长输燃气管道的安全保护距离.docx

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长输燃气管道的安全保护距离

长输燃气管道安全保护距离 

摘要：

分析对比了长输燃气管道安全保护距离相关法律、规章、规范，介绍了相关研究成果，分析和总结了管道、铁路、公路、通信线缆、电力设施、桥梁及长输燃气管道，输气站、放空管及其他设施安全保护距离，提出了长输燃气管道安全保护工作建议。

关键词：

长输燃气管道；安全保护距离；防火间距；输气站；放空管  

1 概述    近年来，随着我国经济、城镇化、基础设施建设等快速发展，大量以前远离人口聚集区、工业区长输燃气管道逐渐被各种建筑物包围，公路、铁路、线缆、工业园区、住宅区等及管道交叉施工或占压管道问题层出不穷。

     在处理交叉施工和占压问题，防止第三方施工对燃气管道造成破坏，有效拆除并搬迁占压物，避免其他建设工程对燃气管道安全运行产生影响，尽可能减少燃气管道发生事故后对周边区域人员和财产造成损害时，如何合理地确定长输燃气管道安全保护距离是当前燃气企业面临难点问题。

2 相关法律、规章、技术规范    

① 法律    《中华人民共和国石油天然气管道保护法》，该法在原《石油天然气管道保护条例》规定管道中心线两侧5m安全距离基础上，进一步细化了相关规定，并提出部分建筑物及燃气管道距离应当符合国家技术规范强制性要求，建设施工方应当及燃气管道企业协商确定施工作业方案等新规定，为现有长输燃气管道安全保护距离确定提供了重要法律依据。

     该法以管道中心线为安全距离起算点，及GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》附录B“防火间距起算点规定”中管道从管壁外缘算起规定不同。

② 规章     [87]油建字第505号、铁基[1987]780号《原油、天然气长输管道及铁路相互关系若干规定》和[78]交公路字698号《关于处理石油管道和天然气管道及公路相互关系若干规定（试行）》。

这两项规章对长输燃气管道安全保护距离有较详细要求，两者均实施多年，但期间都未进行过修订，及目前长输燃气管道保护实际情况存在差距。

③ 规范     GB 50251—2003《输气管道工程设计规范》、GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》、GB 5036—2006《油气长输管道工程施工及验收规范》、GB 50423—2007《油气输送管道穿越工程设计规范》、GB 50424—2007《油气输送管道穿越工程施工规范》、GB/T 21447—2008《钢质管道外腐蚀控制规范》、SY 0007—1999《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》、

SY 0401—98《输油输气管道线路工程施工及验收规范》、SY/T 0325—2001《钢质管道穿越铁路和公路推荐作法》、SY/T 0032—2000《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》、SY/T 0015.1-98《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范》、SY/T 4079—95《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》、SY/T 5919—2009《埋地钢质管道阴极保护技术管理规程》、TB 10063—2007《铁路工程设计防火规范》、TB/T 2832—1997《交流电气化铁道对油（气）管道（含油库）影响容许值及防护措施》、JTG D20—2006《公路线路设计规范》、JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》、YD 5102—2010《通信线路工程设计规范》、GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》、GB 50061—2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》、DL/T 5220—2005《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》、DL/T 5092—1999《110～500kV架空送电线路设计技术规程》等。

规范主要从设计、施工、防腐、防火角度规定长输燃气管道安全保护距离，存在4少1缺1偏问题，即：

涉及管道安全保护距离内容少，强制性条文少，直接以“长输管道”为表述少，关于安全保护距离起算点解释和规定少；缺乏对不同敷设条件下安全距离细化规定；规范之间有关条款表述和数据存在偏差。

国家技术规范强制性条文主要是：

GB 50183—2004规定了输气站及其他建筑设施防火间距，GB 50217—2007规定了直埋敷设电缆及管道平行或交叉时最小距离。

GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》虽指出该规范不适用于城镇燃气门站以前长输管道工程，但其对门站和储配站及工作压力大于1.6MPa室外燃气管道有规定；GB 50016—2006《建筑设计防火规范》虽提出“石油和天然气工程建筑防火设计，当有专门国家现行标准时，宜从其规定”，但其对可燃、助燃气体储罐（区）防火间距有规定。

