王明波 侯浩 賈永海

中國石油西南管道公司

某管道公司所轄輸油管道分布在陜西、四川和重慶兩省一市，途經(jīng)區域多為丘陵、水系發(fā)達地區，交通不發(fā)達。管道共穿越河流142處，其中大中型河流50處、小型河流92處，穿越魚(yú)塘19個(gè)、水源敏感區10多處，管道一旦發(fā)生泄漏，會(huì )給水體造成嚴重污染，給管道保護工作帶來(lái)巨大挑戰。本文從水體流域基礎信息調研、管道應急防控措施、水系圖數據庫建設等三方面著(zhù)手，探索強化水域管道應急處置管理能力，以確保管道安全。

1 水體流域調研

1.1 建立基礎信息庫

管道水域高后果區是管道應急防控的重點(diǎn)區域。為此組織站場(chǎng)認真勘察穿越河流，梳理相關(guān)信息，建立了管道穿越流域信息數據庫。主要信息包括穿越地點(diǎn)、河流名稱(chēng)、河流寬度、河流走向、分季節流速和水位等。據此確定每處穿越點(diǎn)溢油回收位置、圍油欄敷設點(diǎn)、應急物資儲備點(diǎn)，并將其位置信息制成圖集，如圖 1所示。

1.2 建立泄漏模型[1]

該管道為高壓密閉順序輸送方式，一旦發(fā)生泄漏，油品在管道內高壓作用下經(jīng)泄漏孔以高壓射流形式噴射進(jìn)入地下土壤環(huán)境[2]。為便于計算埋地成品油管道泄漏量及泄漏強度，作如下假定：

（1）管道內油品為連續、不可壓縮的定常流體。

（2）管道為光滑薄壁圓管，忽略管壁厚度對流動(dòng)的影響。

（3）泄漏孔相對于整條管道而言為一小點(diǎn)，不考慮管道橫斷面不同位置對泄漏的影響。

（4）油品受管道內高壓作用，經(jīng)泄漏孔以高壓射流形式噴射進(jìn)入地下土壤環(huán)境，土壤被迅速侵蝕，形成小孔射流，視為自由出流狀態(tài)。

（5）形成泄漏孔之后，管道內油品的流動(dòng)狀態(tài)瞬時(shí)達到新的平衡，處于新的穩定、連續流動(dòng)狀態(tài)，管道內油品流動(dòng)視為恒定流動(dòng)[3-5]。

基于以上假定，建立油品泄漏量（Q）和泄漏強度（Kf）關(guān)系式[6-8]：

式中： D為管道直徑， m； Kα為漏失面積比，用于表征管道破損的嚴重程度； A為泄漏孔面積， m2；Ao為管道斷面面積， m2。

式中： Kf為泄漏強度； Qo為管道輸量， m3/s。

據此計算出油品的泄漏強度，結合流域水流速度，可以確定應對油品泄漏的應急響應和處置時(shí)間，以最短時(shí)間控制泄漏擴散。

2 水域污染應急救援措施

2.1 強化應急體系建設

各站隊將流域調研結果寫(xiě)入一河一案、水系防控體系圖中。定期組織應急演練，檢驗應急預案的實(shí)用性，針對出現的問(wèn)題制定并落實(shí)整改措施，修改完善應急預案（圖 2）。公司定期組織區域應急聯(lián)合演練，明確各相關(guān)單位和人員的職責，理順工作關(guān)系，磨合完善應急機制，檢驗修改應急預案，提高應急預案的實(shí)用性和可操作性。檢查應對突發(fā)事件所需應急隊伍、物資、裝備、技術(shù)措施等，發(fā)現不足及時(shí)調整補充，做好應急準備，提高應急處置能力。

2.2 加強管道沿線(xiàn)監管

采用GPS巡檢系統加強巡護管控，提升巡護質(zhì)量。設專(zhuān)人負責管理，對巡檢人員工作情況實(shí)時(shí)監控，及時(shí)查看和處理巡檢信息，定期通報巡檢情況，嚴格考評巡檢人員，落實(shí)獎金兌現，確保巡護到位。對管道經(jīng)過(guò)水域和人口密集支線(xiàn)管道加密巡護頻次，規定輸油站站長(cháng)、副站長(cháng)徒步巡線(xiàn)次數。探索無(wú)人機在管道巡護、防汛、搶險等方面的應用。

加強第三方施工管理，及時(shí)發(fā)現和處置危及管道安全的挖沙、爆破、建房活動(dòng)，做好與公路、鐵路、水利、管道、電力、通信等建設施工方的溝通與合作。

