城市更新改造项目与周边油气管线相互影响定量风险分析

全永志(北京国信安科技术有限公司，北京 100160)

0 引言

在特大城市及大城市，城市更新(旧城改造)成为城市升级、扩展空间的重要手段，同时也可以为被拆迁的业主带来实质性的生活品质提升以及资产价值的提升，城市更新项目一般为为上世纪八、九十年代的旧村、旧工业区，建筑质量较差，建筑建设缺乏秩序，由于先天规划不足，周边可能存在高压燃气管道和输油长输管道，存在安全隐患[1]。2021年6月13日6时30分许，湖北十堰市张湾区艳湖社区集贸市场发生燃气爆炸事故，造成25人死亡，138人受伤，其中重伤37人。如何有效管控城市风险，是摆在各级政府面前的一道难题。本文通过对城市更新项目周边油气管线泄漏后可能发生事故的危险性进行定量分析，评估可能发生事故的类型及严重程度，并给出城市更新项目与周边油气管线相互影响的风险评估结论。

1 城市更新改造项目与周边油气管线简介

本文评估对象为某市某区某城市更新项目，拟申报拆除范围用地面积约422 673.8 m2，更新单元范围面积507 537.2 m2，位于某街道某片区，海拔分布约在48～60 m，为低丘河谷平原区。四至范围为西至某路，东至某路，北至某路，南至某大道。

该项目现状以四类居住和工业用地为主，有较少的公园绿地、商业用地及城市道路用地。现状用地功能混杂，空间分布无序，生产、生活相互干扰。

建筑性质情况：主要为原农村居民住宅和工业厂房，有少量沿街商铺和农贸市场，现状建筑功能与片区发展不相符，多为上世纪八、九十年代的旧村、旧工业区，建筑年限在20年以上，建筑外观陈旧，建筑结构、内部设施老化，建筑质量较差，建筑建设缺乏秩序，较为凌乱，卫生条件较差，活动设施及绿化景观较差，配套设施缺乏，服务能力较弱，存在安全隐患。

建设容量情况：现状建筑以旧工业区与旧村住宅为主。建筑物大部分为1～4层，总建筑面积约为47.3万平方米，容积率约为1.69。现状建设容量低，土地价值可进一步提升。

某城市更新范围南侧隔着某立交桥外现有某市燃气集团高压天然气管道(管径813 mm，运行压力4.0 MPa)、某天然气有限公司高压天然气长输管道(管径610 mm，运行压力9.2 MPa)、中石化成品油输油管道3条管线(汽油，管径323.9 mm，运行压力4 MPa)。管线为东西走向埋地敷设，中心线距离某城市更新范围南部商业用地边界最近距离分别为约112 m、164 m、170 m[2-3]。

2 事故后果模拟及外部安全防护距离确定

2.1 事故后果模拟

依据GB 36894—2018《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》，通过对评价区域存在的危险、有害因素辩识与分析可知，某城市更新项目周边油气管线输送的介质为天然气和汽油，具有易燃易爆的特性，其火灾危险性属于甲类，管道泄漏易引发火灾、爆炸事故。通过分析危险物料泄漏的模式确定泄漏类型，进而用于事故后果和定量风险计算中气体扩散模型的选择和事故后果类型的确定。

为此，本次分析采用南京安元科技有限公司研发的安全评价与风险分析系统软件，该软件是南京安元科技有限公司联合南京工业大学针对我国区域性定量风险评价而专门升级研发的定量风险评价专用软件。通过划分风险区域，确定中孔泄漏、大孔泄漏和完全破裂三种泄漏情况模型，对三条管线泄漏发生喷射火灾事故、蒸气云爆炸事故伤害模型分别进行模拟计算，计算结果显示管线完全破裂情况下发生蒸汽云爆炸事故后果最为严重[4]。

计算结果：(1)某市燃气集团高压天然气管道完全破裂同时发生蒸汽云爆炸事故后果分析结果，死亡半径：19.25 m，重伤半径：50.09 m，轻伤半径：97.43 m；(2)某天然气有限公司高压天然气长输管道完全破裂同时发生蒸汽云爆炸事故后果分析结果，死亡半径：31.04 m，重伤半径：71.52 m，轻伤半径：139.12 m；(3)中石化成品油输油管道完全破裂同时发生蒸汽云爆炸事故后果分析结果，死亡半径：14.77 m，重伤半径：41.11 m，轻伤半径：79.96 m。

2.2 个人风险和社会风险分析

通过分析油气管线的管径、输送介质、运行压力、泄漏模式、泄漏源强、人员暴露时间、事故类型等参数，定量确定外部安全防护距离、个人风险值和社会风险值。

2.2.1 个人风险分析

个人风险标准：个人风险是指假设人员长期处于某一场所且无保护，由于发生危险化学品事故而导致的死亡频率，单位为次每年。

标准名称：中国(在役和新建装置)：低密度人员场所(人数 ＜30人)(GB 36894—2018)[5]。

某市燃气集团高压天然气管道、某天然气有限公司高压天然气长输管道、中石化成品油输油管道的个人风险(图中蓝色圆环)满足可容许风险标准要求。

2.2.2 社会风险分析

(1)社会风险定义。社会风险是指群体(包括周边企业员工和公众)在危险区域承受某种程度伤害的频发程度,通常表示为大于或等于N人死亡的事故累计频率(F)，以累计频率和死亡人数之间关系的曲线图(F-N曲线)来表示。本文中蓝线上方的区域为“不可接受区”，绿线代表社会风险标准曲线，绿线下方的区域为“可接受区”，介于蓝线和绿线之间的区域为“尽可能降低区”，红线表示该区域的实际社会风险分布情况

依据标准：GB 36894—2018。

(2)社会风险分析。某市燃气集团高压天然气管道、某天然气有限公司高压天然气长输管道、中石化成品油输油管道对某城市更新项目的社会风险(F-N)曲线如图1、图2、图3所示。通过分析可知，某市燃气集团高压天然气管道、某天然气有限公司高压天然气长输管道、中石化成品油输油管道对某城市更新项目的社会风险曲线部分位于“尽可能降低区”，部分位于“可接受区”，均不在“不可接受区”，社会风险可以接受。

图1 某市燃气集团管线社会风险(F-N)曲线

图2 某天然气公司管线社会风险(F-N)曲线

图3 中石化输油管道社会风险(F-N)曲线

2.2.3 外部安全防护距离

外部安全防护距离的计算采用定量风险评价法。外部安全防护距离颜色对照如表1所示。

表1 外部安全防护距离颜色对照表

某市燃气集团高压天然气管道、某天然气有限公司高压天然气长输管道、中石化成品油输油管道可造成人员轻伤的外部安全防护距离分别为76.8 m、109.38 m、89.17 m，距离某城市更新项目商业用地边界最近距离分别为112 m、164 m、170 m，处于该区域之外，外部安全防护距离足够[6]。

3 结语

某市燃气集团高压天然气管道、某天然气有限公司高压天然气长输管道、中石化成品油输油管道距离某城市更新项目商业用地边界最近距离分别为112 m、164 m、170 m，外部安全防护距离分别为76.8 m、109.38 m、89.17 m，其影响范围不波及某城市更新项目。

综上所述，某城市更新项目建设施工及运行期间在做好安全防范措施、避免人为因素对管道破坏的前提下，周边油气管道泄漏事故不会对某城市更新项目造成影响，安全风险是可以接受的。