刘芬1 杨瑞静1 耿庆先2

1.湖北寰安康华安全科技发展有限责任公司；2.中国轻工业武汉设计工程有限责任公司

摘要：GB 46767―2025《陆上油气长输管道人员密集型高后果区辨识与管理》和AQ 3057―2025《陆上油气长输管道建设项目安全预评价导则》提出要对人员密集型高后果区油气管道开展定量风险评价，本文运用挪威船级社（DNV）开发的量化风险评估软件Safeti（8.9版），选取不同管道规格的油气管道，研究个人风险的变化规律，给出管道的安全距离值，结果表明，管径范围为DN406 mm～DN1016 mm的输气管道个人风险远低于3×10-6/a，常见的成品油管道均出现了三条个人风险基准线，需根据安全距离值调整管道位置。可供管道设计和运营单位优化路由时参考。

关键词：人员密集型高后果区；定量风险评价；个人风险；油气管道；路由规划

随着城镇化建设的快速发展，新建、改建、扩建油气管道的路由规划需统筹城乡规划、土地利用、公共安全与管道保护，面临更多约束与更高安全要求[1]。GB 46767―2025《陆上油气长输管道人员密集型高后果区辨识与管理》和AQ 3057―2025《陆上油气长输管道建设项目安全预评价导则》陆续发布实施，标准中均明确提出在安全预评价阶段应对Ⅲ级人员密集型高后果区开展定量风险评价，并根据评价结果制定有效、可行的风险管控措施，标准规定定量风险用个人风险来度量，周边防护目标所承受的个人风险应符合附录C的要求。对于新建、改建、扩建油气管道确实无法避让人员密集区的管段，应在设计阶段同步落实本质安全提升、工程防护强化、监测预警完善等一体化防控措施[2-3]。

1  典型油气管道设计参数和建模基础数据

选取国内天然气管道和成品油管道的三种典型管径作为代表，假设人员密集型高后果区管段长度约1 km，西侧约90 m为某居民小区，共有6层居民楼15栋，实际入住约130户、450～500人。管道距离上游阀室10 km，距离下游阀室9 km。

当地大气参数：年平均温度16.4℃、年平均风速3.59 m/s、大气稳定度D，区域地形地貌为平原农田。该管道附近的点火源包括居民区和公路。运用挪威船级社（DNV）开发的量化风险评估软件Safeti（8.9版）建立管道折线模型后，自动对埋地管道分段，每一个独立计算管段设置1个代表性泄漏点，泄漏点默认考虑土壤渗流+地表溢出，油池位置跟随泄漏点地表投影。

各油气管道的设计参数见表 1所示，同时依据管道服役年限和人员密集型高后果区识别结果对平均失效频率适当修正，Ⅲ级人员密集型高后果区修正因子取1.2；管道服役时间修正因子按照平均服役时间取1。

表 1 不同油气管道设计参数值

2  定量风险评价风险可接受准则

根据AQ 3057―2025要求，油气长输管道周边防护目标所承受的个人风险应不超过表 2中个人风险基准值。

表 2 油气长输管道个人风险基准

3  油气管道定量风险评价

3.1  个人风险评价结果

管径范围为DN406 mm～DN1016 mm的输气管道，均未出现3×10-6、1×10-5、3×10-5风险等值线，表明输气管道的个人风险远低于3×10-6/a（图 1），而管径范围为DN273 mm～DN610 mm的成品油管道均出现了这三条风险等值线，且各等级个人风险等值线与管道的距离呈现随管径增大而扩大的趋势，管径差别小的管道（如DN610 mm和DN508 mm）其3×10-5个人风险等值线变化趋势不显著（图 2、表 3）。

图 1 不同管径输气管道个人风险等值线图

图 2 不同管径成品油管道个人风险等值线图

表 3 个人可接受风险标准值及安全距离

DN610 mm和DN508 mm管道的3×10-6/a个人风险等值线内均分布有一般防护目标中的一类防护目标，不符合安全防护要求，应对管道路由进行优化，即DN610 mm管道需调整至距居民区146 m外、DN508 mm管道需调整至距居民区129 m外。