这两个规范对当前现有长输燃气管道安全距离确定具有一定借鉴意义。

国外标准规范中关于防火间距没有一个统一标准。

由于技术水平、消防设施等多方面因素影响，各国制定防火间距也不尽相同。

例如，有些国家国土面积不大，土地昂贵，偏重于采用安全程度高设备而较少占用土地，因而制定防火间距较小；有些国家则相反，如美国石油保险协会推荐安全距离往往偏大[1]。

《中华人民共和国石油天然气管道保护法》提出相关技术规范强制性要求应以保障安全和节约用地为原则。

3 相关研究成果     

① 对埋地管道受干扰电流影响研究。

国内外在干扰电流对管道腐蚀影响方面研究很多，我国目前大多数相关技术规范在规定安全距离时，都引用了这些研究成果，在多项技术规范附录和条文说明中对此方面研究结论也有详细介绍。

② 对管道泄漏后气体扩散范围研究。

文献[2]指出，气体泄漏喷射扩散时，在喷射轴线上距孔口一定距离处气体质量浓度及孔口孔径、泄漏气体密度、周围大气密度等存在函数关系；气体泄漏绝热扩散时，泄漏气体气团呈半球形向外扩散，气团半径和浓度及气团初始温度、环境压力、扩散时间等存在函数关系。

因此，当确定燃气燃烧、爆炸或中毒最高允许浓度后，设定孔口孔径，可计算具有最高允许浓度点至孔口距离，也可以计算已知浓度点距孔口距离。

③ 对管道泄漏后形成爆炸研究。

荷兰应用科学研究院提出蒸气云爆炸冲击损伤半径计算公式[1]，损伤半径及燃气泄漏量、燃气高热值等存在函数关系。

文献[2]介绍，压力容器爆炸时爆炸冲击波伤害和破坏作用及燃气体积、距爆炸中心距离等存在函数关系，爆炸冲击波对人体伤害和对建筑物破坏程度及超压值有关。

因此，设定人体受到伤害情况和建筑物遭到破坏程度，确定对应超压值，可计算人体或建筑物距爆炸中心距离。

④ 对管道泄漏后形成喷射火焰研究。

加压可燃物质泄漏后形成射流，若在泄漏孔口处被点燃，则形成喷射火焰，距离喷射火焰一定距离热辐射值及管道压力、管道直径、距火源点距离等存在函数关系，热辐射对人体影响及热辐射值有关。

因此，设定人体遭受伤害量化值，确定该值对应热辐射值，可计算人体距火源点距离[2～3]。

⑤ 对管道受附加应力影响研究。

文献[4]运用弹性力学理论和有限元分析法，对埋地燃气管道进行受力分析。

SY/T 0325—2001对管道受力分析计算也有介绍。

 ⑥ 对埋地燃气管道在地下泄漏研究。

影响地下燃气泄漏扩散范围因素有管道自身破损程度、管道运行压力、土壤环境、气候条件、地下障碍物等。

一定条件下，破损程度越大，运行压力越高，土壤土质孔隙度越大（沙地），土壤含水率越低，其扩散范围越大。

土壤环境受到环境温度（夏天和冬天）和湿度（晴天和雨雪天）影响[5]。

 ⑦ 在我国技术规范中，TSG D7003—2010《压力管道定期检验规则——长输（油气）管道》首次提出长输（油气）管道事故后果严重区确定原则和天然气管道潜在影响半径计算公式，该公式及管道外直径、管道最大容许操作压力等有关。

4 基本安全保护距离    

 虽然涉及安全保护距离研究成果很多，但都是从不同角度进行研究分析，因侧重点不同、计算方法不同，结果也不同。

鉴于这种情况，笔者对相关规章和规范有关条款进行对比分析、整理汇总，得出常见情况下基本安全保护距离。

基本安全保护距离起算点主要依据GB 50183—2004中附录B“防火间距起算点规定”。

本文中“参照”指基本引用原文；“综合”指原文之间表述差距不大，经简单地对比汇总；“依据”指原文表述差距较大，按照重复规定优先、国家标准优先、强制标准优先原则，经过分析和整理。

