我國輸油管道安全分析及安全間距應(yīng)用探討研究

胡立宇 張德海

（1.無錫厚德石化工程設(shè)計(jì)有限公司，江蘇 無錫 214028；2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，河南 鄭州 450002）

1 前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 國內(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， 是國民經(jīng)濟(jì)供應(yīng)大動(dòng)脈和國家能源的重點(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， 由南京棲霞油庫至蘇州油庫，穿過了全國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的蘇錫常地區(qū)。 近年來發(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。

2 中國輸油管道安全現(xiàn)狀及原因分析

截止到目前， 我國建成并已經(jīng)投入使用的輸油管道為8 萬多公里。 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 我國東部輸油管道的事故統(tǒng)計(jì)（1983-2013年）

表2 我國輸油管道設(shè)備事故統(tǒng)計(jì)（1983-2013年）

造成我國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)量等方面與國際先進(jìn)水平有較大差距。 20 世紀(jì)90年代以來，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，近年來我國輸油管道建設(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)。

3 輸油管道基建設(shè)施的相關(guān)法律法規(guī)

3.1 直接相關(guān)的法律、法規(guī)、技術(shù)規(guī)范

我國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)則沒有明確的規(guī)定和解釋， 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

3.2 相關(guān)規(guī)范安全間距的起算點(diǎn)

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、倉庫等，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 考慮的安全因素

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、火車的荷載以及運(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 管道泄漏后周圍環(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、火車等）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?gòu)筑物的破壞：施工過程中未采取有效措施， 對(duì)輸油管道或?qū)χ車?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。

4 提出的輸油管路與其它設(shè)施的安全距離

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)、大中型水庫和水工建（構(gòu)）筑物的距離不宜小于20m；與易燃易爆倉庫、軍事設(shè)施、國家重點(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。

5 結(jié)論

輸油管道管線長(zhǎng)，地形復(fù)雜，在設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收過程中要嚴(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)部門應(yīng)盡快完善相關(guān)規(guī)范， 起草制定新的國家標(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)氣庫方案優(yōu)選法［J］.石油學(xué)報(bào)，2006，27（2）:126-128.

［2］張國忠.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.