关注油气管道安全管理·技术篇

科研大攻关，寻找本质安全金钥匙

——关注油气管道安全管理·技术篇

科研大攻关，寻找本质安全金钥匙

——关注油气管道安全管理·技术篇

■吴宗之 王如君

目前，我国陆上石油、成品油和天然气管道（以下简称油气管道）总里程近12万公里，覆盖全国31个省（自治区、直辖市）和香港、澳门特别行政区。我国油气管道不同程度地存在非法占压、形成密闭空间、与市政管网交叉、安全距离不足等隐患，这是几十年长期累积的结果，其中既有技术问题，也有管理问题；既有规划、设计、施工、运行、维护、应急问题，也有机制、体制、法制问题；既是安全生产问题，也是公共安全、公民权益问题。

2000年以来，我国油气管道因安全隐患长期存在所暴露出的问题日益突显。2000年中原油田输气管道、2002年黑龙江省大庆市天然气管道、2004年四川省泸州市天然气管道、2006年四川省仁寿县富加输气站进站管道、2010年江苏省南京市栖霞区地下丙烯管道、2013年中石化东黄输油管道等较大、重大甚至是特别重大事故，均从不同侧面反映出我国油气管道管理上的不足，管理能力和科技保障能力急需提升。

为全面提高油气管道的科技水平，实现本质安全，解决部分法规、标准、制度的缺位问题，以及政府安全监管和企业安全生产管理中存在的问题，我国已从管理、技术方面入手，在油气管道事故机理、安全规划、完整性管理、安全管理与应急救援体系建设等方面组织力量，开展了专题技术攻关。

明确油气管道事故机理

●油气管道事故案例分析

通过系统分析中国石化、中国石油和中国海油等中央企业有关油气管道事故的统计数据和事故案例报告，结合国内外其他相关油气管道事故案例调研资料，找出我国油气管道存在的主要事故类别、原因和危害后果。

●埋地管道泄漏爆炸伤害破坏实验研究

以事故及其综合影响为研究对象，搭建场地实验平台，模拟爆炸过程，分析爆炸危害因素，包括冲击波、地震波、碎片、高温等造成的影响区域、危害程度、人员伤亡分布等，与现场调查、测量数据及推算结果对比分析和修正，得出科学客观的实验结论。

●埋地管道泄漏爆炸及破坏过程数值模拟研究

建立埋地管道泄漏爆炸事故数值计算模型，模拟事故的爆炸过程，通过研究泄漏引发的爆炸的正压波、反压波等反射效应和多米诺效应，爆炸引起的冲击波、地震波、高温、有毒有害气体扩散等破坏因素及其叠加效应等，模拟再现事故的发生发展过程，找出事故造成伤亡和建（构）筑物破坏的主要机理，为埋地油气管道的安全距离设置、防护等级和防护措施制定，以及发生泄漏事故后人员疏散范围的确定提供科学依据。

●事故爆燃物实验研究

通过事故原油爆燃物挥发实验、城市生活污水燃爆物质挥发实验两个化学实验，找出事故原油挥发物及城市生活污水析出物等参与爆燃的物质的组分及参与量，分析温度、压力等主要影响因素及其规律。

●“11·22”事故深层次技术分析

使用事件流因素图法对事故过程进行分析，找出该起事故的因素图表；通过对事故过程的时间流进行分析，找出该起事故的事件影响因素及事故过程节点表；通过对该起事故应急处置失效的全面分析，找出目前油气管道应急管理和安全监管中存在的主要问题。

优化油气管道安全规划

●安全普查技术方法与试点

通过调研现有各类普查技术和方法，分析现有油气管道普查数据遗漏和不明确的内容；研究普查中数据采集、数据复核的方式与技术要求，建立统一的普查工作程序和现场勘查等作业规范。通过试点，初步开展数据库建设，进一步完善普查方法，为建立统一的油气管道数据库和信息系统提供技术支持。

●危险性分析方法

根据油气管道安全普查结果，针对我国油气管道基本情况、安全与应急设备设施现状、管道企业安全管理现状、应急管理状况、事故类别及原因、政府监管模式等规划、建设、运行、管理过程中存在的突出问题进行综合分析。重点分析危害管道安全的各类事故隐患（腐蚀老化、第三方破坏、气候和外力因素、误操作、规划设计缺陷等）和可能导致衍生事故的其他隐患（占压、平行交叉、形成密闭空间、经过高后果区、管道周边安全监管不到位、管道事故应急管理机制不畅等），同时考虑管道沿线敏感区域（城镇规划区、人口密集区、军事区、海（河）港码头、风景名胜区、饮用水源地、保护区、采空区、压矿区等）、不良地质（危岩和崩塌、滑坡、泥石流、不稳定斜坡、岩溶、洪汛、强震区、活动断裂带等）、穿跨越工程（河流大中型穿跨越、山岭隧道穿跨越、公路铁路穿跨越等）的分布情况对不同类别管道的影响，建立油气管道危险性分类分级标准，并研究提出相应的管理方法、要求和对策。