3.2  对比分析

（1）根据AQ 3057―2025表B.3规定的不同管径油气管道平均失效频率，输油管道的平均失效频率均在10-4数量级，而输气管道仅在管径小于432 mm时失效频率在10-4数量级，管径大于432 mm时，失效频率从9.1×10-5降低至8.6×10-6，且呈现管径越大、平均失效频率越低的规律，而我国的长输天然气管道管径普遍不小于406 mm，因此输气管道的平均失效频率远低于输油管道。

（2）从失效频率的孔径分布来看，成品油管道不同孔径的失效频率占比相对均衡，而输气管道的失效频率孔径占比中，孔径小于5 mm的达55%、孔径5～20 mm的为15%，即孔径小于20 mm的失效占比合计约70%。由于小孔径泄漏对管道事故后果的影响程度较小，进一步降低了输气管道的整体风险水平。

（3）输气管道事故后果主要包括喷射火、闪火及爆炸超压，泄漏后迅速膨胀、压力骤降，短时间内泄漏量受限，持续时间短；成品油管道事故后果则更为复杂，主要涵盖喷射火、早期池火、晚期池火、闪火及爆炸超压，其中池火是面源燃烧，泄漏后沿地面流淌、形成油池，热辐射更均匀、覆盖范围更广，持续时间长。

综合以上因素，输气管道呈现低失效概率、小泄漏量、快衰减后果的特点，输油管道呈现高失效概率、大泄漏量且聚集、持续危害大，因此输气管道的个人风险显著低于成品油管道。对于成品油管道而言，不同规格管道的平均失效频率偏差较小，因此其个人风险的差异主要与管道规格、输送压力相关，其中管径越大，个人风险等值线的影响范围越大。以上计算结果和对比分析基于本文设定的模型场景，而不同地形地貌对个人风险计算结果影响较大，需要另行建模分析。

4  结论与建议

（1）管径范围为DN406 mm～DN1016 mm的输气管道，均未出现3×10-6、1×10-5、3×10-5风险等值线，表明其个人风险远低于3×10-6/a，符合AQ 3057―2025附录C的相关规定。

（2）管径范围为DN273 mm～DN610 mm的成品油管道，均出现了3×10-6、1×10-5、3×10-5风险等值线，且各等级个人风险等值线与管道的距离随管径增大而扩大，表明成品油管道个人风险影响范围与管径呈正相关。

（3）人员密集型高后果区成品油管道路由规划时，DN610 mm、DN508 mm和DN273 mm管道与高敏感防护目标、重要防护目标、一般防护目标中的一类防护目标的安全距离至少分别为146 m、129 m、81 m；与一般防护目标中的二类防护目标的安全距离至少分别为132 m、118 m、62 m；与一般防护目标中的三类防护目标的安全距离至少分别为93 m、96 m、43 m。

（4）AQ 3057―2025仅要求个人风险符合附录C的规定，但输气管道发生泄漏时，事故后果影响范围较大。若高后果区管段周边居民区、学校等防护目标分布密集，一旦发生管道失效，将造成严重后果。因此，建议参考GB 36894―2018《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》，开展输气管道社会风险计算，同时确保社会风险不超过规范允许值，提升管道整体安全保障水平。

（5）本文对比分析得到的风险变化规律、安全距离值仅适用于文中设定的模型场景，而定量风险评价受地形地貌、气象条件、管输介质等多重因素的影响较大，计算结果也会存在差异，不建议直接推广应用于其他油气管道工程。

参考文献：

[1]王新，张华兵，张希祥，等.基于个人风险分析的天然气管道安全距离研究[J].石油化工安全环保技术，2016，32(1)：20-24.

[2]张桂瑞，陈忱，王金友，等.基于DNV Safeti软件在天然气管道高后果区的应用[J].油气田环境保护，2024，01(13)：59-62.

[3]史海亮，阳佳旺，张贵元.基于SAFETI的成品油管道高后果区定量风险评价[J].石油工业技术监督，2025， 41(03)：42-47.

作者简介：刘芬，1990年生，硕士学历，注册安全工程师，二级安全评价师，现主要从事油气储运、化工等行业的安全评价工作。联系方式：18707101184，1039794939@qq.com。