關于北美油氣管道周邊土地利用相關法規標準調查報告
來源:《管道保護》2018年第6期 作者:馮慶善 時間:2018-12-22 閱讀:
馮慶善
中國石油管道公司管道完整性管理中心
北美是世界上油氣管網最發達的地區,也是合理規劃油氣管道周邊土地利用的先行者,其實踐表明,制定管道周邊土地利用法規標準,實施系統化的管道保護,既能保護管道安全,又能降低發生事故時管道周邊人員處于爆炸環境的概率。
1 北美地區管道周邊土地利用規定
加拿大是較早制定管道土地利用法規的國家。1995年,加拿大重大工業事故理事會(MIACC)提出了具有里程碑意義的基于風險的土地利用理念(圖1),1999年成為管道周邊土地使用導則,由加拿大標準協會(Canadian Standards Association,CSA)出版。為了防止工業事故和使事故對公眾的影響最小化,該導則給出了管道周邊土地利用的基本概念(圖2)。其中,200米人口密度識別區是指CSA Z662中識別人口等級的邊界區域。
圖1 MIACC 可接受風險水平導則
圖2 管道土地利用區域示意圖
基于管道事故的潛在影響區域,MIACC建議在管道中心線兩側各200米設立咨詢區(consultation zone),在咨詢區內開發建設的開發商在建設計劃獲批之前應與管道運營商溝通,雙方共同討論開發項目對現有管道和可能待建管道的影響。城鎮政府只是在調解過程中提供管道位置和類型信息,管道公司和開發商承擔主要的設計責任,雙方一旦達成共識,城鎮管理方應批準建設計劃。
加拿大能源局在2016年6月發布的《導則指南—國家能源局關于管道保護的法規》提出,《能源法》第112條(1)所稱規定區域(Prescribed area)指管道中心線兩側各30米內的區域(圖3)。通行帶(Right Of Way)可能在規定區域內,也可能大于規定區域。當前很多管道通行帶都在7.6~45.7米之間,其寬度需要根據地區特性和地區等級來確定。
圖3 管道通行帶及規定區域示意圖
美國管道土地利用立法比加拿大晚,聯邦或州沒有管道周邊土地使用的相關法規,土地利用屬于地方政府權限,多沿用加拿大的規定。各地規定差異很大,有的幾乎禁止管道周邊的所有土地利用,而有的則鼓勵開發,不限制建設項目。
1999年,奧林匹克管道發生事故后,華盛頓州立法機構指示市政研究與服務中心(MRSC)起草示范性土地使用條例和特許經營協議。條例模板以天然氣與液體管道兩側各200米范圍為咨詢區,該范圍內需要申請施工許可;還要求設置緩沖區,以至少保障一般民宅、商業和工業建筑在15米之外。
2004年,美國交通研究委員會(TRB)發布281號專項報告《管道和土地利用:基于風險―信息的實踐》,較詳細地分析了土地利用對于管道風險的影響,并給出了具體建議,包括美國運輸部(DOT)管道安全辦公室(OPS)開發基于風險―信息的土地利用導則,管道公司研究關于通行帶的相關技術要求、管道維護最佳做法等。
管道和信息規劃聯合會(PIPA)的報告則給出了管道公司等各相關方實施管道保護的推薦做法,并由美國管道和危險材料安全管理局(PHMSA)發布相關要求的補充,建議天然氣管道和液體管道分別設立200米和200~305米的咨詢區和規劃區,具體范圍需要根據泄漏后的流向等確定。
2014年,管道安全信托發布了《地方政府管道導則》,認為地方政府在管道安全方面可以發揮領導作用。為了解決管道安全問題,社區需要評估其對風險的容忍度,并考慮這種容忍度與社區其他重要事物的關系。在解決現有管道附近的擬建管道或新開發項目問題時,土地利用規劃應該作為規劃、公共工程評估和環境部門工作的基本準則。
2015年,DOT、PHMSA、美國國土安全部(DHS)和聯邦緊急事務管理局(FEMA)共同發布了由PIPA編寫的《危險減緩規劃:管道附近土地利用規劃和開發實踐》,將管道危害納入風險減緩規劃的入門手冊,目標是幫助應急管理人員、規劃人員和其他參與制定減災計劃的人員了解管道運行方式,通過介紹常見管輸介質、潛在風險、管道事故、土地利用規劃降低管道風險等,實現保障管道安全及周邊人員和財產安全。
2 管道保護區域設定類型與特征分析
北美地區對管道通行帶距離的要求基本一致,但在如何控制周邊施工和距離方面差異較大。
(1)管道基本占地——通行帶、管廊、控制區、規定區
