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(qū)域多為丘陵、水系發(fā)達地區(qū)，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，穿越魚塘19個、水源敏感區(qū)10多處，管道一旦發(fā)生泄漏，會給水體造成嚴重污染，給管道保護工作帶來巨大挑戰(zhàn)。本文從水體流域基礎(chǔ)信息調(diào)研、管道應(yīng)急防控措施、水系圖數(shù)據(jù)庫建設(shè)等三方面著手，探索強化水域管道應(yīng)急處置管理能力，以確保管道安全。

1 水體流域調(diào)研

1.1 建立基礎(chǔ)信息庫

管道水域高后果區(qū)是管道應(yīng)急防控的重點區(qū)域。為此組織站場認真勘察穿越河流，梳理相關(guān)信息，建立了管道穿越流域信息數(shù)據(jù)庫。主要信息包括穿越地點、河流名稱、河流寬度、河流走向、分季節(jié)流速和水位等。據(jù)此確定每處穿越點溢油回收位置、圍油欄敷設(shè)點、應(yīng)急物資儲備點，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(nèi)高壓作用下經(jīng)泄漏孔以高壓射流形式噴射進入地下土壤環(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(nèi)油品為連續(xù)、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的影響。

（3）泄漏孔相對于整條管道而言為一小點，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(nèi)高壓作用，經(jīng)泄漏孔以高壓射流形式噴射進入地下土壤環(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(nèi)油品的流動狀態(tài)瞬時達到新的平衡，處于新的穩(wěn)定、連續(xù)流動狀態(tài)，管道內(nèi)油品流動視為恒定流動[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(jù)此計算出油品的泄漏強度，結(jié)合流域水流速度，可以確定應(yīng)對油品泄漏的應(yīng)急響應(yīng)和處置時間，以最短時間控制泄漏擴散。

2 水域污染應(yīng)急救援措施

2.1 強化應(yīng)急體系建設(shè)

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

2.2 加強管道沿線監(jiān)管

采用GPS巡檢系統(tǒng)加強巡護管控，提升巡護質(zhì)量。設(shè)專人負責(zé)管理，對巡檢人員工作情況實時監(jiān)控，及時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，落實獎金兌現(xiàn)，確保巡護到位。對管道經(jīng)過水域和人口密集支線管道加密巡護頻次，規(guī)定輸油站站長、副站長徒步巡線次數(shù)。探索無人機在管道巡護、防汛、搶險等方面的應(yīng)用。

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

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

2.3 建立區(qū)域聯(lián)防機制

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

人力資源和物資設(shè)備資源聯(lián)動共享是區(qū)域聯(lián)防的核心。前者應(yīng)逐步健全應(yīng)急組織體系、完善應(yīng)急預(yù)案、加強區(qū)域應(yīng)急演練，開展應(yīng)急培訓(xùn)。后者要根據(jù)各站隊特點和能力 “差異性”儲備，避免大而全，做到“不求所有，但求所用”。

3 應(yīng)急防控軟件助推應(yīng)急救援處置能力提升

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

這款A(yù)PP可以在手機、平板電腦等移動終端使用�？梢钥吹秸麄�穿越水系總圖，顯示每條河流信息及環(huán)境敏感區(qū)位置，每個穿越點有對應(yīng)編號。點擊編號可以顯示穿越點位置、下游攔截點位置和攔截方案、下游匯入口位置、下游環(huán)境敏感區(qū)位置以及到達相應(yīng)位置的時間。每個位置都有谷歌截圖和現(xiàn)場航拍照片，直觀顯示收油桶和物資堆放位置、進場公路等，如圖 4所示。點擊對應(yīng)的穿越點或者攔截點，自動跳轉(zhuǎn)到手機地圖（百度地圖、高德地圖），并導(dǎo)航到該位置。

管理人員和基層員工通過APP可以隨時隨地查詢 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(yīng)急搶險效率和高后果區(qū)穿越水域管道風(fēng)險防控能力。

4 結(jié)論

（1）建立了高后果區(qū)管道穿越流域信息數(shù)據(jù)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(jù)此制定應(yīng)急搶險措施，提升了應(yīng)急處置能力。

（2）通過啟用GPS巡檢系統(tǒng)、加強第三方施工管理、落實企地聯(lián)合監(jiān)管等手段保障管道沿線安全。

（3）創(chuàng)新區(qū)域聯(lián)防新模式，實現(xiàn)了人力資源和物資設(shè)備資源的共享。

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

參考文獻：

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

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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(yīng)急維搶修技術(shù)研究。