城市更新改造項目與周邊油氣管線相互影響定量風險分析

全永志(北京國信安科技術有限公司，北京 100160)

0 引言

在特大城市及大城市，城市更新(舊城改造)成為城市升級、擴展空間的重要手段，同時也可以為被拆遷的業主帶來實質性的生活品質提升以及資產價值的提升，城市更新項目一般為為上世紀八、九十年代的舊村、舊工業區，建筑質量較差，建筑建設缺乏秩序，由于先天規劃不足，周邊可能存在高壓燃氣管道和輸油長輸管道，存在安全隱患[1]。2021年6月13日6時30分許，湖北十堰市張灣區艷湖社區集貿市場發生燃氣爆炸事故，造成25人死亡，138人受傷，其中重傷37人。如何有效管控城市風險，是擺在各級政府面前的一道難題。本文通過對城市更新項目周邊油氣管線泄漏后可能發生事故的危險性進行定量分析，評估可能發生事故的類型及嚴重程度，并給出城市更新項目與周邊油氣管線相互影響的風險評估結論。

1 城市更新改造項目與周邊油氣管線簡介

本文評估對象為某市某區某城市更新項目，擬申報拆除范圍用地面積約422 673.8 m2，更新單元范圍面積507 537.2 m2，位于某街道某片區，海拔分布約在48～60 m，為低丘河谷平原區。四至范圍為西至某路，東至某路，北至某路，南至某大道。

該項目現狀以四類居住和工業用地為主，有較少的公園綠地、商業用地及城市道路用地。現狀用地功能混雜，空間分布無序，生產、生活相互干擾。

建筑性質情況：主要為原農村居民住宅和工業廠房，有少量沿街商鋪和農貿市場，現狀建筑功能與片區發展不相符，多為上世紀八、九十年代的舊村、舊工業區，建筑年限在20年以上，建筑外觀陳舊，建筑結構、內部設施老化，建筑質量較差，建筑建設缺乏秩序，較為凌亂，衛生條件較差，活動設施及綠化景觀較差，配套設施缺乏，服務能力較弱，存在安全隱患。

建設容量情況：現狀建筑以舊工業區與舊村住宅為主。建筑物大部分為1～4層，總建筑面積約為47.3萬平方米，容積率約為1.69。現狀建設容量低，土地價值可進一步提升。

某城市更新范圍南側隔著某立交橋外現有某市燃氣集團高壓天然氣管道(管徑813 mm，運行壓力4.0 MPa)、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道(管徑610 mm，運行壓力9.2 MPa)、中石化成品油輸油管道3條管線(汽油，管徑323.9 mm，運行壓力4 MPa)。管線為東西走向埋地敷設，中心線距離某城市更新范圍南部商業用地邊界最近距離分別為約112 m、164 m、170 m[2-3]。

2 事故后果模擬及外部安全防護距離確定

2.1 事故后果模擬

依據GB 36894—2018《危險化學品生產裝置和儲存設施風險基準》，通過對評價區域存在的危險、有害因素辯識與分析可知，某城市更新項目周邊油氣管線輸送的介質為天然氣和汽油，具有易燃易爆的特性，其火災危險性屬于甲類，管道泄漏易引發火災、爆炸事故。通過分析危險物料泄漏的模式確定泄漏類型，進而用于事故后果和定量風險計算中氣體擴散模型的選擇和事故后果類型的確定。

為此，本次分析采用南京安元科技有限公司研發的安全評價與風險分析系統軟件，該軟件是南京安元科技有限公司聯合南京工業大學針對我國區域性定量風險評價而專門升級研發的定量風險評價專用軟件。通過劃分風險區域，確定中孔泄漏、大孔泄漏和完全破裂三種泄漏情況模型，對三條管線泄漏發生噴射火災事故、蒸氣云爆炸事故傷害模型分別進行模擬計算，計算結果顯示管線完全破裂情況下發生蒸汽云爆炸事故后果最為嚴重[4]。

計算結果：(1)某市燃氣集團高壓天然氣管道完全破裂同時發生蒸汽云爆炸事故后果分析結果，死亡半徑：19.25 m，重傷半徑：50.09 m，輕傷半徑：97.43 m；(2)某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道完全破裂同時發生蒸汽云爆炸事故后果分析結果，死亡半徑：31.04 m，重傷半徑：71.52 m，輕傷半徑：139.12 m；(3)中石化成品油輸油管道完全破裂同時發生蒸汽云爆炸事故后果分析結果，死亡半徑：14.77 m，重傷半徑：41.11 m，輕傷半徑：79.96 m。

2.2 個人風險和社會風險分析

通過分析油氣管線的管徑、輸送介質、運行壓力、泄漏模式、泄漏源強、人員暴露時間、事故類型等參數，定量確定外部安全防護距離、個人風險值和社會風險值。

2.2.1 個人風險分析

個人風險標準：個人風險是指假設人員長期處于某一場所且無保護，由于發生危險化學品事故而導致的死亡頻率，單位為次每年。

標準名稱：中國(在役和新建裝置)：低密度人員場所(人數 ＜30人)(GB 36894—2018)[5]。

某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道的個人風險(圖中藍色圓環)滿足可容許風險標準要求。

2.2.2 社會風險分析

(1)社會風險定義。社會風險是指群體(包括周邊企業員工和公眾)在危險區域承受某種程度傷害的頻發程度,通常表示為大于或等于N人死亡的事故累計頻率(F)，以累計頻率和死亡人數之間關系的曲線圖(F-N曲線)來表示。本文中藍線上方的區域為“不可接受區”，綠線代表社會風險標準曲線，綠線下方的區域為“可接受區”，介于藍線和綠線之間的區域為“盡可能降低區”，紅線表示該區域的實際社會風險分布情況

依據標準：GB 36894—2018。

(2)社會風險分析。某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道對某城市更新項目的社會風險(F-N)曲線如圖1、圖2、圖3所示。通過分析可知，某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道對某城市更新項目的社會風險曲線部分位于“盡可能降低區”，部分位于“可接受區”，均不在“不可接受區”，社會風險可以接受。

圖1 某市燃氣集團管線社會風險(F-N)曲線

圖2 某天然氣公司管線社會風險(F-N)曲線

圖3 中石化輸油管道社會風險(F-N)曲線

2.2.3 外部安全防護距離

外部安全防護距離的計算采用定量風險評價法。外部安全防護距離顏色對照如表1所示。

表1 外部安全防護距離顏色對照表

某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道可造成人員輕傷的外部安全防護距離分別為76.8 m、109.38 m、89.17 m，距離某城市更新項目商業用地邊界最近距離分別為112 m、164 m、170 m，處于該區域之外，外部安全防護距離足夠[6]。

3 結語

某市燃氣集團高壓天然氣管道、某天然氣有限公司高壓天然氣長輸管道、中石化成品油輸油管道距離某城市更新項目商業用地邊界最近距離分別為112 m、164 m、170 m，外部安全防護距離分別為76.8 m、109.38 m、89.17 m，其影響范圍不波及某城市更新項目。

綜上所述，某城市更新項目建設施工及運行期間在做好安全防范措施、避免人為因素對管道破壞的前提下，周邊油氣管道泄漏事故不會對某城市更新項目造成影響，安全風險是可以接受的。