通行帶(Right of way,Easement)是管道直接占用的土地,是保護管道地下結構穩定,地上無占壓、無障礙物的基礎。這個權利可以通過地役權、進入許可或授予通行權的方式獲得。管道運營商獲得在路由上建設、運營、維護、保護、監視和廢棄管道的權利,并根據需要可臨時擴大工作區域。土地所有者保留通行權。通行權協議要求土地所有者的活動不會干擾管道或其完整性,只有獲得管道運營商的同意后,才能夠在地面作業或搭建物體。
管廊(Pipeline Corridor)范圍比通行帶大,一般指為一條或多條管道提供的區域,通行帶與管廊在物理上存在重疊,寬度一般不應超過管道和相關設備所得土地范圍以外15米。
控制區(Controlled areas)是指管道監管機構通過實施法規,以保護管道和環境以及公眾、承包商和管道公司員工的安全而確定的區域。指定管道兩側各30米的區域除了正常的農業活動之外,進行任何地面施工都必須做到:①確定是否存在管道。②通知管道公司地面擾動活動的性質和時間表。③按照該法規進行地面擾動活動。
規定區(Prescribed area),即加拿大《能源法》112條(1)所稱管道中心線兩側各30米內的區域。管道公司對該區域具有管理權,如果計劃在該區域施工,必須得到管道公司的許可。規定區可能大于通行帶,也可能小于通行帶。但是,此定義在其它標準、法規及文獻中都沒有提及。
綜合上述定義可以看出,通行帶、管廊、控制區及規定區是保障管道運行、維護的通道,是保障管道在地下穩定的基本要求。它不是保障管道泄漏后不影響周邊公共安全的距離,而是管道公司根據運維的需求,從土地所有者購買的路權,但雙方在遵守協約的條件下可以共同使用。
(2)管道周邊嚴格控制區域——緩沖區
緩沖區(setback)是人為確定的隔離管道與建筑物的最小距離。緩沖區至少應與通行帶一樣寬。
MRSC在緩沖區條例模板中給出管道緩沖區應該距離管廊邊界以外15米(50英尺) 。
當與土地使用相關的活動會對管道造成不可接受的損壞風險或對附近居民構成風險時,地方當局有時會規定一個緩沖區。大多數情況下,緩沖區的最小的邊界應該是通行帶的邊界。可以使用緩沖區確保無障礙到達管道通行帶。地方當局應聯系管道運營商,以便確定緩沖區要求。
(3)管道周邊協商控制區域——咨詢區、規劃區
為了控制管道周邊人口密度,有效控制管道周邊人口和建筑物等的變化,避免管道發生事故后造成嚴重損失,同時又要解決該區域土地開發利用矛盾,設定咨詢區或規劃區較好地解決了這一難題。
咨詢區(Consultation zone),參考的規定為垂直于管道中心線兩側各200米的區域。當土地所有者或開發商計劃在這個范圍內實施開發時,應該同管道利益相關者進行協商。
規劃區(Planning Zone)是一個走廊,在這個走廊中,基于風險的土地管理決策可能有利于保護管道,減輕管道事故的直接后果,并促進對管道事故的應急響應。
(4)風險影響區域——潛在影響區、應急響應計劃區
潛在影響區(Potential impact radius,PIR),是用來確定天然氣管道發生事故后可能會造成影響的區域。我國《油氣輸送管道完整性管理規范》GB―32167等相關標準的定義和計算與其相一致。
應急響應計劃區(Emergency response planning zones),天然氣管道的應急響應計劃區應該至少涵蓋PIR范圍,液體管道則應該針對具體位置,根據介質特性、泄漏后的流向等具體參數計算后確定。
通過對以上定義的分析,可以看出,通行帶是管道公司根據運行管理的需求與土地所有者共同商定的,其寬度沒有統一規定。控制區反映了當地政府對土地和周邊人員等安全的可接受程度。緩沖區是折中后的事故影響預控措施,是由政府制定的一個在經濟上和風險上都可以接受的強制性距離,房屋建設或管道建設時必須保障的最小距離。咨詢區由政府確定,是雙方協商控制的區域,其范圍一般在200米,這一距離的選擇來源于地區等級劃分,其核心也是控制該區域的人口密度,從而降低事故后的損失。潛在影響區是由管道的運行壓力與管徑所決定的。潛在影響區和應急響應計劃區從真正意義上反映了事故的影響區域,只有在此距離外,才能從物理上保障不增加風險。但因土地利用的需求,一般較難在此區域內限制開發建設。因此圖1的概念具體落實到管道保護距離、對相應距離內修建建筑物的要求,要依據可接受風險與對土地利用的權重來綜合考量。對于氣體管道和不同特性的危險液體管道,各類區域的設定應該不同。