4.1 长输燃气管道及其他管道安全保护距离     ① 长输燃气管道及其他管道之间存在主要安全隐患：

a.阴极保护电流相互影响，造成管道腐蚀。

b.发生泄漏等事故后，管道之间相互影响。

② 长输燃气管道及其他管道埋设并平行时，综合GB 50251—2003第4.3.11条和SY 0007—1999第5.1.4条，认为：

两者外壁距离不宜小于10m；受条件限制，当距离小于10m时，该范围内后施工管道及其两端（各延伸10m以上）应做特加强级防腐层。

 ③ 长输燃气管道及其他管道埋设并交叉时，综合GB 50251—2003第4.3.12条，GB 50369—2006第13.2.2条、第13.2.5条，GB 50424—2007第3.0.5条，GB/T 21447—2008第6.1.6条，SY 0401—98第10.2.1条、第10.2.2条和第10.2.3条，SY 0007—1999第5.1.4条，认为：

其他管道应在长输燃气管道上方通过，两者外壁垂直净距不应小于0.3m；如受条件限制，当小于0.3m时，两者间应设置坚固绝缘隔离物，同时两管道应在交叉点两侧各延伸10m以上管段上做特加强级防腐层；但在任何情况下，两者外壁垂直净距不得小于50mm。

4.2 长输燃气管道及铁路之间安全保护距离     

①长输燃气管道及铁路之间存在主要安全隐患：

a.列车运行过程中车辆载荷和地面振动可能造成管道开裂。

b.电气化铁路电力设施和管道阴极保护装置之间干扰电流相互影响。

c.铁路附近管道一旦出现泄漏，又遇明火（列车在运行过程中会产生火花，特别是电气化区段）很可能出现强烈爆炸或剧烈燃烧。

② 长输燃气管道（埋设或架设）及铁路平行时，参照TB 10063—2007第3.1.5条“输送甲、乙、丙类液体管道和可燃气体管道及铁路平行埋设或架设时，及邻近铁路线路防火间距分别不应小于25m和50m，且距铁路用地界不小于3.0m。

直接为铁路运输服务乙、丙类液体和低压可燃气体管道及邻近铁路线路防火间距不应小于5m”。

此条文为强制性条文。

需特别强调是：

此条文是根据GB 50253—2003《输油管道工程设计规范》确定；该规范中其他许多规定及[87]油建字第505

号、铁基[1987]780号规章一致；该规范不适用于工作压力大于1.6MPa甲、乙、丙类液体和气体管道穿越铁路防火设计；该规范防火间距起算点是铁路线路中心线、管道中心线（指明者除外）。

此外，GB 50183—2004第7.1.6条规定“原油和天然气埋地集输管道同铁路平行敷设时，应距铁路用地范围边界3m以外”，该规定主要针对油气田内部集输管道，可作参考。

③ 交流电气化铁路及长输燃气管道（埋设）交叉时，参照TB/T 2832—1997。

该规范对交流电气化铁路及油（气）管道安全距离有比较详细规定，但未见其他规范中有相同或相似规定。

④ 铁路及长输燃气管道（埋设）交叉时：

 a. 综合GB 50369—2006第13.1.1条、SY/T 4079—95第7.1.2条，认为：

穿越管道管顶距铁路轨枕下边缘不得小于1.6m，路边低洼处管道埋深不得小于0.9m。

b. 综合GB 50423—2007第7.1.5条，GB 50424—2007第8.1.2条，[87]油建字第505号、铁基[1987]780号规定第七条，认为：

穿越管段管顶距铁路路肩下面不得小于1.7m，在自然地面或路边沟底最低处埋深不得小于1.0m，路边沟为主要水渠时，距水渠最低处埋深不得小于1.5m。

间距起算点为管道外壁或套管