面，城市規(guī)劃作為城市發(fā)展的藍(lán)圖，規(guī)劃的內(nèi)容決定輸氣管道的規(guī)模和走向；另一方面，輸氣管道作為城市氣源，自身的重要性和影響性又制約著城市用地的布局，關(guān)乎城市安全。因此，從規(guī)劃層面研究輸氣管道安全與保護(hù)顯得尤為重要。

2 規(guī)劃控制方法的建立

按照“合理布局、集約土地、經(jīng)濟(jì)適用、安全可靠”的原則，結(jié)合規(guī)劃的工作流程，建立規(guī)劃控制方法體系，可為不同條件下的規(guī)劃提供參考。

（1）首先明確規(guī)劃范圍內(nèi)輸氣管道的壓力、管徑、管材、設(shè)計(jì)強(qiáng)度、運(yùn)行年限等基本信息。掌握輸氣管道位置是進(jìn)行范圍控制的基礎(chǔ)。

（2）研究規(guī)劃區(qū)情況，包括管道周邊建筑類型、人員活動、特殊場所等信息。分析輸氣管道的安全現(xiàn)狀，是否存在占壓或與建（構(gòu)）筑物距離過近的問題。

（3）根據(jù) GB 50251—2015《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》劃分地區(qū)等級。沿管道中心線兩側(cè)各200 m范圍內(nèi)，任意劃分成長度為2 km，并能包括最大聚居戶數(shù)的若干地段，按劃定地段內(nèi)的人員密度劃分管道設(shè)計(jì)等級。

（4）根據(jù) GB 32167—2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》對輸氣管道高后果區(qū)進(jìn)行級別認(rèn)定，Ⅰ級表示嚴(yán)重程度最小，Ⅲ級表示嚴(yán)重程度最大，并通過公式計(jì)算輸氣管道的潛在影響范圍。

（5）根據(jù)高后果區(qū)的識別情況及影響半徑計(jì)算結(jié)果，結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析確定規(guī)劃方案：具備遷建條件的管道進(jìn)行遷移，避讓城市規(guī)劃區(qū)；不具備遷建條件的管道，分析規(guī)劃邊界調(diào)整的可能性，可做調(diào)整的進(jìn)行調(diào)整，不允許調(diào)整的應(yīng)邀請專家和有關(guān)部門實(shí)施安全評估，采取保護(hù)措施并劃定合理的控制范圍，同時(shí)進(jìn)行用地類型調(diào)整，降低管道周邊區(qū)域的人員和建筑密度。

規(guī)劃控制流程見圖1。

圖1 規(guī)劃控制流程

3 應(yīng)用實(shí)踐

以兩條輸氣管段的規(guī)劃實(shí)例來探討城市規(guī)劃對輸氣管道完整性管理的影響。

3.1 輸氣管道A

該段管道為青島市和日照市氣源管道的一部分，管徑500 mm，設(shè)計(jì)壓力4.0 MPa，管道周邊現(xiàn)有零星村莊。按地區(qū)等級劃分屬于二級地區(qū)；高后果區(qū)識別屬于I級區(qū)域（即影響程度最小的區(qū)域），計(jì)算其潛在影響半徑為99 m。規(guī)劃擬按距管道兩側(cè)各100 m劃定控制范圍。設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)劃用地與管道的南側(cè)控制區(qū)有重疊，且重疊地塊性質(zhì)為居住用地，此方案顯著地增大了管道周邊人員的密集程度。通過對規(guī)劃用地和城市功能的再次梳理與調(diào)整，決定將規(guī)劃用地邊界向南移動，遠(yuǎn)離管道控制區(qū)，使管道得到了有效保護(hù)。圖2為輸氣管道A與規(guī)劃控制范圍示意圖。

圖2 管道A與規(guī)劃調(diào)整范圍示意圖

3.2 輸氣管道B

該管段是青島市和威海市氣源管道的一部分，管徑為1 000 mm，設(shè)計(jì)壓力10.0 MPa，位于規(guī)劃區(qū)東南，自西南向東北的走向切割了規(guī)劃區(qū)的一角。管段沿線根據(jù)地區(qū)等級劃分屬于二級區(qū)域，高后果區(qū)識別屬于 II級區(qū)域，潛在影響半徑計(jì)算結(jié)果為313 m。原規(guī)劃欲通過縮減控制區(qū)寬度，以達(dá)到節(jié)約土地的目的。然而在規(guī)劃控制過程中發(fā)現(xiàn)：第一，該管段管徑大、壓力高、后果區(qū)識別級別高，影響范圍大；第二，該管段是按照二級地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與建造的，不能滿足三級及以上地區(qū)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，如果壓縮控制范圍并提高開發(fā)強(qiáng)度將存在較大的風(fēng)險(xiǎn)隱患。因此，規(guī)劃最終調(diào)整與平衡規(guī)劃用地范圍，將零散用地進(jìn)行了置換和整合，按單側(cè)320 m的安全間距保護(hù)輸氣管道 B。規(guī)劃方案的調(diào)整，既確保了規(guī)劃用地的完整性和安全性，也為輸氣管道的完整性管理提供了保障。圖3為輸氣管道B與規(guī)劃控制范圍示意圖。

圖3 管道B與規(guī)劃調(diào)整范圍示意圖

3.3 應(yīng)用實(shí)踐的思考

實(shí)例采用的方法屬于規(guī)劃控制方法中的調(diào)整用地邊界方法，該方法多適用于用地調(diào)整較為靈活的鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)劃。對于處在城市建成區(qū)的管道則推薦采用遷建或安全范圍劃定的方法。其中遷建管道涉及的方面較多，包括遷建用地的選擇、建設(shè)費(fèi)用的籌集、下游用氣的協(xié)調(diào)等；安全范圍劃定則是根據(jù)管道的設(shè)計(jì)參數(shù)及周邊狀況對其進(jìn)行單獨(dú)論證和模擬，采取必要的防護(hù)措施及控制手段以降低風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語

隨著城市的快速發(fā)展，既有輸氣管道與規(guī)劃區(qū)相交的案例會日益增多，城市規(guī)劃作為城市發(fā)展的先導(dǎo)，能夠從源頭上控制甚至規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，對城市發(fā)展和管道安全具有舉足輕重的意義。當(dāng)前輸氣管道的相關(guān)要求多是站在企業(yè)運(yùn)行及管理的角度而言，對于規(guī)劃的指導(dǎo)意義有限。通過探討建立一套規(guī)劃層面的控制方法，使城市規(guī)劃與管道的完整性管理實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，將輸氣管道的保護(hù)階段進(jìn)一步提前。