3 相關案例介紹
基于美國土地的管理體系,各縣對土地利用的做法不盡相同。各管道公司對管道的管理要求也不盡相同。
Brooking(Brooking County, South Dakota)設置的咨詢區為200米,還設定了一個規劃區以進一步規范土地利用程序。如果擬建設的項目在咨詢區范圍內,規劃部門則要求建設方與管道公司進行協商,在達成一致后方可進行下一步工作。
Champaign(Champaign County, Illinois)的規定要比Brooking嚴格,要求在潛在影響區范圍內除農業建筑物或儲存倉庫、管道相關建筑(例如泵站)、井口或道路以外,不允許有其它任何建設。同時,該規定明確液體管道的PIR范圍為45.7米。
Whatcom(Whatcom County, Washington)設定200米的咨詢區域,也設有緩沖區,要求禁止在管廊及管廊邊界外延7.6米緩沖區范圍內有任何的土壤擾動、施工或擴建。特殊情況下,緩沖區最小要保證從管道外側外延9.1米。該規定也明確緩沖區不能夠禁止土地合理的使用,如果限制了合理的使用,則可以縮小緩沖區。如限制了土地的經濟開發,土地所有者可以獲得經濟補償,并且要告知將要購買此土地的人。同時該縣明確規定在高后果區管道附近152米內不允許新建房屋等建筑。對于已有建筑的改造,應該做到不增加管道泄漏后的后果程度。非高后果區的商業、工業開發利用和修建多戶住宅、宗教設施等,應該設計有針對性的應急計劃等風險減緩措施。
上述三個縣中,Brooking使用了規劃區,Champaign使用了潛在影響區,Whatcom使用了緩沖區。在各區域的土地利用標準是最重要的,因為這直接影響經濟的發展和應急管理。Champaign的做法是一個較典型的案例,在潛在影響區基本上禁止所有非農業用地,這些限制超出了加拿大MIACC的建議以及其他兩個縣的規定。在這種情況下,潛在影響區監管的目標似乎是盡可能消除風險,但是對經濟發展產生一定的負面影響。其它兩個縣沒有限制潛在影響區域內的建設,不利于創造可以減輕事故影響的環境。Whatcom的做法較好地解決了安全與經濟發展的問題,允許在管道附近建設低人口密度的建筑,但必須有風險減緩措施,在高后果區內的建設不能造成風險升高。
在法規和相關標準的要求下,各管道公司都會向公眾公布管道通行帶管理要求,比如Phillip 66管道公司的要求(表1)。
表 1 phillip 66管道公司通行帶清障指南
4 總結與啟示
北美地區由政府主導研究與制定管道周邊土地利用法規,多層面參與,形成了基于風險的土地利用模式,明確了土地利用要求,通過建設管道地理信息系統、開挖電話呼叫系統、管道完整性管理、應急管理等,在保障管道安全同時也兼顧了周邊環境安全。以下幾點值得借鑒:
(1)協會參與,政府主導,系統研究土地利用管理規定,以幫助政府制定土地利用規劃和法規;
(2)因地制宜建立基于風險的土地利用管理制度;各地區根據各自的發展需求、土地利用情況和可接受的風險等級等,制定各自的土地利用規劃,做的既保護管道的安全,又保障管道周邊風險不增加,泄漏后的損失最小,從而實現管道的建設運行與周邊土地協同開發利用。
(3)管道安全保障是一個系統工程,應建立全方位的管道保護機制。北美地區形成的以管道公司作為主體的本質安全防護管理,以政府為主導的土地規劃、開挖和應急等管理和周邊居民的協助防護體系值得借鑒。
作者:馮慶善,1974年生,材料學博士,教授級高級工程師,中國石油管道公司管道完整性管理中心主任 ,中石油集團公司高級技術專家,2014年孫越琦青年科技獎獲得者,2015年國家“百千萬人才工程”國家級人選,“有突出貢獻中青年專家”。
ISO/TC67/SC2/第21工作組國際召集人,ISO 19345《管道完整性管理標準》編寫負責人。美國(國際)腐蝕工程師協會NACE TM0215《防腐層耐劃傷測試方法》標準編寫委員會主席。國家標準 《油氣輸送管道完整性管理規范》(GB 32167―2015)第一編寫人,項目負責人。
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