油氣管道安全防護(hù)體系研究
來(lái)源:《管道保護(hù)》雜志 作者:蔡永軍 趙迎波 李增彬 時(shí)間:2018-7-20 閱讀:
蔡永軍1 趙迎波2 李增彬3
1.油氣管道輸送安全國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室•中國(guó)石油管道科技研究中心
2.中國(guó)石油管道加格達(dá)奇輸油氣分公司
3.中國(guó)石油管道濟(jì)南輸油分公司
油氣管道一旦發(fā)生事故,往往會(huì)造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失及環(huán)境污染。2013年中國(guó)石化東黃輸油管道事故,2014年中國(guó)石油新大一線輸油管道事故均是如此。而要減少安全事故,確保管道平穩(wěn)運(yùn)行,避免人員、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染,就必須建立科學(xué)合理的安全防護(hù)體系來(lái)防控外部風(fēng)險(xiǎn)。
1 法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)管要求
美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)引用API 1130標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)條款要求輸油管道必須安裝泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。加拿大國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CSAZ 662規(guī)定必須安裝泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng),建立相關(guān)管理程序。德國(guó)TRFL(管道系統(tǒng)技術(shù)規(guī)則)要求必須安裝兩種不同原理的泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[1-3]。
2010年頒布實(shí)施的《中華人民共和國(guó)石油天然氣管道保護(hù)法》規(guī)定,國(guó)務(wù)院能源主管部門依照本法規(guī)定主管全國(guó)管道保護(hù)工作,國(guó)務(wù)院其他有關(guān)部門依照有關(guān)法律、行政法規(guī)的規(guī)定,在各自職責(zé)范圍內(nèi)負(fù)責(zé)管道保護(hù)的相關(guān)工作。要求管道企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立、健全管道巡護(hù)制度,配備專門人員對(duì)管道線路進(jìn)行日常巡護(hù)。應(yīng)當(dāng)配備管道保護(hù)所必需的人員和技術(shù)裝備,研究開發(fā)和使用先進(jìn)適用的管道保護(hù)技術(shù)。
《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50253-2014)規(guī)定,控制中心宜具有“管道的泄漏檢測(cè)和定位”功能。《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》(GB 32167-2015)規(guī)定,“宜采用管道泄漏監(jiān)測(cè)或安全預(yù)警系統(tǒng)等防范措施”。公安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《石油天然氣管道治安風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和安全防范要求》(GA 1166-2014)規(guī)定了石油天然氣管道不同風(fēng)險(xiǎn)下的安全防范要求和保障措施,以及不同風(fēng)險(xiǎn)條件下的人防、物防及技防要求,明確要求一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的油管道穿越長(zhǎng)江黃河的管段應(yīng)安裝泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
2 油氣管道安全防護(hù)體系建設(shè)
2.1 管道風(fēng)險(xiǎn)分析
油氣管道作為大型的線狀埋地結(jié)構(gòu),主要風(fēng)險(xiǎn)為第三方損壞、打孔盜油、地質(zhì)災(zāi)害等。站場(chǎng)的主要風(fēng)險(xiǎn)為針對(duì)設(shè)備的偷盜及人為破壞,防護(hù)目標(biāo)是防止非法入侵。管道和站場(chǎng)因?yàn)樗鶎俚赜蚝铜h(huán)境不同,面對(duì)的風(fēng)險(xiǎn)類型、易發(fā)性、易損性及后果也不完全相同,不能采用統(tǒng)一的防護(hù)等級(jí),必須在風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上對(duì)不同的站場(chǎng)、管道采用不同的配置。
2.2 防護(hù)原則
油氣管道安全防護(hù)的目的是保證管道安全,在實(shí)際工作中應(yīng)該建立一個(gè)人防、物防和技防有機(jī)結(jié)合的安全防護(hù)體系[4-6]。在設(shè)計(jì)一條管道的安全防護(hù)方案時(shí),應(yīng)綜合考慮技防、物防、人防的配置,用最低的投入達(dá)到要求的安全水平。任何安全防范工程的設(shè)計(jì),如果背離了“技防、物防、人防”相結(jié)合的原則,不恰當(dāng)?shù)亍⑦^(guò)分地強(qiáng)調(diào)某一手段的重要性,而貶低或忽視其他手段的作用,都會(huì)給系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行埋下隱患,使安全防范工程的實(shí)際防范水平不能達(dá)到預(yù)期的效果[7]。除此之外,管道安全防范體系的建設(shè)還應(yīng)遵循以下原則:
優(yōu)先采取法律法規(guī)強(qiáng)制規(guī)定的措施并保證有效運(yùn)行;依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析設(shè)計(jì)安全防護(hù)體系,選擇適用的安全防護(hù)方法;防護(hù)級(jí)別與防護(hù)對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)相適應(yīng),對(duì)不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采取不同的防護(hù)措施;經(jīng)濟(jì)適度,避免過(guò)度防護(hù)和欠防護(hù)。
2.3 防護(hù)方法
管道安全防護(hù)體系建設(shè)的目標(biāo)是充分利用各種手段,使管道始終處于受控狀態(tài),避免管道遭到實(shí)質(zhì)性破壞。傳統(tǒng)的管道安全防護(hù)方法主要包括人防、物防和技防三種,一般相互結(jié)合使用[8-9]。
現(xiàn)代人防的概念比較廣,對(duì)于油氣管道來(lái)說(shuō),人防主要指人工巡護(hù),包括巡線方案的設(shè)計(jì)、巡線人員的培訓(xùn)、巡護(hù)裝備的配備及巡線質(zhì)量的考核等。