●外部安全防护距离标准研究

通过科学计算的方法，得到油气管道的外部安全防护距离。首先结合国外油气管道事故资料，对油气管道的风险因素进行分析，确定不同事故场景的发生概率。然后根据油气管道的事故特点，结合管道输送介质、参数等输送条件，定量分析不同事故场景中事故后果的严重程度。再研究管道周边的脆弱目标的风险可接受水平，确定其风险可接受基准值。最后结合定量风险计算方法，提出油气管道外部安全防护距离设定标准。

●安全规划

通过外部安全防护距离的确定，综合分析油气管道的事故风险、环境风险、建设成本等关键因素，在对现行法律、标准、规范等进行对比研究的基础上，提出油气管道可接受的个人风险、社会风险和环境风险容许标准，建立以事故风险、环境风险和建设成本作为优化指标的油气管道选线优化方法，为油气管道安全规划提供技术依据。

建立完整性管理体系框架

●评价指标研究

收集我国企业有关油气管道完整性管理的应用资料，结合国内外其他相关油气管道完整性管理应用的调研资料，通过对各类油气管道事故的全面分析研究，确定管道完整性的主要判定指标，并研究提出各管理指标的评价方法；通过理论和实验研究开发智能内、外检测技术，实现对管道周围介质腐蚀性、管道腐蚀状况、管道壁厚及管道裂纹扩展等影响管道安全的主要因素的有效检测，找出影响管道完整性的最危险部位。整合检测技术和评价指标，形成统一的油气管道完整性管理指标体系。

●体系研究

通过研究确定国内实施管道完整性管理的流程，明确各级政府组织机构、管道企业、技术支持单位和公众各自的职责、权利和义务；梳理分析现有法律法规在管道规划、数据管理、风险评价、检测、管道保护等完整性管理相关环节中对政府、管道企业和公众各自的要求，形成修订现有法规的建议；研究确定国家监管、公众监督管道企业完整性管理实施情况的方法和形式。

●标准研究

系统地梳理现有的完整性管理方面的国家标准、行业标准和企业标准，分析标准存在的缺失、重复和冲突情况，为标准的修订提供理论依据；系统整合完整性管理各专项标准的技术要求，梳理数据管理、风险评价、检测和维护等核心环节的工作技术指标，制定完整性管理国家技术标准，形成完整性管理工作标准手册，指导管道企业完整性管理的具体实施。

●支持技术应用研究

系统梳理管道完整性管理所需要的数据、评价、检测监测和修复等支持技术，总结分析技术的应用情况，确定技术的成熟度和与生产需求的差距，形成技术现状分析报告；通过对技术成熟度的梳理分析，确定技术的推广应用方案和配套技术要求，特别是管道完整性管理核心的数据管理、风险评价、管道检测和泄漏监测预警等技术，并进行总结。开发技术推广应用平台，包含完整性管理相关的标准、体系和支持技术，并发布相关管道统计数据，方便政府、企业的沟通交流和技术应用。

●含缺陷管道评价

针对各类油气管道事故，进行典型危险区域的取样分析，通过理论和实验系统研究评价含缺陷管道剩余强度和剩余寿命。重点从风险的角度论述，通过计算模型，量化管道剩余寿命的具体数据。

完善安全管理与应急救援体系

●安全监管体制机制研究

分析研究美国、英国等发达国家或地区油气管道安全监管体制，所涉及各相关政府部门及其职责、人员配备、监察方式、监管监察能力等情况。对比分析我国与国外油气管道安全监管体制间存在的差异，分析我国油气管道安全监管体制中存在的职能交叉或监管空白问题。

通过对单个油气管道建设项目的研究，从选线规划、设计、施工建设、竣工验收、运行维护、事故应急、调查分析、废弃处置等全生命周期内所涉及的相关安全事项（包括各类评价、许可、审查），分析各相关方在油气管道全生命周期内各自的安全职责、存在的问题及面临的困难，为完善我国油气管道安全监管体制和长效机制提出综合对策。

●事故风险研判与应急研究

结合油气管道事故案例分析相关成果，针对油气管道泄漏事故应急响应过程，对泄漏事故的风险进行研判，基于“情景—应对”的理论和方法，梳理泄漏事故应急响应任务及能力，分析我国油气管道泄漏事故应急响应机制存在的突出问题，研究提出完善油气管道泄漏事故应急响应机制的措施建议。

●人员疏散技术方法研究

针对管道泄漏事故特点，研究油气管道泄漏事故通知效率、面向周边区域居民的报警信号传输技术、疏散区域快速预测技术和疏散方案快速制定方法。在管道泄漏事故发生后，采用多种方式通知周边区域居民，指导周边区域居民合理、有效疏散。

●应急救援体系建设研究

调研国内外油气管道应急救援体系现状，分析我国油气管道事故应急救援队伍建设、力量分布和应急救援能力等情况，针对我国油气管道事故特点，基于油气管道事故应急救援发展需求，为我国油气管道事故应急救援体系建设提出目标和方案。