加強與地方政府相關(guān)部門(mén)合作，密切企地、企警關(guān)系，及時(shí)制止管道附近挖沙、取土等違法施工活動(dòng)。

2.3 建立區域聯(lián)防機制

創(chuàng )新區域聯(lián)防管理新模式，即分區域劃分聯(lián)防站隊，按聯(lián)防站隊配備應急搶險人員、物資、設備。一旦發(fā)生險情，相鄰站隊同時(shí)啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)搶險，迅速集結力量，爭取應急搶險黃金時(shí)間。把所有站隊劃分為成都、廣元、重慶3個(gè)片區，在維搶修中心下轄廣元和重慶兩個(gè)維修班，建立了管道安全“三地”聯(lián)保和區域聯(lián)防“金三角”，使維搶修作業(yè)更加靈活、機動(dòng)、高效，保障安全生產(chǎn)。

人力資源和物資設備資源聯(lián)動(dòng)共享是區域聯(lián)防的核心。前者應逐步健全應急組織體系、完善應急預案、加強區域應急演練，開(kāi)展應急培訓。后者要根據各站隊特點(diǎn)和能力 “差異性”儲備，避免大而全，做到“不求所有，但求所用”。

3 應急防控軟件助推應急救援處置能力提升

公司編制了一款方便快捷軟件，內置信息包括兩閥室之間管段泄油量；下游攔截點(diǎn)位置和攔油方案；人員、物資、設備情況；道路交通情況；下游環(huán)境敏感區位置和距離； 根據20年、 50年、 100年一遇洪水流速計算得出各個(gè)攔截點(diǎn)、敏感區、匯入口的流經(jīng)時(shí)間。如圖 3所示。

這款APP可以在手機、平板電腦等移動(dòng)終端使用�？梢钥吹秸麄�(gè)穿越水系總圖，顯示每條河流信息及環(huán)境敏感區位置，每個(gè)穿越點(diǎn)有對應編號。點(diǎn)擊編號可以顯示穿越點(diǎn)位置、下游攔截點(diǎn)位置和攔截方案、下游匯入口位置、下游環(huán)境敏感區位置以及到達相應位置的時(shí)間。每個(gè)位置都有谷歌截圖和現場(chǎng)航拍照片，直觀(guān)顯示收油桶和物資堆放位置、進(jìn)場(chǎng)公路等，如圖 4所示。點(diǎn)擊對應的穿越點(diǎn)或者攔截點(diǎn)，自動(dòng)跳轉到手機地圖（百度地圖、高德地圖），并導航到該位置。

管理人員和基層員工通過(guò)APP可以隨時(shí)隨地查詢(xún) 相關(guān)信息，為綜合判斷、科學(xué)決策、迅速處置水域管道突發(fā)事件提供支持，提高了應急搶險效率和高后果區穿越水域管道風(fēng)險防控能力。

4 結論

（1）建立了高后果區管道穿越流域信息數據庫，包含管廊帶主要大中型河流，同樣適用于管廊帶所經(jīng)流域。確定了油品泄漏強度模型，據此制定應急搶險措施，提升了應急處置能力。

（2）通過(guò)啟用GPS巡檢系統、加強第三方施工管理、落實(shí)企地聯(lián)合監管等手段保障管道沿線(xiàn)安全。

（3）創(chuàng )新區域聯(lián)防新模式，實(shí)現了人力資源和物資設備資源的共享。

（4）制作了手機APP，隨時(shí)隨地查詢(xún)高后果區管道穿越河流的相關(guān)信息，提高了工作效率。

參考文獻：

[1] 張永龍. 埋地成品油管道泄漏擴散規律研究 [D].北京：北京交通大學(xué)， 2015.

[2] 李大全,姚安林. 成品油管道泄漏擴散規律分析[J].油氣儲運， 2006， 25(08)： 18-24.

[3] 許培林. 瀾滄江跨越天然氣管道孔口向下泄漏擴散規律研究[D].成都：西南石油大學(xué)， 2015.

[4] 李大全. 成品油管道泄漏擴散分析及危害后果評價(jià)[D].成都：西南石油學(xué)院， 2005.

[5] 潘涵. 成品油管道遭遇泄漏的危害分析[J].化工管理， 2015， (14)： 241.

[6] 李朝陽(yáng)，馬貴陽(yáng)，劉亮．埋地輸油管道泄漏油品擴散模擬[J]．油氣儲運， 2011， 30(9)： 674-676．

[7] 楊筱蘅．油氣管道安全工程[M]．北京：中國石化出版社， 2010．

[8] 翁�。�風(fēng)險評價(jià)技術(shù)在成品油管道站場(chǎng)工程中的應用[J]．石油化工安全環(huán)保技術(shù)， 2012， 28(6)：21-23．

作者：王明波， 1987年生，碩士研究生，工程師，2013年西南石油大學(xué)畢業(yè)，中國石油西南管道公司管道處，主要從事管道應急維搶修技術(shù)研究。