物防又叫實(shí)體防范,是指用于安全防范目的、能延遲風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的各種實(shí)體防護(hù)手段(包括建筑物、構(gòu)筑物、屏障、器具、設(shè)備、系統(tǒng)等)。具體到油氣管道行業(yè),主要的物防手段包括站場(chǎng)的實(shí)體圍墻、鐵絲圍網(wǎng)、阻車器、照明燈及線路的標(biāo)志樁、水泥套管等。
技防是指利用各種電子信息設(shè)備組成系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò),以提高探測(cè)、延遲、反應(yīng)能力和防護(hù)功能。目前常見的技防手段包括線路的泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)、光纖預(yù)警技術(shù)、聲波預(yù)警技術(shù)及站場(chǎng)和閥室的視頻監(jiān)控、周界入侵防范技術(shù)等。

圖1 管道安全防護(hù)體系
為了更好地應(yīng)對(duì)外部環(huán)境變化,有針對(duì)性地分配資源,現(xiàn)又提出了信息防的概念。信息防主要包括管道基礎(chǔ)資料的收集,定期和當(dāng)?shù)卣⒐矙C(jī)關(guān)等相關(guān)方交換管道路由上的施工信息,提前采取預(yù)防性措施保護(hù)管道安全。定期進(jìn)行管道保護(hù)宣傳,將管道安全保護(hù)要求告知管道沿線各相關(guān)方。
2.4 各種防護(hù)方法之間的關(guān)系
人防、物防、技防、信息防是一個(gè)有機(jī)整體,任何一個(gè)手段單獨(dú)使用都無(wú)法實(shí)現(xiàn)管道安全防護(hù)的目標(biāo)。從相互關(guān)系上來(lái)看,人防是基礎(chǔ),物防是補(bǔ)充,技防是提高,信息防是預(yù)測(cè)。各種物防措施主要起到警示和物理隔斷的作用,技防措施可以做到24 h不間斷的監(jiān)控。管道安全防護(hù)是一個(gè)人防、物防、技防、信息防共同發(fā)揮作用的過(guò)程,各種防護(hù)措施之間構(gòu)成縱深防護(hù)和互為冗余的關(guān)系。
就技防措施來(lái)說(shuō),從時(shí)間點(diǎn)上看,安全預(yù)警技術(shù)是在管道遭到實(shí)質(zhì)性破壞之前發(fā)揮作用,避免事故的發(fā)生。泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在泄漏之后及時(shí)發(fā)現(xiàn),從而減少事故的次生災(zāi)害。從發(fā)揮的作用看,泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)打孔盜油、腐蝕泄漏、制造安裝缺陷、地質(zhì)災(zāi)害等各種因素造成的油品泄漏問(wèn)題都可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警和定位。安全預(yù)警技術(shù)只能對(duì)防止第三方損壞造成的泄漏起作用,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)打孔盜油等事件,但對(duì)于腐蝕泄漏無(wú)法起到預(yù)警作用。泄漏監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警技術(shù)針對(duì)不同的管道安全問(wèn)題,雖然技術(shù)有重疊,但是不能相互替代,應(yīng)該根據(jù)管道威脅事件的不同選擇合適的技防技術(shù)[10]。

圖2 管道泄漏監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)系
2.5 安全防護(hù)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)
目前還沒(méi)有評(píng)價(jià)管道安全防護(hù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)體系和測(cè)試方法,但是所有的評(píng)價(jià)基本遵循如下原則:在投資有限的前提下,實(shí)現(xiàn)防護(hù)能力的最大化;提前發(fā)現(xiàn)和預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的能力;減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度和提高易用性。
3 總結(jié)和展望
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,管道周邊環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜,這對(duì)管道安全防護(hù)體系建設(shè)提出了更高要求。
(1)對(duì)管道保護(hù)實(shí)行統(tǒng)一有序的監(jiān)管。目前各地的管道保護(hù)主管部門不統(tǒng)一,職能交叉不清,存在各自為政、多頭管理的問(wèn)題。地方政府應(yīng)加強(qiáng)對(duì)管道保護(hù)工作的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),理順體制機(jī)制,幫助企業(yè)提升管道安全防護(hù)水平。
(2)加強(qiáng)配套法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)。歐美國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人工巡護(hù)的頻次、物防和技防系統(tǒng)的安裝與使用有明確規(guī)定。而我國(guó)相關(guān)法律及標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定要采用人工巡護(hù)和技防措施,但未對(duì)管道巡護(hù)的頻次和質(zhì)量作出要求。各種技防措施既沒(méi)有產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),也沒(méi)有使用和維護(hù)規(guī)程,設(shè)計(jì)方無(wú)法設(shè)計(jì),使用方也無(wú)法采購(gòu)和維護(hù),限制了先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用推廣。
(3)健全技防技術(shù)的配套管理措施。一個(gè)好的系統(tǒng)的運(yùn)行,都是技術(shù)、管理和人綜合發(fā)揮作用的過(guò)程,再好的技防措施也離不開制度保障和人的參與。所以應(yīng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)和制度建設(shè),使技防措施發(fā)揮最大作用。
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作者:蔡永軍,男, 1980年出生,高級(jí)工程師, 2005年3月畢業(yè)于天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院,碩士學(xué)位,現(xiàn)工作于管道科技研究中心機(jī)械自動(dòng)化研究所,研究方向?yàn)楣艿腊踩雷o(hù)技術(shù)研究與應(yīng)用。
《管道保護(hù)》2017年第2期(總第33期)
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